数字电子技术基础

电子技术的应用“无所不在”。不管哪个领域、哪个行业,为实现现代化、自动化、信息化,就必须配以电子系统。“电子技术基础”课程教授实现电子系统必备的基础知识。

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数字电子技术基础课程简介:

电子技术的应用“无所不在”。不管哪个领域、哪个行业,为实现现代化、自动化、信息化,就必须配以电子系统。“电子技术基础”课程教授实现电子系统必备的基础知识。

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数字电子技术基础课程目录:

第一周

--0.1 数字量和模拟量

--0.2 电子技术的发展历程

--0.3 课程的基本任务

--1.1 信息与编码

--1.2 二进制的补码

--1.3 二进制补码运算的符号位

--1.4 二进制的编码

--1.5 用电压来表达信息

--1.6 电压信号的离散化

--2.1 逻辑代数概述

--2.2 逻辑代数的三种基本运算

第二周

--2.3 几种常用的复合逻辑运算

--2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式

--2.5 逻辑代数的基本定理

--2.6 逻辑函数及其表示方法

--2.7 逻辑函数形式的变换

--2.8 逻辑函数的化简

--2.9 逻辑函数的最小项之和

--2.10 逻辑函数的最大项之积

--2.11 最小项和最大项的关系

--2.12 逻辑函数的卡诺图

--2.13 卡诺图化简法

--2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简

--2.15 逻辑函数的机器化化简法

第三周

--3.0 门电路概述

--3.1-1 半导体二极管的开关特性

--3.1-2 二极管与门

--3.1-3 二极管或门

--3.1-4 二极管门电路的缺点

--3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理

--3.2-2 MOS管的开关特性

--3.2-3 MOS管的工作特性曲线

--3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理

--3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性

--3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性

--3.3-4 CMOS反相器的动态特性

--3.3-5 CMOS反相器的总功耗

第四周

--3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路

--3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路

--3.4-3 漏极开路的门电路

--3.4-4 CMOS传输门和三态门

--3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性

--3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路

--3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器

第五周

--3.5-2-1 TTL反相器的电路结构

--3.5-2-2 TTL反相器的工作原理

--3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限

--3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性

--3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性

--3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数

--3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间

--3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限

--3.5-4-3 电源的动态尖峰电流

--3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路

--3.5-5-2 集电极开路输出的门电路

--3.5-5-3 三态输出门

--实验一:与非门电压传输特性曲线的观测

--实验二:与非门传输延迟时间的测量

第六周

--4.1 组合逻辑电路的特点

--4.2-1 组合逻辑电路的分析方法

--4.2-2 组合逻辑电路的设计方法

--4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路:普通编码器

--4.3-1-2-1 优先编码器

--4.3-1-2-2 优先编码器的扩展

--4.3-1-3 二-十进制优先编码器

--4.3-2-1 译码器

--4.3-2-2 二进制译码器的扩展

--4.3-2-3-1 显示译码器

--4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用

--4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路

--4.3-3-1 数据选择器

--4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路

--4.3-4-1 加法器

--4.3-4-2 多位加法器

--4.3-4-3 用加法器设计组合电路

--4.3-5 数值比较器

--4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象

--4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法

第七周

--4.5 可编程器件及EDA1

--5.0 触发器的由来

--5.1 门电路与触发器的关系

--5.2 基本RS锁存器

--5.3-1 电平触发的SR触发器

--5.3-2 电平触发的D触发器1

--5.3-3 电平触发的D触发器2

--5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器

--5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器

--5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器

--5.4-2 脉冲触发方式的动作特点

--5.5 边沿触发的触发器

--5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器

--5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器

第八周

--5.7-1 触发器的动态特性1

--5.7-2 触发器的动态特性2

--5.7-3 触发器的动态特性3

--6.1-1 时序逻辑电路概述

--6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法

--6.1.3 时序电路的分类

--6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1

--6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2

--6.2.3 异步时序电路的分析方法

--6.3.1-1 寄存器

--6.3.1-2 移位寄存器1

--6.3.1-3 移位寄存器2

--6.3.1-4 移位寄存器扩展应用

--6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器

--6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器

--6.3.2-1-1-3 同步加减计数器

--6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器

--6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器

--6.3.2-2 异步计数器

第九周

--6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法

--6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)

--6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)

--6.3.2-4 计数器应用举例

--6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法

--6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例

--6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析

--7.0 半导体存储器绪论

--7.1 半导体存储器概述和分类

--7.2-1 ROM的结构和工作原理

--7.2-2 可编程ROM1

--7.2-3 可编程ROM2

--7.3 RAM的结构和工作原理

--7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展

--7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展

--7.5 用存储器实现组合逻辑电路

第十周

--8.1 可编程逻辑器件概述

--8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL

--8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA

--8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用

--10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述

--10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器

--10.2.2 集成施密特触发器

--10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用

--10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理

--10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算

--10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理

--10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算

--10.3.2 集成单稳态触发器

--10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器

--10.4.2 对称式多谐振荡器

--10.4.3 非对称式多谐振荡器

第十一周

--10.4.4 环形振荡器

--10.4.5 石英晶体多谐振荡器

--10.5 脉冲电路的分析方法

--10.6.1 555定时器电路的结构与功能

--10.6.2 用555定时器接成施密特触发器

--10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器

--10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器

--11.1 数模和模数转换概述

--11.2.1 权电阻网络D/A转换器

--11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器

--11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器

--11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度

--11.3.1 A/D转换的基本原理

--11.3.2 采样保持电路

--11.3.3 并联比较型A/D转换器

--11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型

--11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型

--11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器

第十二周

--I-概述、电路设计及功能仿真

--II-指定芯片及时序仿真

--III-选外设(自动化)、锁定引脚并生成下载文件

--IV-电路扩展设计

--V-用Verilog描述状态机电路

期末考试

数字电子技术基础授课教师:

王红-教授-清华大学-自动化系

清华大学自动化系教授,北京市教学名师。国家级精品课/国家级精品资源共享课程“电子技术基础”课程负责人;清华大学首批标杆课程和国家精品在线开放课程“数字电子技术基础”课程负责人。主讲《数字电子技术基础》,《自动测试原理》等。 近年来参编已出版的教材教辅10本,其中多本教材获奖:如《数字电子技术基础》(第五版),获得北京市高等教育经典教材、北京市高等教育精品教材奖,清华大学优秀教材特等奖等。 在教学和科研方面曾获得:获得清华大学首届“清华大学新百年基础教学成就奖”;3次获得清华大学“清韵烛光-我最喜爱的老师”奖;还获得宝钢教育基金优秀教师奖,霍英东教育基金会青年教师奖等;多次获得军队科技进步一/二/三等奖;中国自动化学会高等教育教学成果特等奖/一等奖;多次获得清华大学优秀教材特等奖和一等奖,清华大学教学成果一等奖和二等奖等,连续获得“清华大学年度教学优秀奖”等。

任艳频-高级工程师-清华大学-自动化系

博士,高级工程师,电工电子中心电子技术实验室主任,自动化系实验中心副主任。1995年,获清华大学自动化系学士;1999年,获清华大学自动化系控制理论与工程专业博士;1999-2005年,就职于联想集团,从事信息家电和数字家庭研发及产品管理工作;2006年至今,在清华大学自动化系/清华大学电工电子中心工作,目前主要承担数字电子技术基础理论课教学和电子技术实验学。2006年曾在美国马里兰大学帕克分校访学。近年共申请发明专利20项,其中11项已获授权,第一发明人3项,第二发明人2项。近年共发表教学和实验研究论文27篇,其中第一作者15篇。

张涛-教授-清华大学-自动化系

清华大学自动化系,教授,博士生导师。 分别于1993年、1995年、1999年在清华大学自动化系获得工学学士、工学硕士和工学博士学位。2002年在日本国立佐贺大学获得第二个工学博士学位。曾先后在德国慕尼黑工业大学、日本国立佐贺大学和日本国立情报学研究所学习和工作近8年。目前,作为主讲教师承担本科生专业基础课《数字电子技术基础》的教学,该课程为为国家级精品课程、北京市级精品课程并曾获得国家级教学成果二等奖。并作为课程负责人还承担《飞行控制系统》、《计算机网络与多媒体技术实验设计课》等研究生课程。近几年曾获得国家级教学成果奖二等奖、中国学位与研究教育学会中国研究生教育成果奖二等奖、北京市教学成果奖一等奖、清华大学教学成果一等奖等。在科研方面主要从事控制理论、机器人、人工智能、飞行器控制等领域的研究。曾承担国家863项目、国家973项目、国家自然科学基金、国家航空基金等20余项科研项目。曾发表论文200余篇,SCI收录论文40余篇,EI收录论文150余篇。发表学术译著2部,学术著作章节3部,主编教材2部。近几年曾获得教育部自然科学奖二等奖、军队科技进步二等奖、中国自动化学会自然科学奖二等奖、中国电子学会电子信息科学技术奖二等奖等科技奖励。

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