《数字电子技术》PPT课件 无锡职业技术学院 孙晓艳

 
课件内容： 
数字电子技术课程概述 
数字电子技术课程概述 
特色模块：全英文数字电子技术前导知识（二极管、三极管分析精粹） 
由于本课程为《模拟电子技术》的后续课程，作为绪论，本模块主要介绍二极管及其基本应用电路，理解另一种三端放大器件——双极结型三极管（BJT），讨论如何用该器件构成所需要的放大电路，了解电子科技发展轨迹和对社会发展的推动作用，学习电子科技领域先驱们的科研精神，采用全英文授课，拓宽专业视野，提高英语水平，为后续各章的学习提供引导性的知识。学习过《模拟电子技术》的同学可以略过本模块，直接学习后续模块。 
1. LED Basics 发光二极管基础 
2. Diode IV Curve Sketch 巧绘二极管伏安曲线 
3. Reversed Zener Diode 反向的齐纳二极管 
4. Transistor Symbol 解读三极管符号 
5. Q-point Exploration 静态工作点探究 
6. Common Emitter Amplifier： Simulation and Circuit Demo 共射极 
7. AB Power Amplifier ：Design and Analysis 甲乙类功放：设计与分析 
项目导读：凝聚青年力量 赋能乡村振兴 
项目导读：凝聚青年力量 赋能乡村振兴授课精讲-全英文 
项目导读：凝聚青年力量 赋能乡村振兴授课文档 
专题课堂：榜样的力量-一起走进同学们的“星辰大海”（后续课程学习成果） 
课程学习结束后，同学们可以多学科融合，在中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子竞赛等赛项中去应用自己所学的知识锻炼技能、展示才华，检验课程学习的成果。 
一种用于水产养殖的水质多参数智能传感器(基于STM32单片机开发) ——第十八届“振兴杯”全国青年职业技能大赛创新创效竞赛银奖 
基于国产MCU的智能电动自行车充电管理系统(基于国产九科芯单片机开发) ——大学生创新创业训练计划项目 
专题课堂：精于工，匠于心，品于行——手工焊接背后的“工匠”风采 
在社会发展进程中，各行各业都涌现出一大批勇于奋斗，积极进取的先进代表，他们在平凡的岗位上，展示着什么叫做工匠精神，用不平凡的奋斗故事，传递着劳动最光荣的理念。全国电子信息行业首届职工技能竞赛二等奖，第十四届无锡市职业技能大赛一等奖，无锡市五一劳动奖章获得者孙丽，给大家带来精湛的手工焊接技术展示，让我们品味她背后的匠心故事吧。 
无锡市五一劳动奖章获得者校友孙丽寄语学弟学妹 
设备的使用维护与保养：电烙铁 
手工焊接技术-焊接五步法 
手工焊接技术-质量检验 
设备的使用维护与保养：吸锡器 
手工焊接技术-返工返修 
知识链接：第1讲 逻辑代数基础 
逻辑代数是分析和设计数字电路的基本数学工具。通过本讲知识点的学习，熟练掌握常用进位计数制的原理和各进制数的相互转换方法；掌握BCD码的概念和特点。理解并掌握逻辑代数中的三种基本运算和五种复合运算的定义和表示，为数字电子技术基础课程的学习，打下坚实的理论基础。 
导读：数字集成电路的发展简史——第三次工业革命的基石 
1.1 模拟信号与数字信号 
1.2 数制与编码 
1.3 逻辑变量与逻辑运算 
1.4 本讲小结 
1.5 逻辑代数基础习题讲解 
第1讲逻辑代数基础单元测验 
第1讲逻辑代数基础单元作业 
知识链接：第2讲 逻辑函数的代数化简  
逻辑函数表达式越简单，则设计实现的数字电路结构越简洁，因而逻辑函数的化简是本讲的“重头戏”。通过本讲知识点的学习，熟练掌握各种逻辑代数规则，理解并掌握逻辑函数的各种表示方法及其相互转换；熟练掌握逻辑函数的公式化简方法，为后续知识点的学习奠定理论基础。 
2.1 逻辑代数的公式和定律 
2.2 逻辑代数的运算规则 
2.3 逻辑函数的表示方法 
2.4 逻辑函数的公式化简法 
2.5 本讲小结 
2.6 逻辑函数的代数化简习题讲解 
第2讲逻辑函数的代数化简单元测验 
第2讲逻辑函数的代数化简单元作业 
知识链接：第3讲 逻辑函数的卡诺图化简 
正确理解最小项定义，逻辑函数化简的“捷径”——卡诺图法。通过本讲知识点的学习，熟练掌握函数卡诺图的画法及卡诺图化简方法，正确理解约束的概念、性质。 
3.1 最小项与变量卡诺图 
3.2 函数卡诺图表示法 
3.3 函数卡诺图的化简方法 
3.4 具有约束的卡诺图化简 
3.5 本讲小结 
3.6 逻辑函数的卡诺图化简习题讲解 
第3讲逻辑函数的卡诺图化简单元测验 
第3讲逻辑函数的卡诺图化简单元作业 
知识链接：第4讲 集成逻辑门电路 
逻辑运算“硬件基础”之“进阶篇”。通过本讲知识点的学习，正确理解TTL门电路和CMOS门电路的电路结构、工作原理及其外部特性（输入特性、输出特性、电压传输特性、输入负载特性等）和参数；掌握几种特殊结构门电路的电路结构、工作原理及其应用（OC门、TSL门、TG门、模拟开关等），熟练掌握集成逻辑门多余输入端的处理方法。 
导读：这一生，只为一颗跳动的“中国芯” 
4.1 逻辑系列介绍 
4.2 简单门电路 
4.3 TTL集成门电路 
4.4 CMOS集成门电路 
4.5 本讲小结 
4.6 集成逻辑门电路习题讲解 
第4讲 集成逻辑门电路单元测验 
第4讲 集成逻辑门电路单元作业 
实验1 集成逻辑门电路实验演练 
项目任务1 逻辑门电路，初识IC芯片 Get Acquaintance with Logic Gate ICs 
（1）测试常用集成门电路逻辑功能是否正常。（2）用与非门构成其他逻辑功能的电路。 
任务1-1理论授课：基本逻辑门电路 
任务1-2理论授课：复合逻辑门电路 
设计仿真1：逻辑门电路功能测试及应用 
任务1任务工单 -TTL集成逻辑门的逻辑功能测试 
任务1测试_中英文 
任务1主题讨论_中英文 
知识链接：第5讲 组合电路的分析与设计 
当前输入决定当前输出——信号单向传输。通过本讲知识点的学习，正确理解组合逻辑电路的特点和功能描述，熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。 
5.1 组合逻辑电路分析 
5.2 组合逻辑电路设计 
5.3 本讲小结 
5.4 组合电路的分析与设计习题讲解 
第5讲组合逻辑电路的分析与设计单元测验 
第5讲组合逻辑电路的分析与设计单元作业 
实验2 组合逻辑电路设计 
知识链接：第6讲 代码转换电路 
集成组合电路分析与设计——“实战篇之一”。通过本讲知识点的学习，进一步熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计技巧；正确理解编码和译码的概念，熟练掌握各种中规模集成电路功能真值表的阅读方法，以及基于集成电路的分析和设计方法，开启“数字高手”的修炼之门。 
导读：白炽灯点亮了20世纪，但21世纪将由LED所照亮 
6.1 编码器 
6.2 二进制译码器 
6.3 代码变换译码器 
6.4 显示译码器 
6.5 本讲小结 
6.6 代码转换电路习题讲解 
第6讲代码转换电路单元测验 
第6讲代码转换电路单元作业 
实验3 译码器及其应用 
项目任务2 轻松搞定LED数码管 Set LED Segment Display 
（1）识别译码器和数码管的功能，管脚分布。（2）完成数字显示电路的搭建。（3）完成数字显示电路逻辑功能的测试。 
任务2-1理论授课：认识LED数码管 
仿真源文件：4511显示电路 
任务2任务工单 -显示译码器及其应用 
任务2测试_中英文 
任务2主题讨论_中英文 
项目任务3 显示译码器的原理与应用 Principle and Application of Decoder 
（1）识别译码器和数码管的功能，管脚分布。（2）完成数字显示电路的搭建。（3）完成数字显示电路逻辑功能的测试。 
任务3理论授课：带你了解显示译码器原理 
任务3任务工单 -显示译码器及其应用 
任务3测试_中英文 
任务3主题讨论_中英文 
知识链接：第7讲 中规模集成组合电路 
组合电路分析与设计——“实战篇之二”。通过本讲知识点的学习，熟练掌握加法器、数据比较器、数据分配器、数据选择器及其应用。 
7.1 加法器 
7.2 比较器与数据分配器 
7.3 数据选择器 
7.4 本讲小结 
7.5 中规模集成组合电路习题讲解 
第7讲中规模集成组合电路单元测验 
第7讲中规模集成组合电路单元作业 
实验4 数据选择器及其应用 
知识链接：第8讲 触发器 
“数字高手”修炼秘籍之一——触发器，理解触发器的存储原理，明确触发器的输出状态不仅与输入有关，而且与过去的状态相关。通过本讲知识点的学习，正确理解基本RS触发器的工作原理，熟练掌握各种时钟触发器的特性方程、特性表、逻辑功能及图形符号，掌握触发器的动态特性和不同功能触发器的转换。 
8.1 基本RS触发器 
8.2 同步RS触发器 
8.3 同步J-K 和D触发器 
8.4 边沿触发器 
8.5 T和T’型触发器 
8.6 本讲小结 
8.7 触发器习题讲解 
第8讲触发器单元测验 
第8讲触发器单元作业 
实验5 触发器及其应用 
项目任务4 时序逻辑的敲门砖-4类功能触发器 Timing Logic Chips – 4 Flip Flops 
（1）掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能（2）掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法（3）熟悉触发器之间相互转换的方法 
任务4理论授课：计数器实现的奥秘：触发器 
仿真源文件 
任务4任务工单 -触发器及其应用 
任务4测试_中英文 
任务4主题讨论_中英文 
知识链接：第9讲 时序逻辑电路的分析 
“数字高手”修炼的必经之路——时序电路。通过本讲知识点的学习，正确理解同步和异步的概念，掌握时序电路的特点和功能描述，熟练掌握同步和异步时序电路的分析方法以及同步时序电路的设计方法。 
9.1 时序逻辑电路的特点与分类 
9.2 同步时序电路的分析 
9.3 异步时序电路的分析 
9.4 本讲小结 
9.5 时序逻辑电路的分析习题讲解 
第9讲时序逻辑电路的分析单元测验 
第9讲时序逻辑电路的分析单元作业 
知识链接：第10讲 中规模集成时序电路I（计数器） 
时序电路分析与设计——“实战篇之一”。通过本讲知识点的学习，正确理解计数和分频的概念，熟练掌握各种中规模集成计数器的逻辑功能，了解用中规模集成计数器构成N进制计数器的方法。 
10.1 中规模同步加法计数器 
10.2 同步加法计数器的应用 
10.3 中规模同步可逆计数器 
10.4 中规模异步加法计数器 
10.5 异步加法计数器的应用 
10.6 本讲小结 
10.7 时序逻辑电路的分析（计数器）习题讲解 
中规模集成时序电路I（计数器）单元测验 
中规模集成时序电路I（计数器）单元作业 
实验6 计数器及其应用 
项目任务5 学会阅读集成计数器资料—以CD4518为例 Integrated Counter CD4518 
（1）学习用集成触发器构成计数器的方法（2）掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法（3）运用集成计数计构成1/N分频器 
任务5理论授课：计数器CD4518工作原理 
仿真源文件 
任务5任务工单 -计数器及其应用 
任务5测试_中英文 
任务5主题讨论_中英文 
知识链接：第11讲 中规模集成时序电路II（寄存器） 
时序电路分析与设计——“实战篇之二”。通过本讲知识点的学习，进一步熟练掌握各种时序逻辑电路的分析与设计技巧，掌握各种寄存器的工作原理，电路特点和逻辑功能的分析方法；熟悉常用中规模集成寄存器功能和使用方法。 
11.1 寄存器 
11.2 移位寄存器 
11.3 环形、扭环形计数器 
11.4 本讲小结 
11.5 时序逻辑电路的分析（寄存器）习题讲解 
中规模集成时序电路II（寄存器）单元测验 
中规模集成时序电路II（寄存器）单元作业 
实验7 寄存器及其应用 
知识链接：第12讲 脉冲产生与变换电路 
矩形脉冲信号是数字电路中常用的信号源，主要通过波形变换和矩形波发生电路来获得。通过本讲知识点的学习，熟练掌握由555定时器组成的多谐、单稳，施密特的电路的工作原理及其外接参数、电路指标的计算；理解多谐、单稳、施密特电路概念；理解电位触发，单稳态，双稳态，无稳态，脉冲宽度，震荡周期，占比空等概念。 
12.1 555定时器的结构与功能 
12.2 555定时器典型应用一（多谐振荡器） 
12.3 555定时器典型应用二（单稳态触发器） 
12.4 555定时器典型应用三（施密特触发器） 
12.5 本讲小结 
12.6 脉冲产生与变换电路习题讲解 
第12讲 脉冲产生与变换电路单元测验 
第12讲脉冲产生与变换电路单元作业 
实验8 555定时器及其应用 
项目任务6 施密特触发器：555定时器实现方案 Schmitt Trigger:555 Application 
（1）熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点（2）掌握555型集成时基电路的基本应用 
任务6-1理论授课：影响世界的芯片：555 定时器 
任务6-2理论授课：555 vs 施密特触发器 
任务6仿真：基于555 定时器的可调节单双 LED 闪光灯 
任务6任务工单 -555时基电路及其应用 
任务6测试_中英文 
任务6主题讨论_中英文 
项目任务7 临门一脚-渔业计数电路原型设计Fishery counter Circuit Prototyping 
通过前6个任务的学习，在完成整形模块、计数模块、译码显示模块等模块的分析、仿真和搭建的基础上，本次任务可以加上电源模块、红外发射、接收模块、报警模块、控制模块等，在厘清每个模块结构的基础上，完成整个电路的Multisim仿真，感兴趣的同学也可以在面包板或多功能版上完成实物搭建、制作并调试，确定电路方案是否实现。 
任务7：物流计数控制模块的设计 
仿真源文件 
红外检测电路分析 
任务7测试_中英文 
任务7主题讨论_中英文 
知识链接：第13讲 数模转换器与模数转换器 
数字电子技术与计算机技术的“契合点”之一——ADC与DAC。通过本讲知识点的学习，了解数模与模数转换器的概念；了解数模与模数转换的基本原理、转换器的主要技术指标；了解并掌握常用数模与模数转换集成芯片的使用方法。 
13.1 数模转换器DAC的工作原理与技术指标 
13.2 数模转换器DAC芯片及其应用 
13.3 模数ADC转换器的工作原理与技术指标 
13.4 模数转换器ADC芯片及其应用 
13.5 本讲小结 
13.6 数模转换器与模数转换器习题精讲 
第13讲数模转换器与模数转换器单元测验 
数模转换器与模数转换器单元作业 
特色模块：数字电子技术课程模拟试卷 
了解考试要求与复习准备方法。 
练习题1常用集成门电路-中英文版 
练习题2组合逻辑电路-中英文版 
练习题3时序逻辑电路-中英文版 
2013- 2014学年数字电子技术(A卷)模拟试卷 
2013-2014学年数字电子技术(A卷)模拟试卷答案 
2013-2014学年数字电子技术(B卷)模拟试卷 
2013-2014学年数字电子技术(B卷)模拟试卷答案 
2016- 2017学年数字电子技术模拟试卷 
2016- 2017学年数字电子技术模拟试卷答案 
2017-2018学年数字电子技术(A卷)模拟试卷 
2017-2018学年数字电子技术(A卷)模拟试卷答案 
2017-2018学年数字电子技术(B卷)模拟试卷 
2017-2018学年数字电子技术(B卷)模拟试卷答案 
2018- 2019学年数字电子技术模拟试卷 
2018-2019学年数字电子技术模拟试卷答案 
2019-2020学年数字电子技术(A卷)模拟试卷 
2019- 2020学年数字电子技术(A卷)模拟试卷答案 
2019-2020学年数字电子技术(B卷)模拟试卷 
2019-2020学年数字电子技术(B卷)模拟试卷答案 
2020-2021学年数字电子技术(A卷)模拟试卷 
2020- 2021学年数字电子技术(A卷)模拟试卷答案 
2020-2021学年数字电子技术(B卷)模拟试卷 
2020-2021学年数字电子技术(B卷)模拟试卷答案 
2023- 2024学年数字电子技术(A卷)模拟试卷 
2023- 2024学年数字电子技术(A卷)模拟试卷答案 
2023- 2024学年数字电子技术(B卷)模拟试卷 
2023-2024学年数字电子技术(B卷)模拟试卷答案 
特色模块：仿真软件multisim使用说明 
1.MULTISIM仿真软件介绍 
2.MULTISIM仿真实例四人抢答电路 
3.MULTISIM逻辑转换仪使用 
4.MULTISIM示波器、信号发生器的使用 
5.Multisim字信号发生器的使用 
特色模块：常用电子仪器仪表使用 
学习通用实验仪器设备的测量对象、范围、精度、用途；掌握使用与调节方法；学习常用故障排除。了解万用表、直流稳压电源、函数发生器、示波器等常用电子仪器的工作原理，掌握各常用电子仪器的使用方法。 
函数信号发生器的使用 
示波器的使用 
万用表的使用 
直流稳压电源的使用 
特色模块：常用电子元器件 
了解常用电子元器件的分类、功能、结构；掌握特征参数、参数识别方法、参数测量方法与应用。了解并掌握电阻、电容、集成芯片及其他电子元器件的基本使用常识。 
普通电阻的识别与检测 
电容器 
电位器 
发光二极管 
普通二极管 
三极管 
集成电路 
特色模块：综合项目制作与调试 
通过完成4个任务，具备查阅电子元器件手册的能力； 通过学习对实验结果的分析对比，了解逻辑虚拟仿真与实物实验的差异。了解电路构建方法及特点，掌握电路布局、电路连接（焊接）、电路检查、故障排除、电路功能调节、参数测试方法。了解小型模拟电子电路系统的设计流程，掌握小型模拟电子电路系统的设计方法。 
教学任务书及图纸 
电路原理授课视频 
电路调试视频 
芯片型号、引脚图查询 
电路仿真视频 
说明书规范 
实物制作图片 
特色模块：维修电工国家职业标准考试（电子部分） 
了解根据所学知识进行维修电工职业资格标准考试要求与复习准备方法。 
维修电工职业资格标准 
四级_操作技能考核内容结构表 
维修电工四级鉴定要素细目表 
维修电工中级-电子电路安装调试 
中级工备料清单 
维修电工中级-电子电路安装调试-电压检测控制电路 
维修电工中级-电子电路安装调试-晶闸管调光电路 
维修电工中级-电子电路安装调试-声光报警电路电路 
特色模块：电子设计大赛辅导  
掌握小型数字电子系统的设计流程与设计方法。学习根据所学知识进行数字电路乃至模数混合电子系统的创新设计、仿真与实现的一般过程与项目案例。 
2020江苏赛区E题讲解分析 
小型控制柜工程实战 
电子设计大赛文档规范 
学生竞赛设计报告