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我们以计算机为例
计算机是一个典型的数字电路
它的目的就是处理信息
那这个时候
我们把一个计算机的典型系统
打开它看看
我们这学期到底要学的东西
都是什么
我们一级一级的打开
如果打开计算机
首先它里边存在着电路板
而电路板上面又有很多器件
也就是我们说的芯片
再打开芯片内部有很多的模块
每一个模块
又是由很多电路单元构成
而电路单元
是由我们的逻辑门电路构成
逻辑门电路
是由我们最基本的
半导体晶体管来实现
也就是说看似复杂的
一个计算机系统
它里边集成了上G的器件
但是这些器件是分层
按模块有组织的构成
而且单有这些器件
计算机是没有办法工作的
一定要加上相应的软件
这样才能构成一个
能够完成信息处理的
一个典型的计算机系统
通过这样的一个分层模块的打开
希望大家能够看到什么
第一个就是结构
我们在分层打开的时候
首先要注意的是
既然是分层打开
其实设计的时候
也是分层设计的
这也是我们在进行
电子电路设计的时候
一定要遵循的一个原则
原因就在于
分层设计确保了每一层
它的复杂度的有限性
如果一个计算机
直接摊成了上G的晶体管
我们说是无从下手的
因此对于我们大家来讲
在设计电子电路的时候
一定要注意分层设计
要确保每一层的复杂度
是我们人能够直接掌控的
另外还要注意一点
这样的分层设计
模块化设计过程当中
就会出现有一些模块
是可以复用的
这样的一些设计
不仅可以使得
我们的设计周期缩短
还可以使得我们的设计成本降低
除了结构之外
还希望大家能够看到的就是接口
我们在打开计算机的时候
可能同学们没有意识到说
这里头有什么接口的问题
但是计算机对外
我们知道接口的统一性
有很好的显示
比如说我们大家都习惯的
你在买机器的时候
一定会关心它有多少个USB接口
那么当USB接口不够的时候
你进行扩展的时候
你会发现可以由一变多
那么接口的设计是系统工程当中
一个必不可少的概念
因为接口的存在
它使得模块和模块之间
可以相对独立
也允许了模块和模块之间
当各自在进行升级的时候
确保系统还能正常工作
对于我们在进行
分层设计的基础上
应该还要掌握的是
注意模块和模块之间
接口设计的时候
要具有一定的通用性和简洁性
除此之外我们还应该从计算机
这样从一个系统
分解到晶体管的这个过程
最好能体会到
我们在设计的时候
需要掌握的几个原则
第一个我们通常情况下
都希望是实现成本较低
而功能相对来讲比较丰富
另外我们还希望
我们的系统是一个
在环境当中
具有很好的可靠性的系统
我们不希望温度的变化
会使得我们的系统当掉
我们也不希望
任何一点点电磁干扰
就让我们系统当掉
但是我们也知道
大家通过半导体知识的学习
已经知道
半导体本身对温度是敏感的
那这个敏感性
我们要在设计的时候
把它解决掉
那么我们也清楚
说电磁干扰会对你的系统
带来信号的干扰
如果这个干扰
你的系统不能很好的解决
那你的系统的工作
就不具备可靠性
除此之外
通过分层模块
以及接口的设计
这个系统对技术的升级
具有很好的兼容性
这也是我们对
平常电脑使用过程当中的
一个期望
不希望升级之后
这个系统就不能用了
那么这门课程的学习
是刚才我们把一个数字系统
初步分解到晶体管的一个反过程
我们会从一个晶体管出发
首先了解晶体管的特性的基础上
去学习如何用一个晶体管
去构成门电路
在门电路的基础上
我们去构成组合电路
在组合电路的基础上
去实现时序电路
时序电路了解完毕之后
我们也就会搭建有限状态机了
也就是我们说的FSM
在有限状态机搭建完之后
我们如果配上相应的软件指令
大家在后续的学习过程当中
就可以构成自己的
最小的CPU系统
所以我们这门课程的学习
是从晶体管出发一直到系统
大家在学习的过程当中
一定要进行实践
如果有条件可以用面包板
去搭建中小规模的电路
当用面包板搭建
中小规模电路的时候
它主要的任务
是要对我们学习的基本的分析
和设计方法进行验证
在我们学习了
中小规模电路之后
希望大家有条件的
可以用可编程器器件
试着去设计实现大规模集成电路
通过这样的方法
你可以体会EDA工具
和硬件描述语言
对于我们电子电路设计的辅助性
如果中小规模
搭建的面包板电路
和可编程器件实现的复杂电路
都已经成熟了
那你还可以进一步的进行实践
是做什么呢
用PCB板去实现成熟的电路
这个时候你还会通过
这样的实践环节
训练到其它EDA工具的使用
比方说像Protel
还可以练习自己的焊接调试能力
因此希望大家在这门课程的
学习过程当中
不仅听我们讲
有条件的也应该下去动手
希望通过理论课程学习
和实践的锻炼
能够更好的掌握
电子技术基础
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
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-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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