数字逻辑 教案_数字逻辑基础教案
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第1章
数制与编码
（3学时）
目标：熟练掌握计算机中几个常用的数制（十、二、八、十六进制）的特点、表示形式和相互转换的方法。熟练掌握3种机器数（原码、反码和补码）的表示形式、性质和相互转换的方法。熟练掌握数的定点、浮点表示方法。掌握十进制数字的常用编码（8421码、2421码、余3码）。掌握常用的可靠性编码（格雷码）的编码规则、特点。
主要内容：1.1 概述1.2 数制及其相互转换1.3 编码
重点：数制的表示方法及其转换方法；原码、反码和补码的表示形式和性质；数的定点、浮点表示方法；十进制数的二进制编码。 第2章
逻辑代数和硬件描述语言基础
（6学时）
目标：熟练掌握基本逻辑和复合逻辑的功能和符号表示；熟练掌握逻辑代数的基本概念、基本公式、定理和常用公式。掌握逻辑关系的描述方法（逻辑函数表达式、真值表、逻辑图）及其相互转换。熟练掌握逻辑函数的表示方法，最大项和最小项的表示方法。熟练掌握逻辑函数的公式化简法。了解Verilog HDL设计模块的基本结构，掌握Verilog HDL的词法和语句。
主要内容：2.1 逻辑代数的基本概念2.2 逻辑代数的运算法则2.3 逻辑函数的表达式2.4 逻辑函数的公式化简法2.5 Verilog HDL语言基础
重点：逻辑代数的基本公式、定理和常用公式，真值表，逻辑函数的表达式，逻辑函数的公式化简法，Verilog HDL的词法和常用语句。第3章
门电路
（7学时）
目标：了解集成电路的分类及正负逻辑和混合逻辑的概念。了解半导体的特性和PN结的单向导电性；了解半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性。了解分立元件门的工作原理和功能。了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理；掌握典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、外部特性和使用方法；掌握TTL与非门的主要参数。了解ECL等其它逻辑门电路的特点。掌握基于Verilog HDL设计门级电路的方法。
主要内容：3.1 概述3.2 晶体二极管和三极管的开关特性3.3 分立元件门3.4 TTL集成门3.5 其它类型的双极型集成电路3.6 MOS集成门3.7 基于Verilog HDL的门电路设计
重点：常用逻辑门电路的功能、门电路的主要外特性参数及其含义；基于Verilog HDL设计门级电路的方法。 第4章
EDA设计工具软件
（4学时）
目标：了解综合使用几种常用的EDA设计工具软件进行数字系统设计的流程。熟练掌握QuartusⅡ的特点和使用方法，包括设计输入方法、设计编译、模拟仿真、定时分析以及器件编程。掌握使用ModelSim进行功能仿真的方法。
主要内容：4.1 数字系统设计流程4.2 常用的PLD设计EDA工具软件4.3 QuartusⅡ的使用4.4 仿真工具ModelSim的使用 4.5 设计实例
重点：QuartusⅡ的设计输入方法、引脚锁定和仿真方法，嵌入式逻辑分析仪Signaltap的使用方法，TimeQuest时序分析方法；Verilog测试文件的编写和ModelSim的使用。 第5章
组合逻辑电路
（5学时）
目标：掌握组合逻辑电路的特点、分析方法和设计方法。掌握加法器、编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和奇偶校验器等常用组合逻辑电路的电路结构、逻辑功能及使用方法。熟练掌握基于Verilog HDL的组合逻辑电路设计方法。了解组合逻辑电路的竞争冒险现象及其消除方法。
主要内容：5.1 概述5.2 常用组合逻辑电路5.3 基于Verilog HDL的组合逻辑电路设计5.4 组合逻辑电路的竞争与冒险
重点：组合逻辑电路的分析方法和设计方法；常用组合逻辑电路的电路结构和逻辑功能；基于Verilog HDL的组合逻辑电路设计方法。第6章
触发器
（6学时）
目标：了解基本RS触发器的电路结构、工作原理、功能及约束条件。熟练掌握钟控触发器（RS、D、JK、T、T’）的逻辑功能及描述方法（特性方程、特性表、状态图和时序图）。了解集成触发器的结构和功能。了解几种触发器的常见开关参数（数据传输延迟、数据建立时间和保持时间等）。了解触发器之间的转换方法。熟练掌握基于Verilog HDL设计触发器的方法。
主要内容：6.1 概述6.2 基本RS触发器6.3 钟控触发器6.4 集成触发器6.5 触发器之间的转换 6.6 基于Verilog HDL的触发器设计
重点：基本RS触发器、钟控触发器的逻辑功能及描述方法；基于Verilog HDL的触发器设计方法。 第7章
时序逻辑电路
（8学时）
目标：掌握时序逻辑电路的特点、描述方法和分析方法。掌握寄存器、移位寄存器、计数器等常用时序逻辑电路的工作原理、逻辑功能及使用方法。熟练掌握用Verilog HDL设计时序逻辑电路的方法。了解基于Verilog HDL设计数字系统的方法。
主要内容：7.1 概述7.2 数码寄存器和移位寄存器7.3 计数器7.4 基于Verilog HDL的时序逻辑电路设计 7.5 基于Verilog HDL的数字系统设计
重点：常用时序逻辑电路的工作原理、逻辑功能及使用方法；基于Verilog HDL的时序逻辑电路设计方法。 第8章
程序逻辑电路
（3学时）目标：了解程序逻辑电路的结构及特点。了解半导体存储器（ROM和RAM）的电路结构和分类。掌握半导体存储器的工作原理和扩展存储容量的方法。了解用ROM实现组合逻辑函数的方法。掌握基于Verilog HDL的存储器设计方法。了解程序逻辑电路的应用。
主要内容：8.1 概述8.2 随机存储器8.3 只读存储器8.4 基于Verilog HDL的存储器设计8.5 程序逻辑电路的应用
重点：半导体存储器的工作原理和扩展存储容量的方法；基于Verilog HDL的存储器设计方法。 第9章
可编程逻辑器件
（3学时）
目标：了解PLD的几种分类方法。掌握阵列型PLD（PROM、PLA、PAL、GAL、EPLD和CPLD）和单元型PLD（FPGA）的基本结构和特点。掌握PLD的设计方法、设计流程。了解在系统可编程技术与边界扫描技术。了解PLD的编程与配置方法。
主要内容：
9.1 PLD的基本原理9.2 PLD的设计技术9.3 PLD的编程与配置
重点：阵列型PLD和单元型PLD的基本结构和特点；PLD的设计方法、设计流程。
四、课程知识单元和知识点 第1章
数制与编码（核心）
知识点：数制及其相互转换
二进制数的代码转换
机器数的原码、反码和补码
数的定点与浮点表示 十进制的常用编码
格雷码
字符编码
第2章
逻辑代数和硬件描述语言基础（核心）
知识点：逻辑代数的基本概念
逻辑代数的基本公式、定理和常用公式
逻辑函数的常用表达式和标准表达式 逻辑函数的公式化简法
Verilog HDL语言基础 第3章
门电路
知识点：集成电路的分类
半导体的共价键结构
半导体的分类
半导体的开关特性
PN结的单向导电性 晶体二极管的开关特性
晶体三极管的开关特性
分立元件门
TTL集成门电路的逻辑功能、外部特性和主要参数 ECL等其它双极型集成电路
MOS集成门
基于Verilog HDL的门电路设计方法 第4章
EDA设计工具软件
知识点：数字系统设计流程
常用的PLD设计EDA工具软件
Quartus Ⅱ的设计流程
设计输入方法（创建工程、图形输入、文本输入、建立存储器编辑文件）
设计的编译
引脚锁定方法（前锁定和后锁定）
设计的仿真验证（功能仿真和时序仿真）
时序分析 器件编程
仿真工具ModelSim的使用方法
测试文件模板 第5章
组合逻辑电路（核心）
知识点：组合逻辑电路的特点、分析方法和设计方法
常用组合逻辑电路的电路结构、逻辑功能和使用方法 基于Verilog HDL的组合逻辑电路设计方法
组合逻辑电路的竞争与冒险 第6章
触发器（核心）
知识点：触发器的特点与分类
基本RS触发器的电路结构、工作原理和功能
钟控（同步）触发器的电路结构、工作原理和功能
集成触发器的结构和功能 触发器的开关特性
触发器之间的转换方法
基于Verilog HDL的触发器设计方法 第7章
时序逻辑电路（核心）
知识点：时序逻辑电路的结构、特点、功能描述方法和分析方法
同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路的概念 寄存器、计数器等常用时序逻辑电路的工作原理、逻辑功能及使用方法
基于Verilog HDL的时序逻辑电路设计方法
有限状态机设计
基于Verilog HDL的数字系统设计方法 第8章
程序逻辑电路
知识点：程序逻辑电路的结构及特点
半导体存储器（ROM和RAM）的结构和分类
半导体存储器的工作原理和使用方法 基于Verilog HDL的存储器设计方法
程序逻辑电路的应用 第9章
可编程逻辑器件
知识点：可编程逻辑器件（PLD）的分类方法
阵列型PLD和单元型PLD的基本结构和特点 PLD的设计方法、设计流程
在系统可编程技术
边界扫描技术
PLD的编程与配置方法
数字逻辑复习一．选择题1．将逻辑表达式“ ”化简为逻辑表达式“A”，需使用公式化简法中的（）。A、并项法B、吸收法C、消去法D、配项消去法2．逻辑代数中的三种最基本的逻辑运算是（）。A......
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参考书（华中科技大学康华光主编第五版）第一章 数字逻辑理论1.1掌握占空比的概念（04年第九题提到占空比）。1.2掌握二进制，八进制，十进制，十六进制的相互转换关系和各自的概念，以及二......
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