数字逻辑基础：布尔代数与数字系统设计

"数字逻辑教学大纲2021.doc" 《数字逻辑》是一门针对电子信息和计算机类专业学生的必修基础课程，旨在让学生理解和掌握数字逻辑电路的基本概念和方法。课程主要内容包括布尔代数、组合逻辑和时序逻辑，这些都是分析和设计数字系统的核心，同时也是大规模集成电路设计的基石。通过本课程的学习，学生应能够分析和设计基本的逻辑部件，熟练运用标准集成电路，并能进行数字系统的EDA（电子设计自动化）设计，利用软件工具和开发板完成逻辑设计，为后续深入学习计算机组成原理和嵌入式技术奠定基础。 课程具体分为以下几个部分： 1. 绪论： - 引导学生了解数字信号和数字逻辑电路的特性，掌握不同数制（如十进制、二进制、十六进制和八进制）的转换规则，以及有符号二进制数的表示方法。同时，学习常用码制，如BCD编码、余三码、格雷码、奇偶校验码和字符编码。 2. 逻辑代数基础： - 学习和应用逻辑代数的基本定律，掌握逻辑函数的化简方法，如代数法和卡诺图法。理解最大项和最小项之间的关系，以及如何用基本门电路实现逻辑函数。 3. 组合逻辑电路： - 学习TTL集成逻辑门的结构、工作原理和特性，掌握基本逻辑门电路和TTL数字集成电路的使用。了解组合逻辑电路的定义、特点，学习其分析和设计方法，包括如何处理竞争和冒险现象。此外，还将接触通用的MSI集成电路，如加法器等。 4. 时序逻辑电路： - 这一部分将介绍时序逻辑的基础知识，包括寄存器、计数器等，学习如何分析和设计存储信息的时序逻辑系统。 5. 数字系统设计与EDA： - 学生将学习如何使用软件工具和硬件开发平台，实现数字系统的逻辑设计，这是现代电子设计的重要技能。 6. 实验环节： - 通过实验，学生将实践所学知识，进行逻辑电路的实际操作和设计，增强理论与实践的结合。 选用教材是北京航空航天大学出版社2021年出版的《数字逻辑原理与FPGA设计（第3版）》，由刘昌华、班鹏新和周劲共同编著。 通过这门课程的学习，学生将具备扎实的数字逻辑基础，为他们在信息技术领域的进一步发展做好准备。