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数字电路教案

序言

1.课程性质

数字电子技术根底课程是电气信息类专业具入门性质的重

要的专业根底课。

2.课程目标

获得适应信息时代的数字电子技术方面的根本理论、根本知

识和根本技能。培养分析和解决实际问题的能力，为以后深入学

习数字电子技术及其相关学科和专业打好以下两方面的根底:

1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的根底；

2、为进一步学习设计专用集成电路(ASIC)的根底。

3.课程研究内容

数字信号传输、变换、产生等。内容涉及相关器件、功能电

路及系统。

硬件处理数字信号的电子电路及其逻辑功能

数字电路的分析方法

数字电路的设计方法

各种典型器件在电子系统中的应用

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软件系统分析、设计的软件工具——ABEL、VHDL、

VerlogHDL、EDA工具软件QuartusII等

4.课程特点与学习方法

(1)课程特点

a、开展快b、应用广c、工程实践性强

摩尔定律:集成度按10倍/6年的速度开展。

(2)学习方法

打好根底、关注开展、主动更新、注重实践

a、掌握根本概念、根本电路和根本分析、设计方法

b、能独立的应用所学的知识去分析和解决数字电路的实际问

题的能力。

5.主要教材及参考书

阎石主编数字电子技术根底．第四版高等教育

蔡惟铮主编根底电子技术集成电子技术高等教育

X家龙、王小海主编集成电子技术根底教程高等教育

电子工程手册编委会等编．中外集成电路简明速查手册-TTL、

CMOS．电子工业

王金明,杨吉斌编．数字系统设计与VerliogHDL电子工业

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罗杰、谭力编．数字ASIC设计讲义

第一章数字逻辑根底

1.1数字电路与数字信号

1.1.1数字技术的开展及其应用

60~70代-IC技术迅速开展：SSI、MSI、LSI、VLSI。10万个晶体

管/片。

80年代后-ULSI，10亿个晶体管/片、ASIC制作技术成熟

90年代后-97年一片集成电路上有40亿个晶体管。

目前--芯片内部的布线细微到亚微米(0.13~0.09mm)量级，微处

理器的时钟频率高达3GHz〔109Hz〕

将来-高分子材料或生物材料制成密度更高、三维构造电路

开展特点:以电子器件的开展为根底

电子管时代

晶体管时代

半导体集成电路

电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代

a)传统的设计方法：

采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、

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修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。

b)现代的设计方法：

现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方

法，电路设计、分析、仿真、修订全通过计算机完成。

EDA〔ElectronicsDesignAutomation)技术

EDA技术以计算机为根本工具、借助于软件设计平台，自动

完成数字系统的仿真、逻辑综合、布局布线等工作。