【课程目的】《数字逻辑》是计算机科学与技术专业的技术基础课程。通过本课程的理论与实践学习，使学生掌握数字逻辑部件级和数字系统级的基础知识，基本分析方法和设计方法，利用新型数字器件和硬件描述语言设计调试各种功能部件与简单数字系统的能力。让学生了解数字逻辑电路的基础内容，掌握最基本的数字逻辑分析和设计方法。
【课程内容简介】《数字逻辑》包括:逻辑代数基础、组合电路的逻辑分析和设计、时序电路的逻辑分析和设计、可编程逻辑器件以及电子设计自动化初步。本课程的重点是数字逻辑的分析和设计过程，对于数字电路的内部结构只是简单涉及，只要求学生掌握最基本的数字集成电路的输入输出特性即可。
【教学要求】通过《数字逻辑》课程的教学，要求学生能以逻辑代数为工具，熟练掌握对各类组合电路、同步时序电路、异步时序电路的基本逻辑单元进行逻辑分析和设计，并在了解电子设计自动化的基础上，基本掌握数字系统的设计过程。本课程教学共计48学时，其中理论学时42学时，实验学时6学时。
第一部分 理论部分
第一章 开关理论基础(10学时)
【目的要求】
1. 要求掌握常用数制及其转换
2. 熟练掌握逻辑代数的基本公式和基本规则
3. 掌握逻辑函数的公式化简法
4. 掌握卡诺图化简法
【教学内容】
1．数制和码制及其转换
2．逻辑代数的基本公式和基本规则
3．布尔代数
4．卡诺图
第一节 二进制系统
【目的要求】
了解开关量，数字波形和数字逻辑系统的联系。
【教学内容】
连续量和离散量，开关量，数字波形。
【授课方法与学时】
课堂讲授，1学时
第二节 数制和码制
【目的要求】
掌握数制和码制。
【教学内容】
数制和码制
【授课方法与学时】
课堂讲授，1学时
第三节 逻辑函数及其描述工具
【目的要求】
熟练掌握逻辑代数的基本公式和基本规则
【教学内容】
1 逻辑函数的基本概念
2 逻辑函数的描述工具
3 基本逻辑运算
4 正逻辑、负逻辑、三态门
【授课方法与学时】
课堂讲授，2学时
第四节 布尔代数
【目的要求】
掌握逻辑函数的公式化简法
【教学内容】
1 布尔代数的基本定律
2 布尔代数运算的基本规则
3 用布尔代数简化逻辑函数
【授课方法与学时】
课堂讲授，2学时
第五节 卡诺图
【目的要求】
掌握卡诺图化简法
【教学内容】
l卡诺图的结构与特点
2用卡诺图简化逻辑函数
【授课方法与学时】
课堂讲授，2学时
第二章 组合逻辑(14学时)
【目的要求】
1. 熟悉组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点
2. 理解组合逻辑电路的描述方法
3. 掌握组合电路的分析和设计方法，了解特殊情况下的设计方法
4. 了解组合电路中的竞争冒险成因及基本消除方法
5. 熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用以及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法
6. 掌握数据选择器、编码器、译码器、加法器、比较器等常用组合电路的功能及应用。
【教学内容】
1. 组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点
2. 组合逻辑电路的描述方法
3. 组合电路的分析和设计方法，特殊情况下的设计方法
4. 组合电路中的竞争冒险成因及基本消除方法
5. 典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用以及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法
6. 数据选择器、编码器、译码器、加法器、比较器等常用组合电路的功能及应用
第一节 组合逻辑分析
【目的要求】
掌握组合电路的分析方法
【教学内容】
1 逐级电平推导法
2 列写布尔表达式法
3 数字波形图分析法
4 列写逻辑电路真值表法
5 组合逻辑中的竞争冒险
【授课方法与学时】
课堂讲授，2学时
第二节 组合逻辑设计
【目的要求】
掌握组合电路的设计方法
【教学内容】
1 组合逻辑设计步骤
2 逻辑问题的描述
3 利用任意项的逻辑设计
【授课方法与学时】
课堂讲授，4学时
第三节 组合逻辑电路的等价变换
【目的要求】
掌握组合逻辑电路等价变换方法
【教学内容】
1 狄摩根定理的应用
2 与非门、或非门作为通用元件
3 利用与非门进行等价变换
【授课方法与学时】
课堂讲授，1学时
第四、五、六、七节 常用的中规模组合逻辑标准构件
【目的要求】
1. 典型中规模集成组合逻辑器件的功能、应用以及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法
2. 掌握数据选择器、编码器、译码器、加法器、比较器等常用组合电路的功能及应用
【教学内容】
1. 中规模集成组合逻辑器件的功能、应用以及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法
2. 数据选择器、编码器、译码器、加法器、比较器等常用组合电路的功能及应用
【授课方法与学时】
课堂讲授，7学时
第三章 时序逻辑(20学时)
【目的要求】
1. 熟悉触发器的逻辑分类、功能和基本特点
2. 理解各类触发器的工作原理和动作特点
3. 掌握触发器逻辑功能的描述方法，掌握RS，JK，D，T触发器的逻辑符号
4. 掌握逻辑功能表示方法，触发方式及触发器间的相互转换
5. 了解触发器的电气特性，熟悉常用集成触发器的特点和应用
6. 熟悉时序逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点、分类
7. 理解时序逻辑电路逻辑功能的描述方法，掌握同步时序逻辑电路的分析方法和设计方法
8. 熟悉计数器、寄存器、移位寄存器、顺序脉冲发生器、序列信号发生器的功能、应用
【教学内容】
1．集成双稳触发器
2．锁存器、寄存器和移位寄存器
3．计数器
4．同步时序逻辑分析
5．同步时序逻辑设计
第一节 锁存器
【目的要求】
熟悉锁存器的逻辑分类、功能和基本特点
【教学内容】
1 锁存器的基本特性
2 基本SR锁存器
3 门控SR锁存器
4 门控D锁存器
【授课方法与学时】
课堂讲授，4学时
第二节 触发器
【目的要求】
了解触发器的电气特性，熟悉常用集成触发器的特点和应用
【教学内容】
1 SR触发器
2 D触发器
3 JK触发器
4 触发器的应用和时间参数
【授课方法与学时】
课堂讲授，4学时
第三节 寄存器和移位寄存器
【目的要求】
了解和掌握寄存器及移位寄存器的特点和应用
【教学内容】
1 寄存器
2 移位寄存器
【授课方法与学时】
课堂讲授，1学时
第四节 计数器
【目的要求】
了解和掌握计数器的分析设计方法
【教学内容】
1 同步计数器
2 异步计数器
3 中规模集成计数器及应用
【授课方法与学时】
课堂讲授，3学时
第六节 同步时序逻辑分析
【目的要求】
理解时序逻辑电路逻辑功能的描述方法，掌握同步时序逻辑电路的分析方法和设计方法
【教学内容】
1时序逻辑电路逻辑功能的描述方法
2同步时序逻辑电路的分析方法方法
【授课方法与学时】
课堂讲授，4学时
第七节 同步时序逻辑设计
【目的要求】
理解时序逻辑电路逻辑功能的描述方法，掌握同步时序逻辑电路的设计方法
【教学内容】
1 同步时序逻辑设计方法和步骤
2 建立原始状态表的方法
3 状态编码
【授课方法与学时】
课堂讲授，4学时
第二部分 实验部分(6学时)
实验一 基本逻辑门、中小规模集成电路
【实验目的与要求】
1. 掌握TTL与非门、或非门和异或门输入和输出逻辑关系
2. 熟悉TTL中小规模集成电路的外型。管脚和使用方法
3. 掌握数字电路实验系统仪器的使用方法
4. 掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法
5. 学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法
【实验内容】
1.TTL与非门、与或非门和异或门输入和输出逻辑关系
2.TTL中小规模集成电路的外型。管脚和使用方法
3.数字电路实验系统仪器的使用方法
4.测试数据选择器74LS151的逻辑功能
5.用8选1数据选择器74LS151设计三输入多数表决器
6.用8选1数据选择器实现逻辑函数
7.用双4选1数据选择器74LS153实现全加器
【实验类别】验证设计性实验
【实验学时】3学时
实验二 译码器、编码器、锁存器
【实验目的与要求】
1. 掌握中规模译码器的逻辑功能和使用方法
2. 掌握中规模编码器的逻辑功能和使用方法
3. 掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理
4. 学会会正确使用基本门电路构成RS锁存器
【实验内容】
1. 74LS138译码器逻辑功能测试
2. 了解BCD8421编码器的使用方法，设计电路验证编码输出
3.
4. 用两片74LS138组成一个4：16线译码器，进行实验
5. 用74LS00构成一个RS锁存器，对其逻辑功能进行验证
【实验类别】验证设计性实验
【实验学时】3学时
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教学内容 |
理论学时 |
实验学时 |
理 论 部 分 |
第一章 开关理论基础 |
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第一节 二进制系统 |
1 |
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第二节 数制和码制 |
1 |
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第三节 逻辑函数及其描述工具 |
2 |
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第四节 布尔代数 |
2 |
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第五节 卡诺图 |
2 |
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第二章 组合逻辑 |
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第一节 组合逻辑分析 |
2 |
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第二节 组合逻辑设计 |
4 |
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第三节 组合逻辑电路的等价变换 |
1 |
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五、六、七节 常用的中规模组合逻辑标准构件 |
7 |
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第三章 时序逻辑 |
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第一节 锁存器 |
4 |
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第二节 触发器 |
4 |
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第三节 寄存器和移位寄存器 |
1 |
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第四节 计数器 |
3 |
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第六节 同步时序逻辑分析 |
4 |
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第七节 同步时序逻辑设计 |
4 |
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实 验 部 分 |
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实验一 基本逻辑门、中小规模集成电路 |
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3 |
实验二 译码器、编码器、锁存器 |
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3 |
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合计 |
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42 |
6 |
总计 |
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48 |
主要参考书目
1．《电子技术基础－数字部分》（第四版） 康华光 高等教育出版社 2003年6月
2．《数字电子技术基础》 侯建军 高等教育出版社 2004年9月
（信息工程学院 物理教研室）
