數字電子技術基礎(中國人民解放軍國防科技大學建設的慕課)

數字電子技術基礎課程是中國人民解放軍國防科技大學建設的慕課、國家精品線上開放課程。該課程於2015年03月03日首次在中國大學MOOC開課，授課教師為庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、刁節濤、杜湘瑜、張亮、田曦、楊明勝、劉菊榮、余安喜。據2021年9月中國大學MOOC官網顯示，該課程已運行14學期。

數字電子技術基礎課程共三十六章，包括邏輯代數基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路半導體存儲器和可程式邏輯器件、脈衝波形的產生與整形等內容。

基本介紹

• 中文名：數字電子技術基礎
• 外文名：DIGITAL ELECTRONIC TECHNOLOGY
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2015年03月03日（首次）
• 授課教師：庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、刁節濤、杜湘瑜、張亮、田曦、楊明勝、劉菊榮、余安喜
• 建設院校：中國人民解放軍國防科技大學

課程性質

課程背景

在資訊時代，計算不再只和計算機有關，它決定了人類的生存——數位化生存。小到生活中可見的手機、數位照相機、攝像機等電子設備，大到電子電氣、自動控制、計算機套用、信息通訊、航空航天、軍事、醫療以及遠程教育等領域。

課程定位

數字電子技術基礎課程是電子信息、電氣工程、自動控制、機電、計算機及其套用等專業的技術基礎課程，通過對邏輯代數基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路半導體存儲器和可程式邏輯器件、脈衝波形的產生與整形等內容的學習，使學習者掌握數字電子技術方面的基本知識、基本理論和基本技能，具備邏輯分析和設計能力以及實踐技能。

適應對象

數字電子技術基礎課程適合電子信息、電氣工程、自動控制、機電、計算機及其套用等專業學習，也適合工程技術人員、社會學習者學習。

課程簡介

數字電子技術基礎課程共三十六章，共有119節內容。第一章至第五章介紹二進制數補碼、檢錯碼、邏輯代數基本定律、邏輯函式最簡規則等知識點；第六章至第十章講述邏輯函式兩種標準形式、分立元件門電路、CMOS反相器電路、集電極開路門等內容；第十一章至第十五章介紹其它類型數字積體電路、組合邏輯電路門級電路設計、優先編碼器工作原理、顯示解碼器等知識點；第十六章至第二十章講述加法器工作原理、奇偶校驗器、邊沿觸發器電路結構、觸發器間轉換等內容；第二十一章至第二十五章介紹時序邏輯電路特點、時序邏輯電路設計方法、計數器工作原理、MSI移位暫存器等知識點；第二十六章至第三十章講述序列信號發生器、可程式邏輯器件、RAM電路結構、可程式邏輯器件開發流程等內容；第三十一章至第三十五章介紹施密特觸發器特點、微分型單穩態觸發器、石英晶體多諧振盪器、555時基電路結構與功能、權電流型DAC等知識點；第三十六章講述AD轉換基本原理等內容。

課程大綱

第一章 數制 1.1數制介紹 1.2數制轉換 1.3二進制正負數及其表示 1.4二進制數補碼及其運算 第二章 碼制 2.1碼制定義 2.2BCD 2.3格雷碼 2.4檢錯碼和糾錯碼 2.5字元-數字代碼 第三章 邏輯代數的基本概念和運算規則（上） 3.1邏輯代數的三種基本運算 3.2邏輯函式的描述方式 第四章 邏輯代數的基本概念和運算規則（下） 4.1邏輯代數基礎 4.2邏輯代數的基本定律 第五章 邏輯函式的公式化簡法 5.1邏輯函式的最簡形式和最簡規則 5.2邏輯函式常用的公式化簡法 5.3指定器件的邏輯函式化簡 第六章 邏輯函式的卡諾圖表示 6.1最小項定義及其性質 6.2最大項定義及其性質 6.3邏輯函式的兩種標準形式 6.4卡諾圖定義及其特點 6.5邏輯函式的卡諾圖表示 第七章 邏輯函式的卡諾圖化簡法 7.1用卡諾圖化簡邏輯函式的基本性質 7.2用卡諾圖求最簡與或表達式 7.3無關項及其在化簡中的套用 第八章 邏輯門電路概述 8.1門電路概述 8.2半導體器件的開關特性 8.3分立元件門電路 8.4積體電路的發展歷史及現狀 第九章 CMOS門電路 9.1CMOS反相器電路及其特性 9.2其它典型CMOS集成門電路 9.3CMOS集成門電路的特點 第十章 TTL門電路 10.1TTL集成門電路的結構 10.2幾種典型的TTL集成複合門電路 10.3集電極開路（OC）門 10.4三態（TS）輸出門 第十一章 其它類型數字積體電路 11.1其它類型數字積體電路結構及特點 11.2TTL電路與CMOS電路的接口電路 11.3使用數字積體電路的注意事項 第十二章 組合邏輯電路的分析和設計方法 12.1組合邏輯電路的特點及描述 12.2組合邏輯電路門級電路分析 12.3組合邏輯電路門級電路設計 12.4組合邏輯電路中的競爭-冒險現象 第十三章 若干常用中規模組合邏輯電路-編碼器 13.1普通編碼器工作原理 13.2優先編碼器工作原理 13.3MSI編碼器晶片舉例及套用示例 第十四章 若干常用中規模組合邏輯電路-解碼器 14.1二進制解碼器 14.2二十進制解碼器 14.3顯示解碼器 14.4解碼器套用示例 第十五章 若干常用中規模組合邏輯電路-分配器和選擇器 15.1數據分配器 15.2數據選擇器工作原理 15.3MSI數據選擇器及其套用 第十六章 若干常用中規模組合邏輯電路-加法器 16.1加法器工作原理 16.2MSI加法器示例及套用 第十七章 若干常用中規模組合邏輯電路-數值比較器及奇偶校驗器 17.1比較器 17.2奇偶校驗器 第十八章 SR鎖存器 18.1觸發器概述 18.2與非門構成的SR鎖存器工作原理 18.3或非門構成的SR鎖存器工作原理 第十九章 觸發器電路結構及動作特點

19.1同步（電平）觸發器的電路結構及動作特點 19.2主從（脈衝）觸發器的電路結構及動作特點 19.3邊沿觸發器的電路結構及動作特點-雙極型 19.4邊沿觸發器的電路結構及動作特點-MOS型 第二十章 觸發器的邏輯功能描述及套用示例 20.1觸發器邏輯功能描述 20.2觸發器之間的相互轉換 20.3觸發器套用示例 第二十一章 時序邏輯電路的特點及描述方法 21.1時序邏輯電路的特點及分類 21.2時序邏輯電路的方程描述 21.3時序邏輯電路的圖表描述 第二十二章 時序邏輯電路的分析 22.1同步時序邏輯電路分析 22.2異步時序邏輯電路分析 第二十三章 時序邏輯電路的設計 23.1同步時序邏輯電路的設計方法及實例 23.2異步時序邏輯電路的設計方法及實例 23.3時序邏輯電路的自啟動設計 第二十四章 常見時序邏輯電路——計數器 24.1計數器概述 24.2異步計數器工作原理分析 24.3同步計數器工作原理分析 24.4MSI集成計數器示例及其套用 24.5基於MSI計數器的任意進制計數器設計 第二十五章 常見時序邏輯電路——暫存器和移位暫存器 25.1暫存器工作原理分析 25.2移位暫存器工作原理分析 25.3MSI移位暫存器及其套用 25.4移位暫存器型計數器設計 第二十六章 其它常見時序邏輯電路及競爭-冒險現象 26.1順序脈衝發生器 26.2序列信號發生器 26.3時序邏輯電路中的競爭-冒險現象 第二十七章 半導體存儲器及可程式邏輯器件概述 27.1半導體存儲概述 27.2可程式邏輯器件概述 第二十八章 唯讀存取存儲器 28.1ROM的電路結構及其特點 28.2ROM的套用 第二十九章 隨機存取存儲器 29.1RAM的電路結構及其特點 29.2存儲器容量的擴展 第三十章 可程式邏輯器件 30.1典型可程式邏輯器件的電路結構及其特點 30.2可程式邏輯器件的開發流程 第三十一章 施密特觸發器 31.1施密特觸發器的特點及參數 31.2施密特觸發器電路結構及原理分析 31.3施密特觸發器的套用 第三十二章 單穩態觸發器 32.1微分型單穩態觸發器 32.2積分型單穩態觸發器 32.3集成單穩態觸發器及套用示例 第三十三章 多諧振盪器 33.1用施密特觸發器構成的多諧振盪器 33.2對稱式多諧振盪器 33.3石英晶體多諧振盪器 33.4環形振盪器 第三十四章 555時基電路及其套用 34.1555時基電路的結構與功能 34.2用555時基電路構成施密特觸發器 34.3用555時基電路構成單穩態觸發器 34.4用555時基電路構成多諧振盪器 第三十五章 數模轉換器 35.1DA轉換的基本原理 35.2權電阻網路DAC 35.3倒T型電阻網路DAC 35.4權電流型DAC 35.5具有雙極性輸出的DAC 35.6DAC轉換器的轉換精度與轉換速度 第三十六章 模數轉換器 36.1AD轉換的基本原理 36.2並聯比較型直接ADC 36.3反饋比較型直接ADC 36.4V-T型間接ADC 36.5V-F型間接ADC 36.6ADC的轉換精度和轉換速度

（註：課程大綱排版從左到右排列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課老師	學時安排	參與人數
第1次開課	2015年03月03日-2015年05月31日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、刁節濤、杜湘瑜、張亮、田曦、楊明勝、劉菊榮、余安喜	3-5小時每周	9337
第2次開課	2015年08月18日-2015年12月31日		3-6小時每周	15822
第3次開課	2016年02月20日-2016年06月15日			14382
第4次開課	2016年08月25日-2016年12月15日		3-5小時每周	11139
第5次開課	2017年02月01日-2017年05月15日		3-6小時每周	13433
第6次開課	2017年09月01日-2017年12月15日		3-5小時每周	15266
第7次開課	2018年03月15日-2018年07月01日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、張亮、刁節濤、田曦、余安喜、韓建濤、劉菊榮、楊明勝	4-7小時每周	14579
第8次開課	2018年09月02日-2018年12月27日		3-5小時每周	25561
第9次開課	2019年03月15日-2019年07月02日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、刁節濤、杜湘瑜、張亮、田曦、楊明勝、劉菊榮、翟慶林、余安喜	4-6小時每周	12225
第10次開課	2019年09月01日-2019年12月15日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、張亮、刁節濤、田曦、余安喜、韓建濤、劉菊榮、楊明勝	3-5小時每周	16183
第11次開課	2020年02月15日-2020年06月20日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、張亮、刁節濤、田曦、余安喜	3-6小時每周	27724
第12次開課	2020年09月01日-2020年12月15日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、張亮、刁節濤、余安喜		12199
第13次開課	2021年02月05日-2021年06月15日		3-5小時每周	15542
第14次開課	2021年09月10日-2021年12月25日	庫錫樹、羅笑冰、程江華、丁文霞、張亮、刁節濤、田曦		待定

（註：表格內容參考資料）

教學目標

通過對數字電子技術基礎課程的學習，使學習者掌握數字電子技術方面的基本知識、基本理論和基本技能，具備邏輯分析和設計能力以及實踐技能，提升個人數字系統的整體設計理念。

學習預備

預備知識

學習數字電子技術基礎課程需要具備電工與電路基礎、高等數學、大學物理、模擬電子技術等課程基礎知識。

學習資料

書名	作者	出版時間	出版社
《數字電子技術基礎（第四、五版）》	閻石	2006年	高等教育出版社
《數字電子技術（第四版）》	高吉祥、丁文霞	2016年	電子工業出版社
《Modern Digital Electronics（Third Edition）》	R.P.Jain	2008年	清華大學出版社
《數字電子技術基礎解題指南》	唐競新	2006年

（註：表格內容參考資料）

考核標準

1、課堂測試與章節單元測驗占20%，主觀題作業（至少完成2次）占20%，期末考試占60%。

2、數字電子技術基礎課程總成績按百分制計分，60分-84分為合格，85分-100分為優秀。

所獲榮譽

2017年12月26日，數字電子技術基礎課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

教師簡介

庫錫樹，中國人民解放軍國防科技大學電子科學與工程學院教授，承擔數字電路、電子系統設計等課程教學工作。

羅笑冰，中國人民解放軍國防科技大學電子科學學院副教授，承擔數字電路與邏輯設計等課程教學工作。

程江華，中國人民解放軍國防科技大學副教授。

丁文霞，中國人民解放軍國防科技大學教授，承擔數字電路與邏輯設計、數字電子技術基礎等課程教學工作。

張亮，中國人民解放軍國防科技大學講師，承擔電子技術基礎等課程教學工作。

刁節濤，中國人民解放軍國防科技大學教授，承擔模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎等課程教學工作。

杜湘瑜，中國人民解放軍國防科技大學教授，承擔模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎等課程教學工作。

田曦，中國人民解放軍國防科技大學副教授。

楊明勝，中國人民解放軍國防科技大學副研究員。

劉菊榮，中國人民解放軍國防科技大學工程師，主編《電子技術工程訓練》《電子技術實驗教程》等教材。

余安喜，中國人民解放軍國防科技大學副教授。