03M0160-《数字逻辑电路》-教学大纲.docxVIP

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《数字逻辑电路》教学大纲

课程英文名

DigitalLogicCircuits

课程代码

03M0160

学分

3

总学时

48

理论学时

32

实验/实践学时

16

课程类别

专业教育课

课程性质

必修

先修课程

电工与电子技术

适用专业

计算机科学与技术

开课学院

信息工程学院

执笔人

徐冰俏

审定人

向琳

制定时间

2024年12月

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

本课程是计算机科学与技术专业课中的一门重要必修课。其任务是：使学生掌握数字信号的表达，理解计算机硬件内部的数字逻辑运算及传输。掌握数字电路的基本概念及数字逻辑的基本分析和设计方法，掌握常用逻辑单元电路与典型逻辑部件的功能和应用方法，培养学生分析理解数字逻辑电路问题的能力。该课程是学生掌握是学生理解计算机硬件的基础知识课程，为后续《计算机组成原理》课提供基础知识，也为学生理解嵌入式系统，网络传输提供硬件知识支撑。

（二）课程目标

1.理解模拟信号到数字信号的转换，掌握数字信号多种码制的表达，掌握计算机内部的不同类型的量的表达形式。

2.掌握逻辑代数，数字电路中真值表、状态图和时序图等基本概念，组合电路与时序电路的构成原理；

3.具备对中小规模数字逻辑电路功能的基本分析能力。掌握利用小规模门电路、中规模译码器、选择器、触发器、寄存器和计数器等元器件设计实际应用电路的能力。能够针对特定需求独立进行数字系统设计，并通过仿真或实验等手段验证可行性。熟练应用仿真工具进行原理图的绘制，能用国产CAD工具画简单的PCB，了解电子产品的制作流程。

课程思政目标：

1.理解课程知识的内涵和价值，训练逻辑思维、辩证思维以及发现问题、分析问题与解决问题的能力，培养全局观念和大局意识；

2.学生民族自豪感与文化认同感，践行文化自信，激发学生学习强国的热情，引导学生树立正确的人生观、价值观和理想信念。

二、课程目标达成的途径与方法

课程目标

课程目标内容

支撑毕业要求指标点

目标达成的途径与方法

教学内容

课程目标1

理解模拟信号到数字信号的转换，掌握数字信号多种码制的表达，掌握计算机内部的不同类型的量的表达形式

指标点1.4：能够将工程知识和数学模型方法用于计算机领域工程问题解决方案的比较与综合。能够将数学、自然科学、计算机科学与技术基础和专业知识应用于设计方案的选择和评估、计算机软硬件系统的设计、优化和改进。

1.课堂教学

2.课堂讨论

3.实验

4.课外作业

第一章，基本概念

第二章，数字系统、运算和编码

第十章，数据存储

第十一章，数字信号处理

课程目标2

掌握逻辑代数，数字电路中真值表、状态图和时序图等基本概念，组合电路与时序电路的构成原理

指标点2.2：能够运用数学、自然科学和计算机科学的基本原理分析对复杂工程问题进行正确表达。

1.课堂教学

2.课堂讨论

3.实验

4.课外作业

第三章，逻辑门

第四章，布尔代数和逻辑化简

第五章，组合逻辑分析

第七章，锁存器，触发器和定时器

课程目标3

具备对中小规模数字逻辑电路功能的基本分析能力。掌握利用小规模门电路、中规模译码器、选择器、触发器、移位寄存器和计数器等元器件设计与应用，能够针对特定需求独立进行数字系统设计，并通过仿真或实验等手段验证可行性。熟练应用仿真工具进行原理图的绘制，能用国产CAD工具画简单的PCB，了解电子产品的制作流程。

指标点4.2：能够结合特定的复杂工程问题与计算机软硬件知识，选择合适的技术路线，提出合理的计算机系统实验方案，并构建用于实验的软硬件系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据；

1.课堂教学

2.课堂讨论

3.实验

4.课外作业

第五章，组合逻辑分析

第六章，组合逻辑电路

第八章，移位寄存器，

第九章，计数器

第十章，数据存储

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

毕业要求1

毕业要求2

毕业要求4

课程目标1

H

课程目标2

L

课程目标3

M

四、课程主要内容与基本要求

第一章基本概念

1.1数字量和模拟量

1.2二进制数、逻辑电平和数字波形

1.3固定功能的逻辑设备

基本要求：理解数字量和模拟量的相互转换过程和无损恢复的条件，理解电平的概念，掌握多模块间电平兼容的必要条件，了解数据手册上相应术语的概念。（学会多门课程知识的综合贯通的能力）

第二章，数