时间过得很快，四季轮回的过程中，一年忙碌的工作时间结束。在这一年的工作中，大家通过工作，可学到更多方面的工作知识，也留下了众多的学习回忆。为记录这一年的成长，可编写一份年终总结。以下是小编精心整理的《数字逻辑教学总结》，仅供参考，大家一起来看看吧。
数字逻辑教学大纲
课程主任：执笔人： 吕强开课单位：信息工程学院编写日期： 2008-2课程编码：课程中文名称: 数字逻辑课程英文名称: Digital Logic
课程类别：专业基础课
开课对象： 软件工程专业本科 开课学期： 第4学期 学分：3 ;总学时： 48;理论课学时：48
先修课程： 电路基础、 模拟电子技术
基本教材：《现代数字逻辑》作者：马义忠 常蓬彬 关少颖编著 兰州大学出版社 200
2参 考 书：
【1】数字逻辑与计算机设计基础 刘真,蔡懿慈,毕才术
【2】数字系统逻辑设计曲兆瑞山东大学出版社
一、 课程的性质、目的和任务
《数字逻辑》是软件工程专业的专业基础课之一，是该专业本科生必修的主干课程。数字逻辑课程阐明了数字逻辑电路的基本概念和分析设计方法，以门电路构成的逻辑电路的“经典方法”作为基本技能训练，提高以全加器、译码器、数据选择器、计数器、寄存器以及存储 器等较复杂的逻辑器件来构成更复杂的逻辑电路的分析与设计的能力。
二、 课程的基本要求
本课程注重理论与实践相结合。在教学方法上，采用课堂讲授、课堂讨论、课后自学、上习题课等教学形式。要求学生熟悉数制、码制和逻辑代数，能以逻辑代数为工具，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分析和设计，了解存储器和可编程逻辑器件的性能和特点。
三、 课程的基本内容及学时分配
第一章 数制和码制(学时数：2)
1. 数制
十进制、二进制、八进制、十六进制和任意进制数制
2. 数制转换
二进制和八进制、二进制和十六进制、二进制和十进制。
3. 编码
原码、反码、补码、BCD码和字符代码。
教学要求
掌握数制，数制之间的转换，码制和编码
第二章 逻辑代数基础(学时数：6)
1. 逻辑代数基本概念
2. 逻辑代数基本定律
3. 逻辑函数的标准表达式和卡诺图
4. 逻辑函数的化简
教学要求
掌握逻辑代数基本定律和基本运算规律，逻辑函数的各种表达式，利用逻辑代数和卡诺图对逻辑函数进行化简。
第三章 TTL集成门电路(学时数：6)
1. TTL与非门
2. TTL集电极开路与非门
3. 三态输出与非门
4. 其他类型的TTL门电路
教学要求
了解TTL门电路的电路结构、工作原理和外部特性，掌握门电路的逻辑功能和外部特性。
第四章 组合逻辑电路(学时数：9)
1. 组合逻辑电路的分析方法
编码器、译码器数据选择器和分配器、奇偶检测电路、比较器、加法器。
教学要求
掌握组合逻辑电路的分析方法。
第五章 集成触发器(学时数：6)
1. 基本R-S触发器
2. 电位触发的触发器
3. 主从触发器
4. 边沿触发器
教学要求
掌握触发器的基本类型及状态描写，触发器的简单应用。
第六章 同步时序电路(学时数：6)
1. 时序电路的机构与描述
2. 同步时序电路的分析方法
3. 同步时序电路的设计方法
教学要求
掌握同步时序电路的分析和设计方法。
第七章 异步时序电路(学时数：6)
1. 脉冲异步时序电路的分析
2. 脉冲异步时序电路的设计
教学要求
掌握脉冲异步时序电路的特点和分析方法。
第八章 存储器和可编程逻辑器件，VHDL语言描述数字系统简介(学时数：7)
1. MOS门电路
2. 存储器
ROM、RAM
3. 可编程逻辑器件
PLD、PAL、GAL
教学要求
掌握可编程逻辑器件的结构和编程过程。
3.VHDL语言描述数字系统简介
四、 课内实验安排
见实验大纲
五、习题及课外教学要求
习题课以例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。学时已包括在前述理论教学课时分配中。每次课堂授课都要有相应的课外作业,其内容据上课内容而定,主要是目的是巩固课堂内容,加深对所学东西的理解。
六、考核方式及成绩评定
课外作业，平时测验占30%;期末闭卷考试占70%。
西安电子科技大学
“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲
“数字逻辑与数字系统设计”教学大纲
课程编号：OE2121017 课程名称：数字逻辑与数字系统设计
英文名称： Digital Logic and Digital
System Design 学
时：60
学
分：4 课程类型：必修
课程性质：专业基础课 适用专业：电子信息与通信工程(大类)
开课学期：4 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析与模拟电子线路 开课院系：电工电子教学基地及相关学院
一、课程的教学任务与目标
数字逻辑与数字系统设计是重要的学科基础课。该课程与配套的“数字逻辑与数字系统设计实验”课程紧密结合，以问题驱动、案例教学、强化实践和能力培养为导向，通过课程讲授、单元实验、综合设计项目大作业、设计报告撰写、研讨讲评等环节，实现知识能力矩阵中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.
5、2.6、3.
6、4.1、4.2的能力要求。
要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，了解电子设计自动化(EDA：Electronic Design Automation)技术和工具。数字电路部分要求学生掌握数制及编码、逻辑代数及逻辑函数的知识;掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，熟悉常用的中规模组合逻辑部件的功能及其应用;掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，典型的中大规模时序逻辑部件。EDA设计技术部分，需要了解现代数字系统设计的方法与过程，学习硬件描述语言，了解高密度可编程逻辑器件的基本原理及开发过程，掌握EDA设计工具，培养学生设计较大规模的数字电路系统的能力。
本课程教学特点和主要目的：
(1)本课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中应特别注重理论联系实际和工程应用背景。
(2)使学生掌握经典的数字逻辑电路的基本概念和设计方法; (3)掌握当今EDA工具设计数字电路的方法。
(4)本课将硬件描述语言(HDL)融合到各章中，并在软件平台上进行随堂仿真, 通西安电子科技大学
“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲
过本课和实验教学, 使学生掌握新的数字系统设计技术. 虽然现代设计人员已经很少使用传统的设计技术，但传统的设计可以让学生直观地了解数字电路是如何工作的，并可以为EDA设计工具所进行的操作提供说明，让学生进一步了解自动化设计技术的优点。
成功的逻辑电路设计人员必须深入理解数字逻辑设计相关的基本概念，并熟练掌握EDA设计工具的使用。
二、本课程与其它课程的联系和分工
数字逻辑与数字系统设计主要讨论集成电路器件的外部特性，对门电路内部晶体管的工作原理及状态转换只作定性了解。
数字逻辑与数字系统设计在学科基础中的地位既要体现作为一门课程的完整性和电子线路体系结构的特点，也要体现为后续课程服务的目的。后续的专业课程如计算机组成原理，微机原理、接口技术等都是数字电路系统高度集成的体现。数字电路与系统设计为微处理器与系统设计、嵌入式系统、数字通信等后续课程进行了基础知识准备。
三、课程内容及基本要求
(一)数制与编码(建议3学时) 学习数制表示方法和常用编码 1.基本要求
(1)掌握常用数制(
2、
8、
10、16进制数)的表示方法与相互转换方法
(2)掌握常用编码(842BCD码、5421BCD码、余3码、格雷码等)的表示方法 2.重点、难点
重点：二进制，十六进制 难点：格雷码的掌握
3.说明：主要掌握常用编码的表示方法
(二)逻辑代数与逻辑函数化简(建议10学时)
学习逻辑代数的基本运算及函数表示方式，了解逻辑函数的化简方法;学习硬件描述语言(HDL)描述逻辑函数的基本结构，熟悉逻辑函数与HDL之间的对应关系。 1.基本要求
(1)熟练掌握基本逻辑运算与逻辑门
(2)了解逻辑代数的基本定理、法则和主要公式，了解逻辑函数代数化简法 (3)掌握逻辑函数的标准表达式和常用的五种表达式及相互转换方法 (4)能够用HDL描述真值表，熟悉逻辑函数的HDL表达方式 (5)熟悉逻辑函数的卡诺图化简法
(6)掌握包含无关项逻辑函数的表示方法及化简方法 2.重点、难点
重点：逻辑函数的两种标准表示形式以及HDL表达方式 难点：五种表达式之间的相互转化 西安电子科技大学
“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲
3.说明：5个变量以上的逻辑函数化简不作要求
(三)组合逻辑电路(建议10学时)
学习组合逻辑电路的分析方法和设计方法，学习组合逻辑的HDL描述方式 1.基本要求
(1)掌握组合电路的分析方法和设计方法
(2)熟悉组合逻辑电路的HDL设计方法，掌握设计流程图的绘制方法
(3)熟悉常用MSI组合逻辑部件(变量译码器、数据选择器)的逻辑功能，扩展方法及应用
(4)掌握译码器、数据选择器的HDL描述方式
(5)掌握由MSI器件构成组合电路的设计方法和分析方法 (6)了解组合电路的竞争冒险现象及消除方法 2.重点、难点
重点：由门电路进行组合电路的设计 难点：中规模集成电路芯片应用
3. 说明: 安排组合逻辑研究实验
(四)触发器(建议6学时)
学习触发器的工作原理和功能描述方法，学习触发器的HDL描述方法 1.基本要求
(1)掌握基本RS触发器及常用沿触发的(D、T、JK)触发器的逻辑功能及其描述方法 (2)触发器的HDL描述方法(包括行为级描述和结构化描述) (3)熟悉常用集成触发器的逻辑符号及时序图的画法 (4)掌握触发器的HDL描述方法中的沿触发与电平触发 2.重点、难点
重点： 触发器的多种描述方法
难点：触发器电路的HDL描述及时序波形
3.说明：触发器部分要求记忆逻辑符号掌握逻辑功能，对触发器内部电路不做要求,安排集成触发器实验。
(五)时序逻辑电路(建议16学时)
学习同步时序电路的分析方法和典型同步时序电路的设计方法，时序电路的HDL描述。 1.基本要求
(1)掌握同步时序电路的分析方法，要求根据电路能正确列出状态表，画出状态及时序图并分析其功能
(2)了解同步时序电路的一般设计方法和步骤，掌握给定状态同步时序电路的设计方法
(3)掌握时序电路的HDL描述方法 西安电子科技大学
“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲
(4)掌握典型MSI时序逻辑部件(74LS16
1、74LS194)的逻辑功能，扩展方法及应用 (5)学习状态机的HDL描述方法，并掌握复杂时序逻辑电路的HDL描述方法 (6)掌握以MSI为主的典型同步时序电路的分析方法与设计方法：
任意模值计数器;移位型计数器;序列码发生器 (7)掌握典型时序电路的HDL描述方法
(8)了解异步时序电路的主要特点
2.重点、难点
重点：电路自启动自校正的设计;MSI时序逻辑部件的逻辑功能及应用 难点：时序逻辑点状态机HDL描述
3.说明：学习这一章后，要求能看懂器件手册，安排计数器和移位寄存器应用实验。
(六)集成逻辑门(建议3学时) 1.基本要求
(1)了解典型TTL与非门的基本工作原理，掌握其主要外特性和参数 (2)掌握集电极开路门和三态门的主要特点
(3)掌握MOS逻辑门(以CMOS为主)的主要特点和使用方法 2.重点、难点
重点：TTL与非门的主要外特性和参数 难点：集电极开路门
(七)脉冲波形的产生与整形(建议3学时) 了解脉冲电路的分析方法 1.基本要求
(1)了解典型脉冲电路(单稳、多谐、施密特触发器)的基本特点及脉冲电路的分析方法
(2)掌握555定时器的基本工作原理及典型应用
(3)掌握晶体振荡器，施密特单稳集成电路的基本原理及使用方法。 2.重点、难点 重点： 555定时器
难点：振荡电路性能提高需要考虑的因素 3.说明：安排脉冲电路的产生和整形实验。
(八)存贮器及可编程器件(建议4学时) 1.基本要求
(1)掌握ROM的基本工作原理和几种不同的编程方法 (2)了解静态RAM和动态RAM的基本工作原理
(3)了解可编程器件的内部结构特点, 可用资源, 主要参数和选型依据 西安电子科技大学
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(4) 结合实验, 逐步掌握FPGA的仿真与设计技术 2.重点、难点
重点：ROM的基本工作原理, FPGA的仿真与设计技术 难点：ROM实现组成逻辑函数, FPGA的仿真与设计技术
(九)D/A和A/D(建议1学时) 1.基本要求
(1)了解D/A和A/D转换器的基本原理和主要技术指标 (2)了解典型集成D/A和A/D芯片的特点 2.重点、难点
重点：D/A和A/D转换器的主要技术指标 难点：D/A和A/D转换器的基本原理
四、布置大作业
综合设计(1)----- 用VHDL设计一数字频率计(结合实验在FPGA上实现) 综合设计(2)----- 用VHDL设计一DDS信号发生器(结合实验在FPGA上实现) 系统设计完成通过EDA软件仿真后，在FPGA系统上实现验证，期间安排两次讨论。第一次是设计方案评审和讲评，第二次的实现结果报告和讲评。
五、教学安排及方式
总学时 60 学时，讲课 56 学时。讨论4学时。实验单独开课，大作业采用开放式实验方式利用课外时间进行。
六、考核方式
1. 期末笔试(以闭卷考试为主，也可开卷考试或半开卷半闭卷考试) 占60% , 2. 大作业----综合设计占30%, 3. 平时成绩占10% .
七、推荐教材与参考资料
教材：
(1) 新编: 任爱锋, 孙万蓉, 周端等
(2) 杨颂华等 数字电子技术基础 西安 西安电子科技大学出版社 2009 参考书：
(1) 夏宇闻等译 数字逻辑基础与Verilog设计 机械工业出版社
(2) John F. Wakerly 数字设计——原理与实践(第三版 影印版) 高等教育出版社
西安电子科技大学
“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲
《数字逻辑与数字系统》课程教学大纲
( Digital logic and digital systems)
一、课程说明
课程编码：03220040课程总学时(理论总学时/实践总学时)(72/18) 周学时(理论学时/实践学时)×(4/1)学分4开课学期
31.课程性质：
专业必修课
2.适用专业与学时分配：
本课程是电子类各专业的一门主要技术基础课.教 学 内 容 与 时 间 安 排 表
3.课程教学目的与要求：
其目的是使学生掌握脉冲电路和数字电路的工作原理、分析方法和设计方法，培养学生数字技术的思维习惯，使学生具有一定的实践技能和应用能力。
4.本门课程与其它课程关系：
先修课程：《模拟电路基础》、《离散数学》。
后续课程：《组成原理》、《可编程逻辑器件与VHDL》等。
5.推荐教材及参考书：
教材：数字电子技术基础杨颂华 主编 西安电子科技大学出版社
参考书：数字电子技术高吉祥 主编 电子工业出版社
数字电子技术基础阎石主编 高等教育出版社
6.课程教学方法与手段：
传统教学模式结合多媒体课件，理论讲授结合实验教学。
7.课程考试方法与要求：
课程根据本大纲要求命题，采用闭卷方式统一考试，重点考核基本概念，基本知识，
基本技能。
8.实践教学内容安排：
实验1 常用仪器设备的使用及集成门电路测试(3学时)
实验2 组合逻辑(1)(3学时)
实验3 组合逻辑(2)(3学时)
实验3 时序逻辑(1)(3学时)
实验4 时序逻辑(2)(3学时)
实验5EDA实验(3学时)
二、教学内容纲要
第一章数字逻辑基础(12学时)
1. 教学目的与要求
掌握不同计数制及它们之间的转化;掌握常用的编码;掌握逻辑代数中的三种基本运算;
熟练掌握逻辑代数中的基本公式、常用公式和基本定理;掌握逻辑函数的公式化化简;熟练
掌握逻辑函数的卡诺图化简;掌握具有无关项的逻辑函数及其化简。
2. 主要内容
第一节数制和码制4学时
第二节逻辑代数4学时
第三节逻辑函数的代数化简法2学时
第四节逻辑函数的卡诺图化简2学时
第二章逻辑门电路(6学时)
1.教学目的与要求
了解半导体二极管和三极管的开关特性;掌握最简单的与、或、非门电路;掌握TTL
门电路;了解其他类型的双极性数字集成电路;掌握CMOS门电路;了解其他类型的 MOS集
成电路;掌握TTL电路与CMOS电路的接口。
2.主要内容
第一节数字集成电路的分类1学时
第二节TTL集成逻辑门2学时
第三节MOS集成逻辑门2学时
第四节集成门电路使用中的实际问题1学时
第三章组合逻辑电路(8学时)
1.教学目的与要求
熟练掌握组合逻辑电路分析方法和设计方法;熟练掌握常用的组合逻辑电路;掌握组合
逻辑电路中的竞争-冒险现象。
2.主要内容
第一节组合逻辑分析2学时
第二节组合逻辑设计2学时
第三节组合逻辑中的竞争冒险2学时
第四节常用MSI组合逻辑器件及应用2学时
第四章触发器(8学时)
1. 教学目的与要求
掌握触发器电路结构与动作特点;熟练掌握触发器逻辑功能及其描述方法;熟练掌握
触发器的转换。
2. 主要内容
第一节基本RS触发器2学时
第二节时钟控制的触发器2学时
第三节主从触发器2学时
第四节不同类型触发器之间的转换2学时
第五章时序逻辑电路(14学时)
1. 教学目的与要求
熟练掌握时序逻辑电路的分析方法;熟练掌握常用的时序逻辑电路;熟练掌握时序逻 辑电路的设计方法。
2. 主要内容
第一节时序电路概述2学时
第二节同步时序逻辑电路的分析和设计4学时
第三节异步时序逻辑电路的分析和设计2学时
第四节常用集成时序器件及应用6学时
第六章脉冲信号的产生与整形(6学时)
1. 教学目的与要求
掌握施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、555定时器及其应用。
2. 主要内容
第一节概述1学时
第二节555定时器及其应用2学时
第三节集成单稳态触发器2学时
第四节集成逻辑门构成的脉冲电路1学时
第七章半导体存储器(6学时)
1.教学目的与要求
掌握只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM);熟练掌握存储器容量的扩展;熟练掌 握用存储器实现组合逻辑函数。
2.主要内容
第一节只读存储器1学时
第二节随机存储器1学时
第三节存储器容量的扩展2学时
第四节用存储器实现组合逻辑函数2学时
第八章可编程逻辑器件(6学时)
1.教学目的与要求
掌握可编程阵列逻辑(PAL);掌握通用阵列逻辑(GAL);掌握现场可编程门阵列(FPGA)。
2.主要内容
第一节可编程逻辑器件的基本结构和电路表示方法1学时
第二节可编程阵列逻辑(PAL)2学时
第三节可编程通用阵列逻辑(Gal)2学时
第四节现场编程门阵列(FPGA)1学时
第九章模数转换和数模转换(6学时)
1. 教学目的与要求
熟练掌握D/A转换器、A/D转换器。
2.主要内容
第一节D/A转换器4学时
第二节A/D转换器2学时
撰写人：李冶审定人：院(系)主管领导：
学院盖章：年月日
先修课程：高等数学、普通物理、电路与电子学
(一) 课程地位、性质和任务
《数字电路与逻辑设计》是计算机科学与技术专业的主干课程，是一门专业技术基础课。它不仅为《计算机组成原理与汇编程序设计》、《微机接口技术》、《计算机系统结构》、《数据通信与计算机网络》等后续课程提供必要的基础知识，而且是一门理论与实践结合密切的硬件基础课程。
(二) 课程教学基本要求
本课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学习计算机硬件打下扎实的基础。
(三) 课程主要内容及学时分配
第一章 逻辑代数基础
逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法，要求掌握常用进制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简化，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。 教学重点：
逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法。 教学难点：
公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。 方法提示：
通过多举例子，多做练习以提高对公式应用的熟练性。
第二章 逻辑门电路
集成逻辑门是构成数字电路的基本单元，本章主要介绍MOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能的电气特性。要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理，掌握其电气特性和功能。掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OC门、CMOS传输门的逻辑符号、逻辑功能，熟悉各种门电路的特点和使用方法。 教学重点：
CMOS和TTL集成门电路重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。 教学难点：
CMOS和TTL集成门电路的电气特性
方法提示：
理论与实践相结合，加深对TTL集成门电路的电气特性的理解掌握。
第三章 组合逻辑电路
本章主要介绍组合逻辑电路的分析和设计方法以及常用典型组合电路的功能、应用。要求掌握组合电路的特点、基本分析和设计方法。掌握编码器、译码器、数值比较器、数据分配器、数据选择器、加法器等常用组合电路的功能、应用及实现方法。熟悉典型中规模集成组合逻辑器件的功能及用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法，了解组合电路中的竞争冒险。
教学重点：
组合逻辑电路的分析和设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用。 教学难点：
组合逻辑电路的设计
方法提示：理论联系实际，加深理解记忆。
第四章 触发器
本章主要介绍各类触发器的逻辑功能及触发公式，它是构成时序电路的基本单元，要求熟悉RS、JK、D、T触发器的电路结构、工作原理，掌握RS、JK、D、T触发器的逻辑符号、逻辑功能表示方法、触发方式及触发器间的相互转换。 教学重点：
各类触发器的逻辑功能及触发方式。 教学难点：
触发器的触发方式。 方法提示：
多举例、多看、多练习，在第五章时序逻辑电路的教学中再强调。
第五章
时序逻辑电路
本章主要介绍时序电路的分析和设计方法，以及计数器等常用典型时序电路的功能及应用。要求：掌握时序电路的特点、分类、功能描述方法，时序电路的基本分析和设计方法。熟悉计算器、寄存器、移位寄存器、顺序脉冲发生器的功能、应用。掌握同步、异步计数器的工作原理，常用中规模集成计数器的功能、应用以及用中规模集成计数器构成N进制计数器的方法。
教学重点：
时序电路的分析和设计方法，计数器、寄存器的功能、分类，常用中规模集成计数器功能、应用。
教学难点：
时序逻辑电路的设计方法。
第六章
半导体存储器
本章介绍只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)以及存储器的扩展。 教学重点：
存储器的扩展 教学难点：
存储器内部结构、原理
第七章 数模、模数转换电路
本章主要介绍D/A转换器和A/D转换器的基本原理，几种典型D/A，A/D转换器电路。要求熟悉D/A，A/D转换器的基本原理及倒T型电阻网络D/A转换器，逐次逼近型、双积分型A/D转换器的基本工作原理。 教学重点：
典型D/A,，A/D转换器的基本工作原理。 教学难点：
典型D/A，A/D转换器的基本工作原理。
第八章 可编辑逻辑器件
本章介绍可编程逻辑器件(PLD)的基本结构及分类，PLA，PAL，GAL的基本原理特点及应用。
教学重点：
PLD的基本结构，PLA的基本原理、特点及应用。 教学难点： PLA、GAL的基本原理、特点及应用。
第九章 可编程逻辑器件的开发及应用
自学提高
第十章 数字电路CAD技术
自学提高
(四) 使用教材及参考书目：
1、 使用教材
《数字电路与逻辑设计》
子节涛等编著
国防科技大学出版社
2、 参考书目
《数字电子技术基础》
阎石主编
高等教育出版社 《数字电子技术基本教程》
宋樟林等主编著
《电子技术基础》(数字部分)
康华光主编
高等教育出版社
《操作系统》课程教学大纲
(一) 本课程地位、性质和任务
《操作系统》是计算机专业的必修主要课程之一，是研究如何有效地管理、使用计算机的一门学科，为《编译系统》、《计算机网络》、《分布式操作系统》等课程提供必要的基础知识。操作系统是计算机系统必须配置的一种系统软件，几乎所有的计算机系统都离不开操作系统，它在计算机系统中具有举足轻重的地位，它向下隐藏了计算机系统的具体细节，向上为计算机系统中其他软件提供一致的服务和使用界面，为用户提供一个良好的操作环境。 通过学习和研究操作系统，可以打破操作系统的神秘性，了解操作系统的内部结构。掌握操作系统的设计方法，熟悉操作系统的操作和使用。为锻炼学生开发系统的综合能力打下扎实的基础。
(二) 课程教学的基本要求
该课程采用讲授和上机实验相结合的教学方法，要求学生通过该课程的学习： 正确理解操作系统的概念，分类和形成与发展;特别是操作系统的基本特征和操作系统的功能结构;
正确理解系统的基本工作单位和进程的五大特征，熟悉掌握操作系统中进程管理的功能;
掌握操作系统存储管理有关的基本概念，深入理解几种常用存储管理的基本原理及实现方法;
理解操作系统设备管理的任务，掌握中断技术、通道技术和缓冲技术实现中央处理器与外部设备的并行工作，理解设备的调度和分配;
理解文件系统的功能和文件的安全性，掌握文件系统中文件的组织和存储; 正确理解作业的调度和控制、操作系统的接口;
所学的操作系统原理对现行主流操作系统进行实例分析;
(三) 课程主要内容及学时分配
1、 操作系统概论
知识点：操作系统的定义、视点及认识;操作系统的基本类型及其特点;操作系统的形成与发展;
重点：掌握操作系统的基本特征和操作系统的地位、作用和效果; 教学难点：虚拟机概念的讲解。
2、 处理器管理 知识点：中断、多道程序设计、并发程序设计、进程的概念;进程管理功能;进程的控制及调度;处理器基本工作单位的控制粒度;进程并发的含义;进程的同步机制;进程通信;死锁。
重点难点：处理器管理
3、 存储器管理
知识点：存储器管理的基本概念;连续存储空间存储管理的原理实现;非连续存储空间存储管理的原理及实现;虚拟存储空间的概念及实现。 重点难点：存储管理
4、 文件系统管理
知识点：文件及文件系统的概念;文件目录;文件的共享、保护及保密。 重点：文件的组织与存储 难点：文件操作的执行过程。
5、 设备管理
知识点：I/O操作与设备和概念;缓冲技术及PnP技术;中断处理及驱动程序。
重点：设备的分配和调度
难点：I/O控制方式及具有通道的I/O系统管理;虚拟设备、设备一致性、设备无关性的概念。
6、 作业管理
知识点：操作系统的结构模型;作业管理的概念;作业管理的功能;作业的状态，调度控制等问题;
重点：作业管理的功能;
难点：作业调度与控制。
7、 用户接口与操作环境
知识点：操作系统的用户接口的分类;命令接口，程序接口，环境接口的功能与实现; 重点难点：三种接口的功能。
8、操作系统的安全
知识点：操作系统安全性概念;安全机制;安全系统的设计; 重点：系统安全概念与机制; 难点：安全系统的设计。
(四) 使用教材与参考书目
1、 建议选用教材：刘乃琦，吴跃编著《计算机操作系统》 电子工业出版社。
2、 主要参考书：
史美林等编著《计算机操作系统教程》 清华大学出版社。
计算机教学研究论文：
数字逻辑课程的探究性教学研究与实践
摘要:针对目前数字逻辑课程教学中存在的问题,在分析数字逻辑课程的特点、教学现状和探究性教学方法的内涵的基础上,本文提出将探究性教学方法应用于“数字逻辑”教学过程中的观点。教学实践表明,探究性教学方法提高了学生学习的积极性和主动性,培养了学生的思维能力和创新能力,进一步加深了对数字逻辑的原理、知识、概念的理解,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
关键词:数字逻辑;探究教学;探究学习;
数字逻辑课程是计算机专业学生必修的基础课之一,本课程的教学目的是使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,是计算机专业本科生后续课程和研究生课程的基础,在专业课程体系中占有重要地位。
探究性教学是著名教育家施瓦布于20世纪中叶提出的一种全新的教学方法[1]。这种方法要求是在教师精心设计指导下,通过预先的设计和组织,引导启发学生在学习中发现问题,进行探讨和研究,寻求出解决方法。把课堂授课从教师展现知识的过程转变为学生探究知识的过程。以便充分发挥学生学习的主动性和积极性,培养学生独立思考能力[2]。如今探究性教学已成为美国科学教育中最重要和最有影响的教学方法。新形势下如何深入理解探究性教学方法的内涵和特点,切实将其应用于“数字逻辑”的教学活动中,是一个非常有价值的研究课题。
1研究背景
1.1数字逻辑课程的特点
数字逻辑课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本原理,熟悉基础知识和基本技能;熟悉数字集成电路的工作原理、特性和功能;掌握逻辑电路的分析及设计方法;具备正确运用中小规模数字集成电路的能力,培养学生对数字系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力;为后续如计算机组成原理、微机原理与应用、计算机接口技术和单片机原理与应用等课程打下牢固的硬件基础。
数字逻辑课程的特点是理论和实践紧密结合。理论性比较强,涉及多方面的数理知识,而且每一个知识点都比较抽象,并且要求学生能够运用所学的知识对具体的电路进行分析。实践过程中,要求学生对学过的知识点进行综合运用,能够学会设计一些典型的数字电路。但是目前教学中存在不少问题,在教学方式上,很多教师以讲授的教学方式为主,将书本上现成的结论、公式和定理告诉学生,使学生不能主动地思考和探索;在教学效果上,学生也只是机械地记住了若干公式定理,在面对具体问题的时候,不知如何运用相应的知识去解决实际的问题。
1.2探究性教学的内涵
探究泛指一切努力解决问题,寻求答案的过程。它往往是一种有目的、有计划、有组织的活动。教学中的探究是指学生在教师的指导下,为获得科学素养,以类似科学探究的方式所展开的学习活动,是教师在现实材料的基础上,创设一种类似于学术研究的情境,构建一个开放性的活动课程。通过学生自主、独立地发现问题、实验、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,获得知识与技能,体验发现与创造,发展情感与态度的教学方式和教学过程[3]。
探究性教学的目的在于启发学生探究的动机,鼓励学生在探究过程中的表现,以增进学生科学探究能力的发展。从本质上看,它是教师通过课程内容及教学活动,灵活创设情境,利用设疑抛砖引玉,充分调动学生的积极性,激发和助长学生探究行为的一种教学形式。即是利用探究思考使学生主动解疑的策略,并配合课程,让学生有应用想象力的机会,培养学生独创和精
密的思考探究能力,形成探索未知世界的科学精神和科学态度。
2数字逻辑课程的探究性教学
探究性教学能否在数字逻辑课堂中进行?这是实施探究教学所不能回避的问题。建构主义认识论认为,学生的认识是一种能动的建构过程,而不是被动的接受过程。问题解决是开展建构性认识或学习的有效过程,而科学探究正是解决问题的一种方式。因此探究性教学引入数字逻辑课程教学有坚实的理论基础。下面从三方面来说明数字逻辑课程的探究性教学。
2.1课堂教学中的探究
在探究型课堂中,应通过教学中问题展示的外因,充分调动学生主动、积极、自觉思维的内因,恰当调节教学节奏,活跃教学气氛,生动教学手段,提高教学效果。善教者必善问,怎样设疑,于何处设疑,往往会影响学生思维的品质[2]。
在数字逻辑课程中,一个好的问题既要与数字逻辑的概念紧密相连,又要能引发学生的研究兴趣。在实际教学中,笔者围绕计算机的工作原理及实际系统工程设计将数字逻辑的内容有层次有重点地进行讲述,尽量采用与计算机有关的通俗例子。例如在第一章讲解数制及常用的编码的时候,我给学生提出的问题是我们输入到计算机中的内容在计算机中是以什么方式存储的?计算机是如何进行加减运算的?这些与计算机的工作原理密切相关的问题引起了学生极大的兴趣。在讨论的过程中加深了学生的学习兴趣,同时把这一章的重点二进制及补码运算在讨论的过程中给学生进行了讲解,使学生对重点内容加深了理解。
在讲解时序逻辑电路时,笔者给学生提出的问题是如何进行一个“数字钟的设计”。要求数字钟具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示;小时计时以一昼夜为一个周期(即24进制),分和秒计时为60进制;具有校时功能,可在任何时刻将其调至标准时间或者指定时间。针对这个问题,学生以小组形式在课余时间进行了设计,提出各种设计方案,这样既加深了学生的学习热情,同时培养了学生的创新性思维。在课堂实际教学中,根据学生提出的具有典型性的设计方案对时序逻辑电路进行讲解,指出学生在设计中存在的不合理的地方,同时着重介绍时序电路的分析与设计方法,不偏重于讲解电路设计技巧,多讲计算机最基本的器件,如寄存器、计数器、序列检测器等,重点放在同步时序逻辑电路的讲解上,对异步时序逻辑电路仅作一般性的介绍。这样既突出了重点,又利用探究思考使学生能够主动解疑,并配合课程,让学生有应用想象力的机会,培养学生独创和精密的思考探究能力。实践证明,探究式的课堂教学方式提高了学生的学习积极性、主动性,使学生产生学习需要,培养了学生的问题意识和创新精神。
2.2实验教学中探究
在传统的课程教学中,教师往往只是注重纯理论知识的传授,如集成门电路与触发器、组合及时序逻辑电路等。面对抽象的没有任何物理含义的纯理论知识,学生不能在头脑中产生具体概念。因而面对实际任务,就不知该如何着手应用所学知识去解决实际问题。针对这一问题,笔者在教学过程中大大加强了实践环节。
实验首先应立足于基本内容,选题、范围、难易程度应与课堂内容保持一致。这对于学生加深理解基本理论及后面的可编程器件有所帮助。在保证“基本”的前提下,实验教学必须以能力培养为主线来组织实施。实验课题在选材上要突出应用性、体现趣味性和对各种知识的综合性。在安排上,将较大的设计任务,如“交通灯控制器”、“火灾报警系统”等实验只下达给学生具体技术要求,让学生在开放式实验室中自行设计、开发较复杂的逻辑电路,借助于开放式实验课培养学生独立思考,自己动手解决问题及创新的能力。
在实验环节中,我们教师会对相应的知识点设计一些动手题目,增加学生的动手能力以及对知识的应用。这些题目有的是针对一个知识点的专项题目,有的是针对一些知识点的综合运用,通过对这些动手题目的练习,使学生在“做中学”,增加了学生学习的兴趣[3-4]。例如设计一个“数字抢答器”,具体做法是先给出实际问题、要求选用实验室现有的集成块,学生根
据所学组合逻辑电路的设计步骤,先根据实际问题要求列出真值表,然后用卡诺图化简,写出最简表达式,画出逻辑电路图,通过选件、连接电路调试完成设计任务,写出完整的实验报告。这样的实验训练了学生用所学数字电路知识解决实际问题的能力,为学生以后设计电路打下良好的基础。
在实验安排上,我们教师逐步从验证性实验转变为分析设计性实验, 改变了过去那种按照书本或说明书作简单观察的作法,取而代之的是引导学生注意发现实验当中常见的问题并能解决这些问题。
在上述探究性实验课程中体现了从培养单纯知识型人才转变为培养创造型人才,贯彻了素质教育的精神,充分调动学生的积极性、主动性和激发学生的思维能力,加强了学生的自学能力和创新能力的培养。
2.3课程设计中探究
数字逻辑课程设计一般是计算机专业学生首次接触的课程设计,因此学生的热情比较高。在此情况下,教师所选课程设计题目既要全面利用所学知识,又要灵活、有层次。
在课程设计的实践教学中,可提倡放开型教学管理。在课程设计的选题上,更应强调放开思路、开拓创新,鼓励学生进行多途径思考,全方位构思,多选择设计方案。选题上,可用本课程知识进行设计,也可结合前修课程知识进行综合设计,如:对于某一课程设计的题目,可在几种逻辑芯片中进行选择,针对不同芯片采用不同的电路结构。这样,一则可促使部分学习自觉性强、有开创性的学生,在不同设计途径、不同处理方法的设计选择中,更多地碰到问题,更多地进行综合思考、分析,得到更多的锻炼,提高分析
和解决复杂问题的能力,并使其在经过不同处理方法比较分析后,对同一问题采用多种解决方法,激起学生开拓创新的欲望。二则可加深和拓宽课堂理论讲授的知识内容。这种情况下,题目的选择有两种可能性,一种是老师指定的题目,具有代表性;另一种是学生感兴趣的题目,在得到老师的认可后,可以作为课程设计的题目。
在课程设计具体实施过程中,针对一些比较复杂的设计,团队训练也是一个主要方案[5]。团队组成包括两个主要方面,一是实验指导教师,二是学生自由组合的团队。实验指导教师主要承担知识的辅助指导任务,学生团队一般由5人左右组成,并选择一位作为组长。在团队成员能力差别比较大的情况下,我们教师会将设计任务进行分解,每个任务由相应的同学负责;在团队成员能力基本比较均匀的情况下,由成员先讨论任务实现方案,然后各自进行实现,进而选择最优方案在集体实现。例如,在进行“汽车尾灯控制电路”这个设计题目中,我们将学生分成几个团队,基础差一些的团队由指定教师进行辅导,将题目进行分解,由学生各自完成分解任务;对基础好的学生,由成员讨论设计方案并进行论证,选择最优方案进行设计。最终每个团队不仅完成开发项目,并且给出了各具特色的作品。
在课程设计中,学生能够更好的将所学的知识应用到具体实践中,并且在实践开发过程中学到书本上没有的知识,同时拓宽了视野,为以后的学习奠定了扎实的基础。
3结语
数字逻辑是一门实践性较强的课程,逻辑电路的分析和设计需要学生有自己独特的思想。实践证明,数字逻辑课程中使用探究教学法,不仅可以提高学生掌握知识的能力、综合运用知识的能力、创造性思维能力,而且还能提高学生的交流和合作能力。探究教学可以使得数字逻辑课程目标更好地实现,能够引导学生自主学习,在探究过程中切实体现了教学互动的思想,取得了良好的教学效果。
参考文献:
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社,2008:6.
[2] 范培明. 如何在探究型课堂中运用设疑导学艺术[J]. 考试周刊,2007(10):69-71.
[3] 唐超颖,姜斌. “自动控制原理”课程的探究性教学实践[J]. 电气电子教学学报,2007 (6):91-93.
[4] 李爱娟. 基于三式递进的程序设计探究教学研究与实践[D]. 江苏:扬州大学计算机教育学院,2009:9.
[5] 季伟东,张珑,张军.“并行系统结构”的教学体系建设与实践[J]. 计算机教育,2010(8):112-114.
1.基本逻辑和复合逻辑。如给出输入信号的波形，画出输出的波形，或者发过来
2.几种常见的BCD码，如8421码，2421码，5421码的转换
3.公式法化简，必考一道
4.卡诺图化简，有多余项的函数化简，必考一道
5.组合逻辑电路的分析，按照例题4.1的步骤来分析
6.组合逻辑电路的设计,
7.用译码器74LS138或者数据选择器来实现逻辑函数，P82-P85
8.编码器、译码器、数值比较器的扩展
9.能写出一些实际功能的逻辑函数，比如三变量多数表决器，其中A有否决权FABCABCABC、三变量一致电路等
10.RS触发器、D触发器、JK触发器的真值表、特性表、特征方程、状态转换图，
11.已知触发器的电路，在CP脉冲的作用下，画出触发器的波形，书上的例题，以及习题例题5.2
12.时序逻辑电路的分析
13.集成计数器的应用，74LS161,74LS169,74LS90，74LS192,以及组成任意计数器的接法，P131-P133
14.存储器的分类和扩展，图7-16图7-17图7-18
一、 单项选择题。(10小题，每小题2分,共20分)
二、填空题(5小题，每空1分，共10分)
三、逻辑函数化简(2小题，共10分)
四、分析题(共5小题，每小题8分，共40分)
五、设计题。(共2小题，共20分)
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