数字逻辑课程考试大纲
一.课程性质和目的
《数字逻辑》是计算机的硬件基础,计算机专业的重要基础课。设置该课程的目的是使学生掌握数字系统的基本知识和原理;掌握组合逻辑电路分析与和设计的基本方法和技巧;掌握同步时序逻辑电路分析与设计的基本方治和技巧;掌握脉冲异步时序逻辑电路的分析与设计的基本方法和技巧;了解电位异步时序电路的分析和设计的基本方法;了解可编程逻辑器件的基本原理;了解 EDA具的基本工作原理。
二.课程内容
(l)数的表示与编码;(2)逻辑代数基础;(3)逻辑函数的化简;(4)模块化组合
逻辑;(5) 组合逻辑电路的分析与设计;(6)同步时序电路的分析与设计;(7)同步时序电
路的化简;(8)脉冲型异步时序电路分析与设计;(9)电位型异步时序电路;(10)逻辑电
路的险象与电路测试简介(11)数字逻辑技术的最新发展
三.考试内容及考试目标
1.数的表示与编码
考核知识点:
(1)进位计数制:十进制、二进制、八进制、16进制的表示及相互转换;任意进制的表示及相互转换;
(2)计算机中数的表示:无符号表示,带符号表示:原码、反码、补码;
(3)数和字符的编码;字符编码,数的编码;
(4)逻辑运算。
考核要求:
(1)掌握任意进制之间的转换,特别是2 进制之间的转换;
(2)掌握带符号数的表示方法及其性质;
(3)掌握格雷码、余三码、8421码的表示原理。
(4)熟练掌握基本的逻辑运算。
2.逻辑代数基础
考核知识点:逻辑代数的基本公理、定理和规则;逻辑函数的相等;逻辑代数的不同形式及相互变换;蕴涵项、质蕴涵项、实质最小项、基本质蕴涵项;逻辑函数的化街;代数法、卡诺图法、表格法;单输出逻辑函数化简;多输出函数的化简;非确定逻辑函数及化简。
考核要求:
(1)熟练掌握逻辑代数的基本公里、定理和规则;
(2)牢记基本逻辑门真值表;
(3)会利用代数方法进行不同函数形式间的变换;
(4)会使用代数方法化简不同形式的逻辑函数;
(5)会使用卡诺图治化简最小项形式逻辑函数;
(6)会使用表格法化简最小项形式逻辑函数;
(7)掌握非完全确定的逻辑函数的化简方法;
(8)会化简简单的多输出逻辑函数。
3.组合逻辑函数的分析与设计
考核知识点:基本逻辑门及符号,逻辑门电路的性能指标,逻辑函数与逻辑电路的对 应关系,不同组合逻辑电路的实现技巧,组合逻辑电路的分析,组合逻辑电路的设计,组合逻辑电路的竞争与险象。
考核要求:
(1)牢记基本逻辑门真值表及符号;
(2)了解基本逻辑门的性能指标;
(3)掌握化简不同形式组合逻辑电路的方法;
(4)掌握逻辑函数与逻辑电路的对应关系;
(5)掌握组合逻辑电路的设计方法;
(6)掌握非完全确定的组合电路设计方法;
(7)会判别和消除组合逻辑电路中的险象;
4.模块化组合逻辑电路
考核知识点:译码器,编码器,多路选择器,多路分配器,二进制运算单元,比较器,ALU。
考核要求;
了解和熟悉以上常用的组合电路模块的基本原理,会使用这些模块实现简单的电路设计。
5.基于可编程器件的组合电路设计
考核知识点;半定制逻辑器件,逻辑阵列电路,域可编程逻辑阵列,可编程只读存储器,可编程阵列逻辑。
考核要求:了解以上器件的结构,会用ROM、PAL、PLA实现组合逻辑电路。
6.同步时序电路的分析与设计
考核知识点:同步时序电路概念;锁存器及种类:SR锁存器、门控SR锁存器、D锁存器;触发器及种类;S R触发器、D触发器、JK触发器、T触发器(边沿触发)、T触发器(钟控);同步时序电路,激励表状态表,状态图,状态分配,激励函数,输出函数;同步时序电路分析;同步时序电路设计;状态表化简;非完全确定的问步时序电路。
考核要求:
(l)牢记基本锁存器的基本性质;
(2)牢记基本触发器的基本性质;
(3)掌握同步时序电路的分析方法;
(4)掌握同步时序电路的设计方法;
(5)掌握状态表化简技巧;
(6)会使用不同触发器设计同步时序电路;
(7)了解非完全确定的同步时序电路的分析与设计;
7.模块化同步时序电路
考核知识点:寄存器,移位寄存器,串性加法器,同步计数器.
考核要求:了解以上模块化同步时序电路的机理,掌握类似同步时序电路的设计方法。
8.异步时序电路
考核知识点:异步时序电路概念,脉冲型异步时序电路的分析与设计,电位型异步时序电路分析与设计.
考核要求:
(1)掌握脉冲异步时序电路的分析方法;
(2)掌握简单的脉冲异步时序电路的设计方法;
(3)掌握电位异步时序电路的分析方法;
(4)了解电位异步时序电路的设计方法.
四.几点说明
1.本考试大纲以灵活掌握和理解课程的知识为基点,以提高学生的逻辑分析和设计能力为目的,提倡灵活掌握知识,不提倡死记硬背。本大纲将对课程内容的掌握分为:了解,会使用(掌握),熟练掌握三个层次。了解是指在较高层次上理解问题的基本原理,不要求逻辑设计;掌握和会使用是指达到会进行逻辑设计的能力;熟练掌握是指不但会逻辑设计,而且要熟记其概念。
2.使用教材:待编.
参考教材:《数字逻辑》,王克义编,北大出版社.
3.题型:试题主要以考察学生灵活运用只是进行逻辑分析和设计的能力为主,不包含如名词解释等纯概念型的题型,具体如下:
(1)基本计算
(2)基本逻辑函数变换;
(3)逻辑表达式化简;
(4)电路分析;
(5)电路设计;
所有试题全部是分析与设计题型,但其形式力求客观.
数字逻辑实验上机要求
一、实验的性质和目的
《数字逻辑》是计算机科学与技术专业的专业基础课,其基本理论只有通过实验才能灵活掌握,其电路分析和设计能力只有通过实验才能得到进一步提高。尤其是当今社会已经进入信息化、数字化阶段,数字电路的应用越来越重要,其设计理论有很多新的发展,设计工具和设计方法也发生了很大变化;要想真正掌握逻辑设计和分析能力就必须用现代手段加强实验,如电子CAD、FPGA等。但由于目前条件所限,自学考试的数字逻辑实验还可采用插件板及小(中)规模集成块搭电路的传统方法进行。
二、实验考核内容
考核内容主要包括组合电路和时序电路,具体内容如下:
(1)TTL与非门电路系数测试(2)全加器(3)数值比较器(4)编码器和译码器(5)
数字显示译码器(6)寄存器()计数器(8)并行加法运算(9)串行加法运算
三、实验设备
数字逻辑实验箱,逻辑笔,万用表,示波器,小(中)规模集成电路芯片.