南京理工大學編 (高綱號 0608)

　　一、課程性質及其設置目的與要求

　　(一) 課程性質和特點

　　《數(shù)字電路》是我省高等教育自學考試電子工程專業(yè)(本科段)的一門加考課程。其任務是使應考者獲得電子技術方面的基本理論、基本知識，掌握數(shù)字邏輯電路分析和設計的基本方法，為學習有關專業(yè)課程及進行電子電路設計打下堅實的理論基礎，更好地適應信息化、數(shù)字化社會發(fā)展的要求。

　　本課程在內(nèi)容上分為六部分，第一部分是數(shù)字邏輯基礎，主要介紹數(shù)制與二進制代碼、基本邏輯運算與邏輯門、邏輯函數(shù)及邏輯代數(shù)公式、邏輯函數(shù)化簡、邏輯函數(shù)門電路的實現(xiàn)及集成邏輯門電路的特性等內(nèi)容，是這門課程的基礎。第二部分是組合邏輯電路，主要介紹組合邏輯電路的特點與分析設計方法，以及常用的組合邏輯電路分析與設計。第三部分是時序邏輯電路，主要介紹各類觸發(fā)器的基本原理、時序邏輯電路的表示與分析設計方法、以及常用時序邏輯電路的分析與設計等內(nèi)容。第四部分是半導體存儲器與可編程邏輯器件，主要介紹三種半導體存儲器的結構特點與適用領域、以及三種可編程邏輯器件的結構特點與適用領域。第五部分是定時和整形電路，主要介紹振蕩器的基本原理，555定時器的組成與特點，以及常用的脈沖整形電路。第六部分是數(shù)模和模數(shù)轉換，主要介紹常用的幾種數(shù)模和模數(shù)轉換器件的性能指標與工作原理。

　　通過本課程的學習，應考者應該掌握常用數(shù)字邏輯電路的基本工作原理與分析設計方法，本課程實踐性較強。在學習過程中一定要理論聯(lián)系實際，多思考，并通過做習題來加深對基本理論的理解與靈活運用。

　　(二)本課程的基本要求

　　通過本課程的學習，應考者應達到以下要求：

　　1、掌握通過邏輯代數(shù)的方式分析數(shù)字電路的基本方法;

　　2、掌握常用組合邏輯電路的特點與分析設計方法;

　　3、掌握常用時序邏輯電路的特點與分析設計方法;

　　4、了解存儲器與可編程邏輯器件的結構特點與應用領域

　　5、掌握脈沖的產(chǎn)生與整形的基本方法

　　6、了解模數(shù)與數(shù)模轉換的基本原理與性能指標

　　(三)本課程與相關課程的聯(lián)系

　　本課程的前修課程是高等數(shù)學、普通物理等課程。高等數(shù)學是所有專業(yè)的通識基礎課，幫助我們建立起利用數(shù)學解決實際問題的思維方式，普通物理有助于建立起電子電路的基本概念。

　　二、課程內(nèi)容與考核目標

　　第一章 數(shù)字邏輯基礎

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹數(shù)制與碼制的基本概念、基本邏輯運算與邏輯門、邏輯函數(shù)標準表達式、邏輯函數(shù)的表達與化簡以及邏輯函數(shù)門電路的實現(xiàn)。

　　(二)學習要求

　　理解與掌握數(shù)制與碼制的表達方式，理解數(shù)字系統(tǒng)中所有信息都要用二進制來表示。掌握基本的邏輯運算關系與邏輯門，掌握邏輯函數(shù)的表示方法及其化簡方法，理解邏輯函數(shù)的門電路實現(xiàn)。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：數(shù)制與碼制的基本概念與表示方法，包括十進制、二進制、八進制和十六進制的表示方法，因為數(shù)字邏輯電路只能識別和處理二進制數(shù)碼，所以數(shù)字系統(tǒng)中所有信息都要用二進制來表示，這些二進制數(shù)碼被稱為代碼;原碼、反碼、補碼的表示方法;補碼表示的優(yōu)點，用補碼可以將加減兩種運算統(tǒng)一用加法運算來實現(xiàn)。幾種常用的二進制代碼表示方法，包括8421BCD碼、余3碼、格雷碼和ASCII碼?；镜倪壿嬤\算關系，包括邏輯與、邏輯或、邏輯非?；镜倪壿嬮T電路，與門、或門和非門。正邏輯和負邏輯的基本概念。邏輯變量和邏輯函數(shù)的基本概念，具有二值邏輯狀態(tài)的變量為邏輯變量，具有二值邏輯狀態(tài)的函數(shù)稱為邏輯函數(shù)。最小項的特點，每個乘積項都有三個因子，每一個變量都是它的一個因子，每個變量以原變量或反變量的形式出現(xiàn)，且只出現(xiàn)一次。最小項的性質。實現(xiàn)邏輯函數(shù)化簡的意義。表達式復雜，實現(xiàn)電路就復雜，表達式簡單，實現(xiàn)電路就簡單。因為實現(xiàn)電路簡單，可以降低成本，所以要進行邏輯函數(shù)化簡。

　　2、掌握：二進制數(shù)的表示與運算，包括加法與減法運算，各種進制數(shù)之間的轉換，包括二、八、十六進制與十進制之間的轉換，包括整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉換原則?；镜倪壿嬤\算關系與門電路的表示;復合邏輯運算及其邏輯門。包括與非門、或非門、與或非門、異或門等。正邏輯和負邏輯的相互關系，正邏輯與門和負邏輯或門相對應，正邏輯與非門和負邏輯或非門相對應，反之亦然。同一個電路，采用正邏輯，電路實現(xiàn)與運算，而采用負邏輯，電路實現(xiàn)或運算。

　　邏輯函數(shù)與邏輯代數(shù)公式的運用，包括基本公式與常用公式，邏輯代數(shù)的運算規(guī)則，包括運算優(yōu)先順序、帶入規(guī)則、反演規(guī)則和對偶規(guī)則;異或運算公式;最小項與邏輯函數(shù)標準表達式，包括從真值表求邏輯標準表達式的方法，由最小項相或組成的表達式稱為邏輯函數(shù)標準與或表達式，也稱為最小項和表達式，任何一個邏輯函數(shù)表達式都可以轉換為標準與或表達式;邏輯函數(shù)的門電路實現(xiàn)，主要掌握兩級與或邏輯電路、兩級與非邏輯電路、兩級或非邏輯電路和兩級與或非邏輯電路的實現(xiàn)形式，約定第一級門電路輸入可以用反變量。

　　3、熟練掌握：邏輯代數(shù)的基本公式與常用公式，熟練記憶并靈活運用;通過基本公式和邏輯代數(shù)運算規(guī)則能夠證明常用公式。根據(jù)真值表求解邏輯函數(shù)表達式，將一般表達式轉換為標準與或表達式。利用各種公式進行邏輯代數(shù)的化簡，掌握常用的幾種化簡方法。卡諾圖的含義。熟練掌握卡諾圖化簡法，包括二變量、三變量、四變量和五變量的卡諾圖表示與化簡方法。認真領會卡諾圖化簡時應該注意的幾個問題，會利用無關項進行邏輯函數(shù)化簡。邏輯函數(shù)的Q-M化簡法，熟練掌握幾個基本步驟。

　　第二章 集成邏輯門

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹TTL門電路和CMOS門電路的基本工作原理與外部特性以及門電路的基本應用。

　　(二)學習要求

　　理解與掌握TTL門電路的基本特性，理解集電極開路門和三態(tài)門的特點，理解和掌握CMOS門電路的基本特性，掌握邏輯門的基本應用

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：TTL與非門的電路結構，它由輸入級、中間級和輸出級三部分組成，利用三極管的飽和導通與截止實現(xiàn)邏輯電平 的反向。集電極開路門的電路結構與特點，OC門必須外接上拉電阻才能正常工作，主要特點是能夠實現(xiàn)“線與”功能，可以將多個輸出端直接相連，而普通門電路不具有這樣的特點，還有OC門外接電阻的計算方法。三態(tài)門的特點與應用，三態(tài)門除了具有一般邏輯門的兩種狀態(tài)外，還具有高輸出阻抗第三種狀態(tài)，稱為高阻態(tài)。TTL與CMOS電路間的聯(lián)接，包括電路連接的匹配原則，分為電流匹配和電壓匹配;CMOS電路驅動TTL電路和TTL驅動CMOS電路的具體方法。數(shù)字集成電路的實際應用，包括電源電壓、噪聲容限、工作頻率、功耗的選擇，數(shù)字電路型號的識別以及使用數(shù)字集成電路應該注意的幾個問題，即空閑引腳的處理、CMOS的靜電防護和電源要求等。

　　2、掌握：TTL門電路的特性與性能參數(shù)，TTL電路特性與性能參數(shù)，包括電壓的傳輸特性，即邏輯門的輸出電壓隨輸入電壓變化而變化的特性曲線;抗干擾能力，通常用噪聲容限來表示，門電路的噪聲容限大，則其抗干擾能力強，分為高電平容限和低電平容限;輸入特性，包括輸入伏安特性和輸入負載特性;輸出特性，即邏輯門電路輸出電流變化引起輸出電壓變化的關系特性曲線，分為低電平輸出和高電平輸出;負載能力，即扇出系數(shù)，指一個門電路所能驅動同類門的最多個數(shù);動態(tài)特性，包括平均傳輸延遲時間和動態(tài)尖峰電流。MOS管及其開關特性，用MOS場效應管做為開關元件的邏輯電路總稱為MOS電路，當工作在大信號條件下時，可以通過MOS管的柵源電壓來控制其漏、源之間的導通或截止，使MOS管工作在開、關狀態(tài)。CMOS門電路的特性與性能參數(shù)，CMOS集成電路稱為互補對稱MOS集成電路，其結構采用增強型PMOS管和NMOS管互補對稱連接而成。CMOS集成電路的特點主要有功耗小、電源電壓取值范圍大、抗干擾能力強、負載能力強等，目前的工作速度已經(jīng)接近于TTL電路。門電路的應用，包括驅動發(fā)光二極管、驅動繼電器、壓控多諧振蕩器以及三態(tài)門與總線間的數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)取?/p>

　　第三章 組合邏輯電路

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹組合邏輯電路的基本概念、組合邏輯電路的分析與設計、常用組合邏輯電路的MSI器件的原理與應用以及組合邏輯電路中的競爭—冒險現(xiàn)象。

　　(二)學習要求

　　熟悉組合邏輯電路在電路結構和邏輯功能上的特點;理解組合邏輯電路的描述方法;掌握組合邏輯電路的分析方法及應用;理解組合邏輯電路中競爭—冒險現(xiàn)象的成因及基本消除方法。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：組合邏輯電路的特點，在組合邏輯電路中，任意時刻的穩(wěn)定輸出狀態(tài)只取決于該時刻輸入信號的狀態(tài)，而與輸入信號作用前電路所處的狀態(tài)無關，即：電路中不含記憶單元，輸出與輸入間沒有反饋通路;組合電路的競爭與冒險現(xiàn)象，所有的邏輯門都存在傳輸延遲時間，另外，所有的信號也都有上升和下降時間，信號經(jīng)導線傳輸也需要時間，因此同一門的一組信號，由于信號在傳輸過程中經(jīng)過的門的數(shù)量不同，各個具體邏輯門的傳輸時間不同，還有導線長短等因素，到達的時間會有先有后，這種現(xiàn)象叫做競爭。競爭的結果是隨機的，有些競爭并不影響電路的邏輯功能，但有些競爭卻使得輸入信號的變化引起輸出信號出現(xiàn)出現(xiàn)非預期的錯誤輸出，這一現(xiàn)象稱為冒險;競爭和冒險的判斷，有代數(shù)法和卡諾圖法;競爭和冒險的消除，增加冗余項。算數(shù)邏輯單元的基本概念，數(shù)字系統(tǒng)中常把執(zhí)行數(shù)值比較、加法和減法等算術運算，與、與非、或、或非、異或和移位等邏輯運算的電路，稱之為算術邏輯單元。

　　2、掌握：組合邏輯電路的分析方法，組合邏輯電路的分析一半有如下四個步驟：1)由邏輯圖寫出邏輯式。從輸入端到輸出端逐級寫出輸出函數(shù)對輸入變量的邏輯函數(shù)表達式，也可由輸出端向輸入端逐級推導，最后得到以輸入變量表示的輸出邏輯函數(shù)表達式。2)化簡輸出邏輯函數(shù)表達式。3)列出真值表。4)根據(jù)真值表和邏輯函數(shù)表達式確定電路的邏輯功能。組合邏輯電路設計的基本方法，一般可分為如下四步：1)根據(jù)給定的邏輯要求，定義輸出邏輯變量和輸入邏輯變量，并列出真值表。2)根據(jù)真值表寫出輸出邏輯函數(shù)的與或表達式，3)將輸出邏輯函數(shù)表達式化簡或變換。4)根據(jù)化簡或變換后的輸出邏輯函數(shù)表達式，畫出邏輯電路圖。加法器與數(shù)值比較器的基本組成原理，包括半加器、全加器，以及四位二進制加法器中的并行加法器、8421碼加法器和減法器，中規(guī)模集成四位數(shù)值比較器CT1085的功能表與原理圖。

　　3、熟練掌握：幾種常用的組合邏輯電路MSI器件的組成原理與應用，編碼器中的二進制編碼器、二—十進制編碼器和優(yōu)先編碼器的功能與真值表、邏輯圖。譯碼器中的二進制3-8譯碼器的真值表和邏輯圖、CT138的邏輯符號，四位二—十進制BCD碼譯碼器的真值表和邏輯圖，七段譯碼器CT1247的功能表，由3-8譯碼器級聯(lián)組成4-16譯碼器，CT4138用作數(shù)據(jù)分配器的方法，CT1153數(shù)據(jù)選擇器的功能表與邏輯圖，用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器組成8選1數(shù)據(jù)選擇器的方法。

　　第四章 觸發(fā)器

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹觸發(fā)器的基本概念、觸發(fā)器的電路結構與工作原理;觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法。

　　(二)學習要求

　　熟悉觸發(fā)器的邏輯分類、功能和基本特點;理解各類觸發(fā)器的工作原理和動作特點;掌握觸發(fā)器邏輯功能的描述方法(包含特性表、特性方程、狀態(tài)圖和時序圖等);掌握不同類型觸發(fā)器之間的相互轉換和不同描述方法的相互轉換。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：觸發(fā)器的基本概念，觸發(fā)器也稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在輸入信號觸發(fā)下，觸發(fā)器可以從一個穩(wěn)定狀態(tài)翻轉到另外一個穩(wěn)定狀態(tài)，在沒有外部信號觸發(fā)時，觸發(fā)器維持原來的穩(wěn)定狀態(tài)不變。觸發(fā)器的邏輯分類，按照有無時鐘又分為無時鐘觸發(fā)和有時鐘觸發(fā)兩種，其中有時鐘觸發(fā)又分為電平觸發(fā)、主從觸發(fā)和邊沿觸發(fā)等。從邏輯功能來分，有RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器等。各種觸發(fā)器具有不同的功能和特點。在觸發(fā)器的邏輯功能的描述方法中，常用的有特性表、特性方程、狀態(tài)圖和波形圖等，特性表直觀，但繁瑣;特性方程的概括性強，便于運算，但較抽象;狀態(tài)圖直觀、簡便、但難以記憶;波形圖便于觀察，但畫法復雜，它們之間可以相互轉換。觸發(fā)器異步輸入端的作用，用于直接置0和置1，不受時鐘控制。

　　2、掌握：RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和 T′觸發(fā)器各自的工作原理和動作特點，RS觸發(fā)器是構成各種功能觸發(fā)器的最基本單元，分為與非門RS觸發(fā)器和或非門RS觸發(fā)器，前者低電平起作用，后者高電平起作用。D觸發(fā)器由RS觸發(fā)器演變而來，當時鐘到來時，輸入端的狀態(tài)送到輸出端，若沒有時鐘，輸出端不發(fā)生變化。JK觸發(fā)器也是由RS觸發(fā)器構成，具有獨立的置1端和置0 端，時鐘到來時，輸出端的狀態(tài)決定于J、K端的狀態(tài)。T觸發(fā)器和 T′觸發(fā)器可由JK觸發(fā)器構成。

　　3、熟練掌握：各類觸發(fā)器邏輯功能的描述方法(包含特性表、特性方程、狀態(tài)圖和時序圖等);不同類型觸發(fā)器之間的相互轉換和不同描述方法的相互轉換。

　　第五章 時序邏輯電路

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹時序邏輯電路的基本概念、時序邏輯電路的分析方法、若干常用的時序邏輯電路(MSI器件)、時序邏輯電路的設計方法。

　　(二)學習要求

　　熟悉時序邏輯電路在電路結構和邏輯功能上的特點、分類;理解時序邏輯電路邏輯功能的描述方法;掌握同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法;掌握典型MSI時序邏輯器件上的附加控制端的功能和使用方法，并進行多片聯(lián)用的邏輯設計。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：時序邏輯電路的基本概念，時序邏輯電路的任何時刻的輸出信號不僅取決于該時刻的輸入信號，還與電路過去的輸入有關。時序邏輯電路的特點，一是時序電路通常包含組合電路和存儲電路兩個組成部分，另外，存儲電路的輸出狀態(tài)反饋到組合電路的輸入端，與輸入信號共同決定電路的輸出。計數(shù)器的概念，計數(shù)器是一種累計脈沖個數(shù)的邏輯部件，不僅用于時鐘脈沖的計數(shù)，還可用于分頻、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖及數(shù)字運算等，是數(shù)字系統(tǒng)中使用最多的一種時序電路。計數(shù)器的分類，按照觸發(fā)方式分，有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器，按照計數(shù)器容量分，有二進制計數(shù)器和非二進制計數(shù)器，按照數(shù)的遞增遞減分類，有加法計數(shù)器和減法計數(shù)器。寄存器的特點與分類，寄存器具有暫時存儲二進制數(shù)據(jù)的功能，按照其功能特點可分為數(shù)據(jù)寄存器和移位寄存器。鎖存器的特點，在沒有鎖存信號到來時，鎖存器輸出狀態(tài)隨輸入信號變化而變化，當鎖存信號到來時，鎖存器將保持鎖存信號到達前一時刻的狀態(tài)不變。

　　2、掌握：時序邏輯電路邏輯功能的描述方法，時序邏輯電路的邏輯功能可用電路的方程組(驅動方程、狀態(tài)方程和輸出方程)來進行描述。但由于時序電路每一時刻的狀態(tài)都和電路的過去狀態(tài)有關，所以，從方程組中還不能獲得對電路邏輯功能的完整印象。因此，時序邏輯電路常用狀態(tài)圖和狀態(tài)轉換表來表示其邏輯功能。異步時序邏輯電路的分析方法和設計方法，各觸發(fā)器沒有統(tǒng)一的時鐘要求，必須先分析各觸發(fā)器的時鐘是否為有效觸發(fā)，只有那些有效觸發(fā)時的觸發(fā)器才需要用電路的狀態(tài)方程去計算次態(tài)，否則，觸發(fā)器將保持原來狀態(tài)不變，即不必計算次態(tài)。因此，分析異步時序時，一般要寫出觸發(fā)器的時鐘方程。異步五進制計數(shù)器的詳細分析步驟。

　　3、熟練掌握：同步時序邏輯電路的分析方法和設計方法，同步時序電路的分析可分為如下幾個步驟，1)寫出每個觸發(fā)器的驅動方程，可由電路輸入端的連接關系直接寫出。2)求得狀態(tài)方程和輸出方程，將各觸發(fā)器的驅動方程代入各自得特性方程，得到觸發(fā)器的狀態(tài)方程，由電路輸出端的連接關系直接得到輸出方程。3)列出狀態(tài)轉換表，由狀態(tài)方程和輸出方程列出。4)畫出狀態(tài)圖和波形圖。二進制同步加法計數(shù)器和減法計數(shù)器的組成與工作原理，分析和設計方法，利用集成的同步四位二進制計數(shù)器CT1161組成任意進制的計數(shù)器，多片計數(shù)器的級聯(lián)，計數(shù)器的附加控制端的作用，同步十進制計數(shù)器CT1290的結構與工作原理，可逆計數(shù)器CT1190的結構與工作原理，集成的移位寄存器CT1194的原理與應用，利用CT1194組成環(huán)形計數(shù)器和扭環(huán)計數(shù)器，CT1194的級聯(lián)使用邏輯設計，熟練領會并運用典型時序邏輯電路的設計的一般步驟：1)分析設計要求得出電路初始狀態(tài)圖或初始狀態(tài)轉換表，2)化簡狀態(tài)圖，3)狀態(tài)分配，4)選定觸發(fā)器的類型，求出電路的狀態(tài)方程，驅動方程和輸出方程，5)畫出時序邏輯電路圖，6)檢查設計的電路能否自啟動。

　　第六章 半導體存儲器和可編程邏輯器件

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹半導體存儲器的基本概念及不同存儲器的功能特點與應用;PLD器件基本概念及不同PLD器件的功能特點與應用;

　　(二)學習要求

　　掌握半導體存儲器的基本概念，各種不同存儲器的功能特點與應用，PLD器件的基本概念，各種不同PLD器件的結構特點。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：半導體存儲器的基本概念，半導體存儲器具有品種多、容量大、速度快、耗電省、體積小、操作方便、維護容易等優(yōu)點。半導體存儲器的分類，按照信息存取方式不同分為隨即存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)兩大類;從電路構成來分，有雙極型和MOS型兩類，RAM又可分靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM，ROM按照存儲信息的寫入方式一般可分為固定ROM、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM、及電改寫PROM等。各類半導體存儲器的結構特點，ROM主要由地址譯碼器、存儲矩陣及讀出電路三部分組成，存儲矩陣中字線和位線的交叉點能存儲一位二進制信息，的電路稱為一個“存儲單元”，存儲單元可由二極管、三極管或MOS管組成。RAM的分類與特點，雙極型RAM的存取速度高，但功耗大，集成度低，而MOS型RAM功耗小，集成度高，特別是動態(tài)RAM，集成度更高。靜態(tài)RAM的基本存儲單元是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，而動態(tài)RAM的基本存儲單元是電容。PLD器件的基本概念，PLD稱為可編程邏輯器件，由與陣列和或陣列等組成，通過開發(fā)軟件的支持，實現(xiàn)在單個芯片上集成數(shù)字邏輯系統(tǒng)的功能。各類PLD器件的結構特點與應用，可編程邏輯陣列(PLA)的與陣列與或陣列均可編程，使用靈活?？删幊剃嚵羞壿?PAL)的與陣列可編程，或陣列固定，具有多種輸出結構，使用方便靈活。通用陣列邏輯(GAL)基本結構與PAL類似，可重復編程，使用更加方便。

　　2、掌握：半導體存儲器的擴展方法，包括ROM芯片的字擴展和位擴展，靜態(tài)RAM芯片的字擴展和位擴展?？删幊剃嚵羞壿?PAL)的工藝結構、編程特點和GAL器件的輸出邏輯宏單元(OLMC)的結構和基本工作原理。

　　3、熟練掌握：PLD器件的電路表示法，利用GAL器件構成計數(shù)器與移位寄存器。

　　第七章 定時和整形電路

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹振蕩器的基本概念，各類振蕩器的特點，555定時器的原理與應用，集成振蕩器的應用以及施密特整形電路的特點與應用。

　　(二)學習要求

　　理解振蕩器的基本概念;掌握施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器典型電路的工作原理;熟悉555定時器的工作原理并掌握其典型應用。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：振蕩器的基本概念，各類振蕩器的應用特點。多諧振蕩器是一種利用正反饋產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器，又稱為無穩(wěn)態(tài)電路。多諧振蕩器產(chǎn)生數(shù)字系統(tǒng)所需的同步時鐘信號。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種能夠改變其輸入觸發(fā)脈沖寬度的振蕩器，它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間由RC定時電路來決定。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器廣泛應用于需要脈沖整形、定時和延時的場合。

　　2、掌握：各類振蕩器典型電路的工作原理，包括由TTL邏輯門構成的多諧振蕩器的工作原理，震蕩頻率的估算，石英晶體振蕩器的工作原理，微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理，脈沖寬度的估算。施密特整形電路的特點與應用，施密特觸發(fā)器具有兩個觸發(fā)電平，利用施密特觸發(fā)器可以實現(xiàn)波形變換、波形整形和幅度鑒別等功能。集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT1121的應用電路，CMOS集成振蕩器CD4047的典型應用電路。

　　3、熟練掌握：555定時器的工作原理及其典型應用，555定時器的內(nèi)部結構、工作原理與外部引腳功能，555組成多諧振蕩器的原理與結構，振蕩頻率的計算，555組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的原理與外部結構，脈沖寬度的計算。

　　第八章 數(shù)模和模數(shù)轉換

　　(一)課程內(nèi)容

　　本章主要介紹數(shù)模和模數(shù)轉換的基本概念，主要指標及工作原理

　　(二)學習要求

　　掌握 A/D轉換器的基本工作原理、輸入與輸出關系的定量計算和A/D轉換器的主要類型(并行比較型、反饋型、積分型)，一般工作過程和綜合性能比較;理解D/A轉換器和A/D轉換器的主要技術指標及影響它們的主要因素。

　　(三)考核知識點與考核要求

　　1、領會：A/D和D/A的基本概念，數(shù)字系統(tǒng)只能處理數(shù)字信號，但是，在實際應用中，需要利用數(shù)字系統(tǒng)來處理模擬信號的情況很多，而A/D和D/A器件就是中間的橋梁。A/D實現(xiàn)將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號，D/A實現(xiàn)將數(shù)字信號轉變?yōu)槟M信號。主要指標有分辨率、精度、誤差范圍等，DAC的分辨率是指最小輸出電壓與滿刻度輸出電壓之比，ADC的分辨率是指輸出數(shù)字量變化一個最低位所對應輸入模擬量需要的變化量，精度分為絕對精度和相對精度，DAC的絕對精度指的是在輸入端加有給定的數(shù)字代碼時，在輸出端實際測得的模擬輸出值與應有的理想輸出值之差。ADC的絕對誤差指的是在輸出端產(chǎn)生給定的數(shù)字代碼時，實際需要的模擬輸入值與理論上要求的輸入值之差。相對誤差是在滿刻度校準以后，絕對誤差與滿刻度的比值。誤差范圍分為失調誤差、增義誤差和非線性誤差，失調誤差又稱為零點誤差，定義為當數(shù)字輸入為全0碼時，模擬輸出值與理想輸出值之差，DAC的輸入與輸出傳遞特性曲線的斜率稱為DAC的轉換增益或標度系數(shù)，實際轉換的增義與理想增義之間的偏差稱為增義誤差。非線性誤差定義為實際轉換特性曲線與理想轉換特性曲線的最大偏差。

　　2、掌握：A/D和D/A的基本工作原理，綜合性能比較，D/A轉換器和A/D轉換器的主要技術指標及影響它們的主要因素。

　　三、有關說明和實施要求

　　(一)關于“課程內(nèi)容與考核目標”中有關提法的說明

　　在大綱的考核要求中，提出了“領會”、“掌握”、“熟練掌握”等三個能力層次，它們之間是遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，它們的含義是：

　　1、領會：要求應考者能夠記憶本課程中規(guī)定的有關知識點的主要內(nèi)容，熟悉其內(nèi)容要點和它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，并能根據(jù)考核的不同要求，做出正確的理解。

　　2、掌握：要求應考者應該掌握的課程中的知識點，如根據(jù)給定的電路能夠做出簡單的分析，得出正確結果。

　　3、熟練掌握：要求應考者必須掌握的課程中的重要知識點，如根據(jù)要求獨立設計組合或時序邏輯電路，完成一定功能。

　　(二)自學教材

　　本課程使用的教材為：《數(shù)字電子技術》，中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編，機械工業(yè)出版社，2001年。

　　(三)自學方法的指導

　　本課程是一門專業(yè)基礎課，內(nèi)容較多，應考者在自學過程中應注意以下幾點：

　　1、在學習前，應仔細閱讀課程大綱的第一部分，了解課程的性質、地位和任務，熟知課程的基本要求以及本課程與有關課程的聯(lián)系，使以后的學習能緊緊圍繞課程的基本要求。

　　2、在閱讀某一章教材內(nèi)容前，應先認真閱讀大綱中關于該章的考核知識點、自學要求和考核要求，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

　　3、閱讀教材時，應根據(jù)大綱要求，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每個知識點，對基本概念必須深刻理解，基本原理必須牢固掌握，在閱讀中遇到個別細節(jié)問題不清楚，在不影響繼續(xù)學習的前提下，可暫時擱置。

　　4、學完教材的每一章內(nèi)容后，應認真完成教材中的復習思考題，書后附有部分習題的答案，可幫助應考者理解、消化和鞏固所學知識，增強分析問題、解決問題的能力。

　　(四)對社會助學的要求

　　1、應熟知考試大綱對課程所提出的總的要求和各章的知識點。

　　2、應掌握各知識點要求達到的層次，并深刻理解各知識點的考核要求。

　　3、對應考者進行輔導時，應以指定的教材為基礎、以考試大綱為依據(jù)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與考試大綱脫節(jié)。

　　4、輔導時應對應考者進行學習方法的指導，提倡應考者“認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動提出問題，依靠自己學懂”的學習方法。

　　5、輔導時要注意基礎、突出重點，要幫助應考者對課程內(nèi)容建立一個整體的概念，對應考者提出的問題，應以啟發(fā)引導為主。

　　6、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導應考者逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題、分析問題、做出判斷和解決問題。

　　7、要使應考者了解試題難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中都存在著不同難度的試題。

　　(五)關于命題和考試的若干規(guī)定

　　1、本大綱各章所提到的考核要求中，各條細目都是考試的內(nèi)容，試題覆蓋到章，適當突出重點章節(jié)，加大重點內(nèi)容的覆蓋密度。

　　2、試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領會”20%;“掌握”40%：“熟練掌握”為40%。

　　3、試題難易程度要合理，可分為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在各份試卷中所占的比例約為2：3：3：2。

　　4、本課程考試試卷可能采用的題型有：填空題、單項選擇題、分析題、設計題等類型(見附錄)。

　　5、本課程考試方式為閉卷、筆試，考試時間為150分鐘。評分采用百分制，60分為及格。

　　附錄 題型舉例

　　一、填空題

　　如：典型TTL邏輯門輸入高電平最小值為 (1) 。

　　二、單選題

　　如：CMOS與非門不用的輸入端可以( )

　　A、懸空 B、與使用端并接 C、接地 D、與輸出端并接

　　三、分析題

　　如：分析如圖所示邏輯電路，寫出邏輯表達式，化簡為與或表達式并畫出新的邏輯電路。

　　四、設計題

　　如：用T1161集成計數(shù)器設計一個十二進制計數(shù)器，要求采用反饋復位法實現(xiàn)。