数字逻辑课程设计-数字钟

关键词：课程

数字逻辑课程设计-数字钟（共10篇）

篇1：数字逻辑课程设计-数字钟

安徽工业大学

《数字逻辑》课程报告

课程名称：数字钟

姓名: 专业班级: 指导教师:

2013/05/31

1.数字钟的组成及基本原理

图A 如图A所示，数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能，即：能准确计时，以数字形式显示小时、分秒的时间；小时计时以“24进1”，分和秒的计时以“60进1”；具有校正时和分的功能。扩展电路完成数字钟的扩展功能。

1.1系统的工作原理：

振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作为数字中的时间基准，然后经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位，分计数器满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示，计时出现误差时可以进行校时、校分。各扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。

2.各单元电路的基本原理

2.1振荡器电路

振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的准确程度。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，但耗电量增大且分频级数多。一般有如下几种方案构成振荡器电路：

方案1：如图1-1所示为电子手表集成电路中的晶体振荡器电路，常取晶振的频

率为32768Hz，因其内部有15级2分频集成电路，所以输出端正好可得

到1Hz的标准脉冲。该方案优点是走时准确及稳定，集成度高，所需芯

片少。方案2：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振器，电路图如图1-2。输出频

率为1000Hz。该方案的优点是起振容易，振荡周期调节范围广，缺点是

频率稳定性差，精度低，所以在本实验中不宜使用。

方案3：由集成逻辑门与RC组成的对称式多谐振荡器，可以输出频率为1MHz的脉冲。该方案的优点是精度高，集成简单，所需元器件少。

由于此次设计所提供的芯片主要是74ls00且方案三精度较高，连线简单所以选用方案三。

2-1

2-2 2.2分频器电路

分频器的功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需要的信号。选用中规模集成芯片74ls90可以完成上述功能，用6个级联即可以得到1Hz的脉冲，该方案原理简单，易于调试，且可以得到各种频率的脉冲，适合功能的扩展。因此此次设计选用该方案。

2.3计数器电路

分和秒都是模M=60的计数器，它们的个位都是十进制计数器，而十位则是六进制计数器。时计数器是一个“24翻1”的特殊进制计数器，即当数字钟的计时器运行到23时59分59秒时，秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时，数字钟应自动显示为00时00分00秒，实现日常生活中习惯用的计时规律。修改由于都不多于十进制，则可以用6个中规模集成电路计数器74ls90来实现计数。该方案功能灵活，芯片统一便于调试与组装。

2.4校时校分电路

当数字钟接通电源或者计时出现误差时，均需要校正时间。对校时电路的要求是，在进行小时校正时不影响分和秒的计时，同理，在进行分校正时不影响时和秒的正常计数。其实现方法可以是将校时校分信号直接加到分、时计数器上，因此校时校分电路实际上是一个输入信号的转换开关。以下是几种方案：

方案1：简单的手动开关，如图1-4-1所示，正常工作时，s指向A，校时时只

需使s指向B。这种电路简单，但是开关的通断产生随机的机械抖动信

号，不易控制其稳定性。

方案2：如图1-4-2所示，用三个与非和一个可调电位实现信号的转换，当正常

工作时，电位器动滑头指向B，这时CP=C0；当需要校时，动滑头指向A，此时CP等于秒脉冲，两个电容可以滤去滑动中产生的干扰信号。

方案3：三个与非门和基本RS触发器。基本RS触发器可以完全消除开关的机械

抖动，是最佳的一种校时校分电路。

1-4-1

2-4-2

2.5扩展电路

随着技术的发展，这种具有基本功能的数字钟并不能满足人们的要求，所以通常要根据不同人的需要进行功能的扩展，下面按照人们常用到的数字钟功能提供了几种扩展电路方案:

方案1：仿广播电台整点报时电路。要求是：每当数字钟计时到整点（或快到整

点时）发出音响，通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响，一最后

一声高音结束的时刻为整点时刻。

方案2：定时控制电路。定时控制电路可以使数字钟在规定的时刻发出信号，或

驱动音响电路进行“闹时”；或控制某装置电源的接通或断开实现定时控

制。具体电路图见图1-6-1 方案3：报整点时数电路。功能是：每当数字钟计时到整点时发出声响，且几点

响几声。实现这一功能的电路要经过三个阶段的工作：分进位脉冲到来

时小时计数器加1；报时计数器应记录此时的小时数；报时计数器开始

做减法计数，每减一个脉冲，音频电路鸣叫一声，直到计数器的值为零。

具体电路如图1-6-2。此方案较为复杂。

由于材料有限，本次设计选用接法较为简单但功能实用的方案1

2-6-1 闹时电路

2-6-2 报整点时数电路

3、具体电路及参数计算

3.1振荡器

选用由集成逻辑门与RC组成的时钟脉冲源振荡器，可以输出频率为1MHz的脉冲。具体方案电路如下图3-1

3-1 对称式多谐振荡器

3.2分频器

本设计采用6片74ls90级联成610分频电路得到1Hz频率脉冲，且可以得到用于扩展电路所需要的各种频率。具体接线图如下图2-2

3-2 分频电路

3.3时分秒计数器

选用6片74ls90来实现计数功能，其中分个位、秒个位及时个位是十进制，分十位和秒十位是六进制，时十位只能显示0、1、2三个数字。如图2-3-1。分计时和秒计时中当Q1、Q2全为1时，R01、R02均为高，计时器清零实现60进制。如图2-3-2，时计数中当十位Q1和个位Q2均为1时，十位个位上R01、R02 全为高，计时器清零实现24进制。

3-3-1 二十四进制计数器

3-3-2 六十进制计数器

3.4译码显示电路

本设计使用BS201和CD4511配套使用实现译码显示功能。下图为一个一码显示的配套电路，本次设计中需使用6套来显示我们所需要观察到的数字。

译码显示电路

3.5校时校分电路

本次设计采用方案3，用三个与非门和基本RS触发器来实现校分/时功能。其中基本RS触发器可以完全消除开关的机械抖动。具体电路如图3-5

3-5 校时校分电路

3.6整点报时电路

仿电台整点报时要求在快到整点时按4低音1高音的顺序发出间断声响，一最后一声高音结束的时刻为整点时刻。设4声低音（采用50HZ分别发生在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒，它们的持续时间为1S。由此可见，分十位和个位的计数器的状态分别为秒十位计数器的状态为ABCDM2QQQQ=0101,ABCDM1QQQQ=1001，秒十位计数器的状态为ABCDS2 QQQQ=0101。秒个位计数器DS1Q的状态可用来控制500HZ和50HZ 的音频。表2-6-1列出了秒各位计数器的状态，由表可得只有当CM2AM2QQ=11，DM1AM1QQ=11,CS2AS2QQ=11及AS1Q=1时，音响电路才能工作。音响电路中采用射级输出端，推动8欧德蜂鸣器，三极管基极串接1K欧限流电阻，是为了防止电流过大损坏蜂鸣器，三极管选用高频功率管即可，本设计使用8085NPN型三极管，具有方向特性可以节约一个非门。整点报时的电路图如图3-6

3-6 整点报时电路

篇2：数字逻辑课程设计-数字钟

课程设计个人体会
这次的课程设计我主要是负责的收集材料，整理线索的工作，这个工作比较琐碎需要阅读大量的有关课程设计的有关资料以及相关知识，要仔细的了解它的具体组成原理还有所需要的的各种器件，以及这些器件的功能。这些知识光从课本上是不能全部找到的，所以我们需要在网上搜索大量的有关我们课题的相关资料，然后进行删选，总结，最后确定了一个比较符合此次课程的方案。通过这次的课程设计，还有此次具体负责的搜集资料的工作，使我对一些事情有了更多的感想。就我的工作而言，收集资料需要有一定的耐心，而且还要仔细一些，同时还需要有一定的判断能力，还要选择一定的相关内容，这样也同时能够给队友提供一些比较好的思路与想法，使我们的工作能够更加容易的完成。就比如讲我们实验时需要使用的一些器件在课本上介绍了，但是实验的时候却在电脑中找不到，这时就需要我们去找一些其他的器件来替代这个，我们要把这些器件做一些比较，看看它们的各个的功能，然后才能把它放在具体的电路中进行测试看看能不能符合电路的要求。通过此次的实验也同时让我懂得了合作的重要性，我们这次的任务是分工合作的，大家都有具体的工作要完成，每个人都会很用心的去做，我们每个人都不能出现差错，否则这个设计就会完不成的，所以想要做成一件事情紧靠一个人的努力是不行的，大家齐心协力去把事情做好才是最重要的。网络工程（无线传感）陈贤才

篇3：数字逻辑课程设计-数字钟

《数字逻辑设计》是国内外电子和计算机类专业学生必修的专业基础课。该课程在介绍有关数字系统基本知识、基本电路的基础上, 重点讨论了数字系统中各种逻辑电路分析与设计方法以及该领域的发展现状与最新技术。本课程的学习为微机原理及应用、EDA、嵌入式系统设计等课程打下了良好的学习基础。

数字逻辑设计应用广泛, 实践性强, 期末考试采用笔试方式不能完全反映学生的掌握情况。国外知名大学的相关课程教学中, 期末理论考试成绩占总成绩的比例较低, 更注重学习过程中的平时考核。斯坦福大学开设的数字系统I, 总共只有36个学时讲授数字系统的理论知识, 每个学时讲授的知识量很大。教师只讲授重点、难点内容, 更多的内容让学生课前或课后进行研究型自学;随着理论知识讲解的进度, 开设相关的课程实验6个, 最后还有一个综合实验;在考核上, 期末考试与两次期中考试, 每次占总成绩的20%, 每次考试考核的内容都不同。加州大学伯克利分校的数字设计课程考核中课后作业占16% (其中8次作业, 每次2%) 以及一次课程设计占10%。美国密歇根大学的逻辑设计导论课程考核指标包括:6次课后作业占10%, 7个实验项目, 2个一小时的中期考试和1个两小时的期末考试, 可见该课程也很重视学生平时的学习过程和工程实践能力的培养。国内数字电子技术国家级双语教学示范课程考核环节包括5个部分:期中考试 (20%) 、期末考试 (50%) 、英文阅读和总结 (10%) 、作业 (10%) 、项目研究 (10%) 。我校数字逻辑设计及应用课程的考核方式包括平时成绩占30%, 期中考试占30%、期末考试占40%。在平时成绩中包含课堂练习、平时作业、课程设计和小论文。

针对数字逻辑设计课程的考核方式, 笔者在电子科技大学进行数字逻辑设计及应用课程教学的过程中, 对6个学院多个专业的学生开展了课程考核方式问卷调查。本次发放问卷470份, 收回有效问卷338份。对问卷进行统计分析后发现, 目前考核中争议最大的问题主要集中在平时成绩。本文就围绕问卷中平时成绩相关问题进行分析, 并讨论改进方法。

二、问卷分析

1.平时成绩的组成及相应比例问题。数字逻辑课程的考核由平时成绩、期中成绩和期末成绩共同来决定。问卷统计后同学们期望的比例分配是:平时成绩占27.5%, 期中成绩占21.5%, 期末成绩占51%。相比期中和期末单纯的理论笔试为主和一次性的表现, 平时成绩具有很好的学习过程管理作用。平时成绩组成多样, 而且具有反馈功能, 因此占有30%的权重是合理的。

针对平时成绩的组成部分及比例问题, 问卷统计得到的结果是:考勤占26%, 课堂练习占11%, 课后作业占24%, 小论文占9%, 随堂测试占9%, 课程设计占23%。其中考勤的比例最高, 这也反映出学生的一个心理:只要来上课了就给分, 至于听不听或者听多少不重要。如果考勤的考核次数多, 在合班上课时会浪费时间, 特别是对于学时紧张的课程;如果考勤的考核次数少, 又不足以反映学生的出勤情况。

问卷中课堂练习的比例也高于随堂测试, 这说明学生对于学习过程中多次考核的方式不易接受。这个转变让过去多年习惯了期末考试一考定论的学生难以适应。而随堂测试在合班上课的情况下难以组织, 测试成绩的真实性难以保证。

2.课后作业。在关于作业量的问卷调查中, 30%的学生认为平时作业较多或很多;22%的学生遇到不会做的题直接抄别人的或者干脆不做。作业本发下来后28%的学生会及时看对错, 马上改正;67%的学生有时会看, 知道自己错在哪里但不会修改。

3.课程设计。43%的学生认为课程设计扩展思路, 加深认识, 对学习有帮助;41%的学生认为课程设计对学习有一定帮助, 但是花费精力太大。在课程设计的提交方式中, 绝大多数学生都期望是以书面或者电子报告提交, 只有13%的学生希望提交设计实物。在课程设计的评价方式中, 15%的学生希望对设计报告进行答辩并评分;7%的学生希望现场演示设计实物功能后评分;17%的学生认为搭车现象严重, 交了就给分;其余61%的学生认为教师可根据设计报告直接打分。部分学生希望表现自己的动手实践及语言表达能力, 而一部分学生希望理解基本设计流程即可。

4.平时成绩考核对学习的促进作用。问卷中有7%的学生不确定平时成绩考核对自身学习的促进作用, 还有20%的学生明确表示平时成绩考核没有促进自己的学习。对认为平时成绩考核没有促进学习的问卷进行分析, 大致分为两种情况:一部分学生具有良好的学习自觉性和优秀的自学能力, 平时成绩考核干涉了其学习安排;另一部分学生则认为自己按时上课、完成作业, 但并没有得到期望的期中考试成绩, 因而否定了平时成绩考核对自己学习的促进作用。通过对平时成绩、期中成绩、期末成绩的相关系数分析得到:平时成绩与期中、期末成绩成正相关, 其中与期末成绩成中度相关。

三、改进方法的探索

针对平时成绩的组成及相应比例问题, 可以增加课堂练习的比例, 一方面反映学生的出勤情况, 一方面反映学生当堂的知识吸收情况, 对学生的掌握情况有一个反馈, 及时调整授课进度以及重难点的讲解深度。因此, 可以考虑减少平时成绩中考勤所占的比例, 增大课堂练习比例。平时成绩中小论文部分希望锻炼学生收集资料、分析资料的能力以及书面表达能力, 从以往小论文的提交情况不理想, 有一小部分学生花了精力去做, 但大部分学生的小论文往往是网络资料的堆砌, 格式混乱, 条理不清。而完成课程设计及其书面报告的过程也可以锻炼学生收集资料、分析资料的能力以及书面表达能力, 因此可以考虑减少或取消小论文部分, 加大课程设计比例。目前的考核方式中, 23.5%的学生认为考核模式重笔试、轻实践, 而课程设计是最能体现学生动手实践能力的。

针对课后作业, 授课教师在布置课后作业选题时一定要注意题目的针对性和代表性, 适当调整题量。发作业时, 当堂评讲, 评讲后利用课堂练习进行巩固。

针对课程设计, 课程设计的选题可以采取课赛结合的方式, 学生在完成好的课程设计的同时可以用设计成果参加相关竞赛, 以此调动他们设计的积极性, 进一步感受设计的乐趣。在课程设计的考核方式中可以设定不同的起评分, 比如满分为10, 书面报告的成绩在6~9之间, 而实物提交参加答辩的成绩在8~10之间。

四、结论

平时成绩一方面促进学生重视学习的过程, 激励学生参与课堂教学;一方面及时反映了学生的学习情况, 便于任课教师及时调整教学内容。平时成绩的评定更能反映学生的学习态度, 合理的评定方法可以促进学生学习的主观能动性;相应减轻考试压力可达到更好的学习效果。本文针对数字逻辑课程的平时成绩的组成及比例问题调查探讨, 给出了合理建议。对于课后作业和课程设计的安排上分析了现存的问题, 提出了一些改进方法。平时成绩的评定作为课程考核方式改革的一部分, 在具体实践中还有待进一步验证和调整。

摘要：平时成绩是数字逻辑课程考核的重要组成部分, 通过对本校6个学院多个专业的学生进行课程考核方式的问卷调查, 发现平时成绩评定的相应问题并分析其成因, 最后提出相应的改进方法。

关键词：高校教育,数字逻辑设计,平时成绩,问卷分析

参考文献

[1]徐莹隽.基于开放教学模式的数字逻辑电路实验教学改革[J].电气电子教学学报, 2006, 6 (64) .

[2]孙琦, 常丽东, 张丽丽.《数字电路》课程的优化与改革[J].信息通讯, 2014, 143 (273) .

[3]苗晋峰, 王争, 常永青.高校课程考核存在的问题与建议[J].教育与职业, 2012, 21 (186) .

[4]许成安, 王家新.大学课程平时成绩评定依据的比较研究[J].中国大学教学, 2005, 7 (39) .

篇4：数字逻辑课程设计-数字钟

[关键词]数字逻辑设计及实验教学内容教学方法教学手段教学考核

《数字逻辑设计及实验》课程是计算机专业的一门重要专业基础课程。它是由《数字电路》与《逻辑设计及实验》两门课合成的一门新课，系统地介绍了数字电路和逻辑设计的基础知识、基本分析方法和设计方法，并演示了逻辑电路的典型实验。这门课程的内容多、学时少，在教学过程中极易出现教学重点不明确、教学主次不清晰、学生对重点难点的掌握不到位的情况。因此，教师必须优化教学内容、改革教学方法、改进教学手段、改善考核方式，以提高教学质量，更好地达到教学目标。

一、教学内容的优化

随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，新概念、新器件和新方法的出现，必然引起课程内容的调整和优化。根据电子技术发展的客观实际和“厚基础、宽口径、大专业”的高校人才培养目标，教学内容的改革必须符合“打好基础、精选内容，逐步更新、利于教学”的要求。

由于《数字逻辑设计及实验》课程的教学内容多、学时少，为了完成教学任务，通常会把每章节的内容做些删减，以便加快教学进度。在某种程度上会造成知识的不连贯，让学生难以把握重难点。笔者结合教学实际，对教学内容进行了两方面的优化。

1理论教学内容的优化。一方面，数字逻辑电路发展几十年，其理论基础并未发生根本变化。逻辑代数仍然是数字逻辑电路的数学基础；组合逻辑电路和时序逻辑电路仍然是数字电路分析和设计的基本对象；真值表、卡诺图、逻辑表达式等方法仍然是数字逻辑电路分析和设计的重要工具。另一方面，集成芯片不断发展，单个芯片所能实现的逻辑功能日趋复杂，数字逻辑电路的分析和设计也日趋丰富。所以在教学内容的优化上应实现“确保基础，强化能力，重视外部，淡化内部，联系实际，突出应用”要求。

为此，笔者对理论教学内容做了如下调整：第一，详细讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法。结合若干典型的逻辑集成芯片，如译码器、数据选择器、触发器、计数器等，重点介绍由集成芯片构成的逻辑电路的分析和设计。要求学生熟练掌握芯片的应用。第二，削减集成芯片内部结构及详细工作过程的介绍，着重讲解集成电路的逻辑功能、外部特性和典型应用。如在第三章中，重点介绍OC门、OD门、三态门和传输门的功能、符号及应用，而对TTL门电路和CMOS门电路的结构工艺适当削减。第三，EDA软件、Verilog HDL描述语言只作入门介绍，在后续的《数字逻辑设计课程实践》中再详细介绍。

2实验教学内容的优化。实验教学是在学生系统学完相应理论章节之后，使之能够运用所学知识分析实验课提出的实际问题，综合设计出逻辑电路，并能科学地进行观察和判断，排除故障，以达到设计的目的。

由于《数字逻辑设计及实验》这门课程实验学时少，笔者认为实验的重点应放在中规模集成电路上，而且把这些芯片当做一个整体器件应用，而不是着重于它的内部电路组成。电路逻辑功能的讨论研究又应该是实验的重点所在。在实验内容的改革中减少了电路基本原理的测试，增加了电路的设计和分析。改进后的实验共4个，占16学时。实验一：三态门和OC门的研究，熟悉这两种特殊的门电路，并由这两种门电路组成总线方式的数据传输电路。实验二：用MSI设计组合逻辑电路，掌握数据选择器、译码器和全加器等中规模集成电路(MSI)的使用方法。要求学生设计二进制数及8421BCD码的大小判别电路和血型遗传规律电路。实验三：集成触发器，掌握集成D触发器和集成JK触发器的使用。要求学生设计抢答器电路。实验四：用MSI设计时序逻辑电路，掌握集成计数器和双向移位寄存器的使用方法。要求学生用74LSl60设计简单数字电子钟。

二、教学方法的改革

传统的教学方法是以教师为主体，讲授各种数字电路的基本概念、工作原理和逻辑功能，而学生成了旁观者，被动地接受知识灌输，结果使他们失去了学习兴趣，对高深的理论知识望而却步。因此，在教学上要积极采用多种教学方法以提高学生的学习积极性，加强教师与学生的沟通，突出学生的主体地位，强化知识的系统性和连贯性，达到良好的教学效果。

1启发式教学。采用启发式教学调动学生的主动性、积极性和创造性。教师要精心设计教案，注重知识点的引入和综合运用，使课堂教学有声有色，教与学达到良好互动。如在介绍OC门一节时，教师先提出TTL门不能“线与”的缺点，要使其能够“线与”又要进行怎样的改进?从而引出OC门的概念，进入OC门电路结构的学习，再比较OC门和TTL门的优缺点。

2案例式教学。案例式教学是通过教师采用案例引导来说明理论知识，学生通过案例的分析研究加深对理论知识的理解，从而提高学生分析、归纳和总结的能力。教师要善于列举贴近实际的典型例题，激发学生的强烈求知欲望，加强学生的联系能力、发散思维能力。如在讲完组合逻辑电路这一章时，教师举了父母血型与子女血型遗传关系电路的例子，先用基本逻辑门电路设计，再分别用译码器、数据选择器(附加少量门电路)设计，不但使知识系统深化，而且起到了举一反三的作用。

3讨论式教学。讨论式教学是指在教学过程中给学生留出充分的思维空间，留出一些问题让学生研究、讨论，以锻炼他们独立分析问题和解决问题的能力，提高其创新能力。

三、教学手段的改进

传统的教学方法用黑板教学，照本宣科，内容枯燥，教学效果差。为了加强教学效果，教师应注重多种教学手段的研究与实践，利用有效的教学资源，形成课堂教学+实验教学+网络教学的多元化教学模式，从而将教与学紧密结合起来，有效调动学生的学习热情。

1多媒体教学。多媒体技术的最大优势在于交互性和集图文声像为一体，不仅有利于激发学生的学习兴趣，营造互动的课堂氛围，还有利于提高教学效率和学生的学习效果。在《数字逻辑设计及实验》课程的教学中应充分利用多媒体教学手段，强调内容的逻辑性和循序渐进性，由简到繁、由点到面，使学生轻松掌握各知识点，提高教学效果。

2实验教学。实验教学能巩固理论教学的知识，激发学生的学习兴趣和求知欲，能很好地培养他们的应用能力和创造能力。在实验教学中形成课堂——实验——课堂的循环信息刺激，有利于学生加深对知识的理解。《数字逻辑设计及实验》课程有明确的实验大纲和实验内容，要求学生在完成指定实验后书写完整的实验报告，已经形成较

为完善的实验教学体系。

3网络教学。网络教学是利用网络课堂进行辅助教学，丰富网络教学资源，通过编写教学案件、制作题库，为学生提供网络学习环境。网络教学能突破时间和空间的限制，在任何时刻访问课程的相关信息，方便学生自学和答疑。《数字逻辑设计及实验》课程已有教学案件和网络题库，有效提高了学习的便捷性。

四、考核方式的改善

《数字逻辑设计及实验》课程的考核包括理论知识的考核和实验知识的考核，各占总成绩的60％和30％，另外，平时考核占10％。这种考核方式改变了传统的一锤定音的考试方式，逐步建立了“平时考核、理论知识、实际动手”三者并重的考核模式。平时考核包括考勤、课堂提问、课后作业、答疑等，其目的是引导学生学习的积极性和主动性，减轻学生期末考试的压力。理论知识的考核主要是期末的考试环节，其目的是督促学生学习的自觉性。科学合理的考试试题不仅能检验学生对所学知识的掌握程度，而且能以考试成绩给学生认可，建立正确的学习方法和学习态度。实验知识的考核主要是以学生做实验时的表现和完成实验报告的情况来评估的。要求学生在每次做实验之前必须认真预习，没有预习好或没有设计好电路和测试实验步骤，就不允许学生实验。另外，在实验中要引导学生坚持“先想后动”的原则。做完实验后要求学生认真写好实验报告，实验报告是实验的一个重要环节，也是一个再提高和知识升华的过程。要求学生写报告一定要真实，养成严谨的学风。

总之，在改善考核方式时要发挥考试的导向作用，抓住考核这一教学环节，引导和教育学生端正考试动机，巩固课程的教学质量，同时加强理论与应用的结合。

教学是一门艺术，需要不断探索和改进。在《数字逻辑设计及实验》课程的教学中，优化教学内容，改革教学方法，改进教学手段，改善考核方式是提高教学质量的重要基础；注重培养学生分析问题和解决问题的能力，是适应时代发展的需要。

参考文献：

[1]康华光，电子技术基础数字部分(第五版)[M]，北京：高等教育出版社，2006。

[2]邓水先，《数字逻辑电路》课程的教改探索[J]职业教育研究,2008,(8)：68-69。

篇5：数字逻辑课程设计-数字钟

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：

篇6：数字逻辑与数字系统设计教学大纲

“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（74LS161、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

“卓越工程师教育培养计划”试点课程教学大纲

(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

篇7：数字电路与逻辑设计实验报告

课程名称

数字电路与逻辑设计

专

业

计算机科学与技术

班

级

姓

名

刘

腾

飞

学

号

09030234

指导教师

王

丹

志

成绩

2010年年 11月月 10 日

实验题目：

译码器、数据选择器及其应用

一、实验目的 1、掌握中规模集成译码器与数据选择器的逻辑功能与使用方法

2、熟悉数码管的使用 3、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法二、实验原理 1 1、中规模集成译码器 74 LS 138

74LS138是集成3线－8线译码器，在数字系统中应用比较广泛。图-1是其引脚排列。其中 A2、A1、A0为地址输入端，0Y～ 7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。

图-1 74LS138真值表图-2如下：

图-2 74HC138工作原理为：当S1=1，S— 2+S — 3=0时，器件使能，电路完成译码功能，输出低电平有效。当S=0，S— 2+S — 3=X时，或S1=1, S— 2+S — 3=1,译码器被禁止，所有输出同时为1 2 2、双4 4 选1 1 数据选择器

74LS153 ?

所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。引脚排列如图-3所示，功能表如图-4所示。

图-3

输入输出 S—

A1 A0 Q 1 0 0 0 0 X 0 0 1 1 X 0 1 0 1 0 D0 D1 D2 D3 图-4

1S—、2S — 为两个独立的使能端；A1、A0为两个公用的地址输入端；1D0~1D3和2D0~2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端；Q1、Q2为两个输出端。

当使能端1S—（2S —）=1时，多路开关被禁止，无输出，Q=0。

当使能端1S—（2S —）=0时，多路开关正常工作，根据地址码A1、A0的状态，将相应的数据D0~D3送到输出端Q。3、8 8 选1 1 数据选择器 74LS151

74LS151为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图-5所示，功能表如图-6所示。

图-5

图-6 选择控制端（地址端）为A2~A0，按二进制译码，从8个输入数据D0~D7中，选择一个需要的数据送到输出端Q，S— 为使能端，低电平有效。

使能端S— =1时，不论A2~A0状态如何，均无输出，多路开关被禁止。

使能端S— =0时，多路开关正常工作，根据地址码A2、A1、A0的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Q。

三、实验设备及器件 ●

硬件：PC机一台 ●

软件：QuartusⅡ5.0集成开发环境四、实验内容 1.使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC 2.使用74LS151实现逻辑函数 F=AB’+A’B+AB 3.使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

五、实验过程 1、使用74LS138实现逻辑函数 F=A’B’C’+AB’C’+ABC ① 由74LS138功能表（图-1）可知电路图连接如图-7所示

图-7 ② 经编译检查无错（图-8）

图-8

③ 对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-9

图-9 2、使用74LS151实现逻辑函数F=AB’+A’B+AB

①将输入变量C、B、A作为8选1数据选择器的地址码A2、A1、A0。使8选1数据选择器的各个数据输入D0~D7分别与函数F的输出值一一对应，即A2A1A0=CBA、D0=D2=D3=0、D0=D4=D5=D6=D7=1则输出Q便实现了函数AB’+A’B+AB接线图如图-10

图-10 ②经编译检查无错（图-11）

图-11 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-12

图-12 3、使用74LS153实现逻辑函数 F=A’BC+AB’C+ABC’+ABC

①函数F有3个输入变量A、B、C，而数据选择器有2个地址端A1、A0少于数据函数输入变量个数，在设计时可任选A接A1，B接A0。接线如图-13

图-13

②经编译检查无错如图-14

图-14 ③对其进行仿真，设置好一定仿真时间区域与输入波形后启动仿真器得仿真结果如图-15

篇8：数字逻辑课程设计-数字钟

《数字电路与逻辑设计》是应用电子、电子信息专业的专业核心课程, 是作为其后续课程如单片机与嵌入式系统、电控与PLC应用技术、数字信号处理等相关课程的理论基础。《数字电路与逻辑设计》主要内容包括了逻辑代数、集成逻辑门电路, 组合逻辑电路、集成电路、时序电路脉冲与整形电路组成等内容。课程目标主要分为知识目标、能力目标和素质目标。知识目标重点在于培养学生们扎实的理论基础, 熟练的操作技能;能力目标是要提高同学们综合运用知识的能力, 善于发现问题并解决问题的能力;素质目标是培养学生的创新思维、创业精神, 使学生们具有良好的职业道德和健全的体魄。通过本课程的建设, 完善课程体系, 丰富教学手段, 加强教材建设以及师资力量的建设, 完善网络教学资源库, 加强对实践性教学资源的投入, 保证授课质量和效果。

二、课程内容

教学内容的选取的基础是我们对电子信息行业典型企业进行了充分调研, 同时召开不同背景的行业专家、教师进行座谈分析, 再对结果进行提炼、归纳, 总结出若干典型工作任务, 在此基础上总结分析出完成这些典型工作任务所需要的知识、素质、能力, 将典型工作任务转换为学校可以实施的学习型工作任务, 进而重构出若干的学习情境。最后形成《数字电路与逻辑设计》课程的学习内容。在内容编排上, 按照先组合电路后时序电路、先单元电路后系统电路、先经典分析、设计的方法后现代分析、综合设计的方法。具体教学内容和知识模块顺序及对应的学时分配如下:

三、教学方法和教学手段

数字电路与逻辑设计这门课程基本原理性公式比较多, 记忆比较繁琐, 同时其内容与实际工程联系比较紧密, 所以教学方法应有别于其他的基础性的学科。为此我们根据笨专业的人才培养目标, 明确了提升学生的专业素质和职业素养为教学目标, 以数字电路的基本概念、原理以及数字电路的分析方法为教学内容。在基本教学内容的教学过程中融入多种教学方法, 更加有利于学生学习能力的获取以及应用能力的培养。

1.讨论式与互动式相结合

在讲解理论知识时, 提出问题, 同学们利用课上给定的时间分组进行思考和讨论, 这样可以充分发挥学生的主动能动性, 激发学习兴趣, 让学生在掌握学习内容的同时, 培养锻炼对问题的表述能力和参与意识。

2.启发式与引导式相结合

在讲解新的内容和知识点时, 对于一般性的内容而言, 教师根据教科书中进行分段教学, 以自己的思维过程引导同学们一步一步完成知识点的吸收及掌握;而对于一些教学重点和教学难点而言, 教师与同学们一起对问题加以解剖, 共同讨论, 启发大家从中发现问题、解决问题, 同时获得知识的积累。

3.动手操作与工程实际相结合

数字电路与逻辑设计是一门应用性很强的课程, 充分利用现场、实物和多媒体课件, 结合工程实际的规范和标准, 进行形式多样的实践教学活动, 提高了学生的动手操作能力。

4.课堂引导和课外辅导相结合

课堂教学除了向学生们灌输知识点外, 还要注重对学生学习兴趣、学习热情的引导。因此, 课程组教师在进行理论教学时, 尽量结合实际应用, 使他们的思想不仅仅局限于课堂, 而且能够让他们体会到理论与实际联系时的成就感。在向学生介绍一些工程实际应用的情况的时候, 可以利用带学生到学校合作的企业去进行教学参观;在多媒体课件中, 把一些实物、现场的照片展示给学生, 不仅帮助学生更好地理解了理论问题, 提高了学习积极性, 还激发了创作的欲望。

四、课程特色

1.融入职业技能考试, 实行“双师证”教育, 通过将职业技能鉴定融入到学历教育中去, 我们的课程教学一方面培养了学生独立学习的能力, 另一方面通过职业技能证书的获取直观上感受到学习的成果。我们在教学内容, 教学组织形式, 教学质量评价等方面在保证教学目标的同时, 尽可能的服务于学生的职业技能鉴定, 突出专业能力培养, 实施“双师证”教育。

2.建立了较高水平的师资队伍。该课程的主讲教师具有较强的理论功底, 在一线教学岗位上有多年的教学经验, 深受学生们的喜爱, 同时实施“一帮一带”, 为年轻教师起到了很好的表率作用;教学学缘结构, 年龄层次结构合理, 有雄厚的储备力量, 同时引进了许多高学历高层次的年轻教师, 扩大增强该课程的教学队伍。

篇9：数字逻辑课程设计-数字钟

关键词：数字逻辑精品课程

1精品课程建设的立足点

教育部对于高校精品课程建设非常重视，相关文件中说到：“…切实推进教育创新，深化教学改革，促进现代信息技术在教学中的应用，共享优质教学资源，进一步促进教授上讲台，全面提高教育教学质量，造就数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才，提升我国高等教育的综合实力和国际竞争能力，我部决定在全国高等学校（包括高职高专院校）中启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作…”[1]。从上述文件中可分析出，精品课程建设的目的就是要进行教育创新和改革、信息技术的应用和优质教学资源的共享。因此，任何一门课程的精品化建设步骤也应该遵循上述几个要求。

下面我们是依据上述要求，实施《数字逻辑》建设中的探索实践和体会。

2教学创新

创新的含义比创造更加宽泛。创造是指首创前所未有的新事物，而创新则还包括将已有的东西予以重新组合、引入产生新的效益[2]。因此，在《数字逻辑》课程的教学中将已有教学方法、理念予以重新组合并引入到实际的教学过程中，就是一种教学创新。

3课堂教学改革

这里所指的课堂教学改革，就是在上述教学创新思想的指导下，将已有课堂教学方法、理念予以重新组合并引入到实际的课堂教学过程予以实施。

互动式教学是在《数字逻辑》课程课堂教学中引入的一种已有方法，在实施过程中，针对《数字逻辑》课程的特点，做出了如下重新组合：

1）互动对象的重新组合

一般互动对象为一个老师提问一个学生，然后由此学生思考并回答。而笔者的做法是将授课班级的全体学生进行分组，每个小组为一个提问、分析和回答的对象。而在进行答案陈述时，由不同的学生分别就自己所分析解决的问题进行回答。

2）互动方式的重新组合

互动方式由“老师当堂提问，学生当堂回答”改变为：老师课堂提出问题，学生小组协商和讨论。如果能当堂讨论出结果的问题，则当堂回答；不能当堂出结果的，就改为课后小组协作环境下查询资料，得出答案。

3）互动内容的重新组合

互动内容不再局限于书本内容和上课内容。而是要求学生根据自己的生活体验来进行举例和总结。

通过上述重新组合的互动式教学能避免了单一互动对象有任务，而非互动对象处于闲置的问题。同时，能提高学生相互协作的能力，引入日常生活中的例子提升了授课内容的通俗性，使得授课内容的趣味性增加，提升了学生学习的积极性。

4信息技术的应用

教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》（教高[2005]1号）中指出“…按照教育规律和课程特点，推动多媒体辅助教学，不断提高教学效果…”[3]。因此在教学过程中，以多媒体技术和网络技术为依托，制作高质量的多媒体课件，全方位地提供方便、有趣的多媒体学习课件能从而极大地调动了学生的学习积极性，使得学生变被动学习为主动学习，在轻松愉快的环境中掌握更多的专业知识。在《数字逻辑》精品课程建设中，不仅向提供了优质的多媒体教学课件，而且还提供了网络答疑环境以及教学视频。

5优质教学资源的共享

加快教学资源建设是课程建设发展的关键，实践表明，开发和制作内容丰富、适合于学生自主学习的高质量的教学资源，势必促进精品课程的建设和发展。我们以“数字逻辑”的教学大纲为依据，对文字教材、音像教材、计算机辅助教学课件、网上教学等多种教学媒体，在易于学生自主学习的前提下，进行了全方位、一体化的研究、设计、开发和制作。

我们通过教材建设、课程网站建设和网络课件的完善，将“数字逻辑电路”课程建设成为特色鲜明、示范性较强的精品课程；实现优质教育资源的共享，使师生都能从本课程建设的成果中受益；加强教材建设，跟踪电子技术发展，选择了高水平、高质量的教材；加强师资建设，合理调整教学队伍知识结构，提高整体教学素质。

我们将进一步加强师资建设，构筑结构更加合理、人员稳定、教学效果好的教师梯队；进一步深化教学改革，包括采用更加灵活的教学手段，及时更新教学内容，以适应时代的发展；完善网上课程资源，如题库的扩充、参考资料的更新等，进行网上教学资源的开发建设，构建完善的网络教学平台；进一步建设高水平、高质量的教材，建设和完善高质量的多媒体课件；加强教学的实践环节，学习国内外先进的实验教学方法，提高实验水平。增加实验投入，进一步完善课外科技活动，争取能有更多的学生参与进来，使大学生综合能力得到提高。

下一步，我们还将继续补充和完善现有网上资源；完善、更新电子教案、 CAI 课件、习题库、试题库等；继续更新实验内容；还将加强主讲教师与学生之间的网上交流。

6结束语

《数字逻辑》是计算机科学与技术专业重要的专业基础课，信息科学与技术学院将《数字逻辑》作为2013年精品课程建设。一方面，《数字逻辑》是计算机类学科最重要的专业基础课之一，是学生巩固理论知识，学好众多专业课程的基础，将影响学生对以后专业课程的学习兴趣；另一方面，它具有极强的逻辑性和实用性，通过这门课程的学习，可以培养学生动手能力和创新能力。目前，懂数字电路设计、FPGA 的专业人才备受用人单位青睐，这赋予了“数字逻辑电路”课程教学更加重要的现实意义。

参考文献：

[1] 关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知

[2] 周振铎，周赞梅教学创新的技术

[3] 刘银屏，陈惠珊 “数字电子技术”实验教学改革的探讨[J] 实验室研究与探索，2006，（8）

[4] 张磊，刘元勋数字电子技术教学中教学方法的探讨[J] 实验技术与管理，2007，（1）

[5] 黄杰勇，邓春健数字逻辑电路与语言相结合的教学方法探索[J] 现代计算机，2008（11）：56-58

[6] 鄧元庆，关宇，贾鹏数字设计基础与应用[M] 北京：清华大学出版社，2006

[7] 汤永华，李晓游，孙洪林，等基于EDA 技术的数电课程设计新模式的探索与实践[J] 实验室技术与管理，2008，25（1）：124-126

[8] 杨帆现代数字逻辑电路教学探讨[J] 企业技术开发，2009（6）：157-158

[9] 颜学松，樊媛媛，墙威数字逻辑课程设计的教学探讨[J]科教探讨，2008（8）：31-31

[10] 管冰蕾，胡家芬计算机专业数字逻辑课程教学改革的研究[J] 时代教育，2009（3）：99-101

注：本文为九江学院信息科学与技术学院2013年度精品课程立项项目