一、课程基本信息

- 课程名称：数字电路与系统设计基础

- 课程代码：[填写具体代码]

- 学分：3学分

- 总课时：48学时（理论32学时，实践16学时）

- 适用专业：电子信息工程、通信工程及相关专业

二、课程性质与目的

本课程是电子信息类专业的一门核心专业基础课，旨在为学生提供数字电路设计和系统分析的基本理论知识与实践技能。通过本课程的学习，学生能够掌握数字逻辑电路的工作原理、设计方法及应用技术，培养其分析问题、解决问题的能力，并为后续专业课程奠定坚实的基础。

三、教学目标

1. 理解数字电路的基本概念及其在现代电子信息系统中的重要性；

2. 掌握组合逻辑电路的设计方法及优化技巧；

3. 学会时序逻辑电路的设计与调试；

4. 能够利用EDA工具进行简单数字系统的仿真与验证；

5. 培养学生的团队合作意识及创新思维能力。

四、课程内容与安排

第一部分：数字电路基础知识（8学时）

- 数字信号的特点与表示方式；

- 十进制、二进制、十六进制转换规则；

- 逻辑代数基础与布尔表达式化简；

- 常见逻辑门电路的功能与特性。

第二部分：组合逻辑电路（10学时）

- 组合逻辑电路的概念与结构；

- 多路选择器、编码器、译码器等常用组合电路的设计；

- 加法器、比较器等功能模块的实现；

- 组合电路的故障检测与排除。

第三部分：时序逻辑电路（12学时）

- 触发器的工作原理与分类；

- 寄存器、计数器的设计方法；

- 同步与异步时序逻辑电路的区别；

- Moore型与Mealy型有限状态机模型的应用。

第四部分：数字系统设计（8学时）

- 数字系统设计流程概述；

- 基于FPGA的硬件描述语言编程实践；

- 简单数字系统的综合与仿真；

- 设计案例分析与讨论。

第五部分：实验环节（16学时）

- 实验一：基本逻辑门电路测试；

- 实验二：组合逻辑电路设计与验证；

- 实验三：时序逻辑电路搭建与调试；

- 实验四：基于EDA工具的数字系统开发。

五、考核方式

- 平时成绩占30%（包括课堂表现、作业完成情况）；

- 实验报告占20%；

- 期中考试占20%；

- 期末考试占30%。

六、参考教材与资料

1. 《数字电路与逻辑设计》作者：John F. Wakerly

2. 《Verilog HDL高级设计技术》作者：Peter Alfke

3. 自编讲义与实验指导书

七、备注

本大纲可根据实际教学需要适当调整，请以授课教师最新发布的版本为准。

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以上即为《数字电路与系统设计基础》课程的教学大纲内容，希望对您有所帮助！