数字电子技术基础（2017春）
本文选题：数字电子技术基础（2017春） + 随堂模式
课程简介
本课程是电子技术基础的两大分支之一，属于入门性质的技术基础课。课程的主要内容为电子器件、电子电路的基本原理、数字电路的分析和设计方法，以及在实际中的典型应用等。清华大学“数字电子技术基础”课程的知识点包括逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器、可编程逻辑器件，以及数/模和模/数间的转换电路等。课程的基本要求是熟练掌握电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养具有分析问题和解决问题的能力，为深入学习电子技术及其在专业领域中的应用打好基础。
展开 课程章节第一周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一周作业第二周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二周作业第三周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反相器的总功耗第三周作业第四周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、三极管反相器第四周作业第五周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五周作业第六周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-冒险现象的方法第六周作业第七周4.5 可编程器件及EDA15.0 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15.3-3 电平触发的D触发器25.4-1-1 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触发器第七周作业第八周5.7-1 触发器的动态特性15.7-2 触发器的动态特性25.7-3 触发器的动态特性36.1-1 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16.2.1-2 同步时序电路的分析方法26.2.3 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16.3.1-3 移位寄存器26.3.1-4 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 异步计数器第八周作业第九周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ROM17.2-3 可编程ROM27.3 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九周作业第十周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/GAL8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA8.8-8.9 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周作业第十一周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转换器第十一周作业第十二周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《数字电子技术》学生调查问卷
授课教师
王红 清华大学 自动化系 副教授
王红，博士，副教授。2004年赴美国麻省理工MIT访问学者半年。2011年起任国家级精品课“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“十五规划”、“十一五规划”等教材教辅8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：“宝钢优秀教师奖 ”；“霍英东优秀青年奖”；军内“科技进步一、二、三等奖”各1项； “国防科学技术三等奖”； “清华大学青年教师教学优秀奖”；多次获“清华大学教学成果奖”和 “清华大学实验技术成果奖”；两次获评清华大学“我最喜爱的教师”等。
任艳频 清华大学 自动化系 实验中心副主任
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 清华大学 自动化系 教授
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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常见问题本课程的教材与参考文献
（1）教材：阎石，《数字电子技术基础》（第5版），高等教育出版社；（2）参考文献：康华光，《电子技术基础（数字部分）》（第5版），高等教育出版社
本文编号：2045803
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