| 課程名稱 Course Title |
(中文) 數位邏輯設計 (英文) Digital Logic Circuit Design |
開課單位 Departments |
機械與材料工程學系 | ||
| 課程代碼 Course No. |
M4800 | ||||
| 授課教師 Instructor |
賴躍仁 | ||||
| 學分數 Credit |
3.0 | 必/選修 core required/optional |
選修 | 開課年級 Level |
大二 |
| 先修科目或先備能力Course Pre-requisites： | |||||
| 課程概述與目標 Course Overview and Goals： 1.介紹數位電子學,使學生能分析並設計數位電路。 2.能使用數位IC做實驗,並有能力依設定功能自行設計發展數位電路。 | |||||
| 教科書 Textbook |
Thomas L. Floyd, DIGITAL FUNDAMENTALS--10's edition, peaeson,2014 | ||||
| 參考教材 Reference |
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| 課程大綱 Syllabus |
學生學習目標 Learning Objectives |
單元學習活動 Learning Activities |
學習成效評量 Evaluation |
備註 Notes |
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| 週 Week | 單元主題 Unit topic |
內容綱要 Content summary |
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| 1 | 課程導入 | 1.說明數位邏輯設計的課程規劃及上課要求。 2.何謂數位電路，數位基本觀念的建立。 3.發放實驗器材，說明器材使用方法。 |
1.認識數位電路，建立數位基本觀念。 2.以課堂實驗建立實驗基本能力 |
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在麵包版上點亮一顆LED，並量取電壓電流 認識電阻的現流作用 |
| 2 | 數位電路初體驗 | 1.在麵包版上實現電路的方法。 2.LED特性與基本應用電路介紹。 3.實驗一---LED點燈及三電表使用實做說明。 |
學會使用數位實驗的基本實作工具 1.麵包版 2.電表--量電壓、電流、電阻 |
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講完實驗一的實驗方法 |
| 3 | 半導體的形成與電晶體及數位IC的關係 | 1.介紹由矽晶的冶煉到電晶體的發明。 2.介紹基本數位IC內的電晶體電路。 3.說明數位IC輸出入的電氣特性，建立正確的使用方法與電路設計的基礎。 |
1.認識數位IC與半導體之間的關係。 2.理解數位IC輸出入的電氣特性的規格與特性。 3.建立正確的使用數位IC的方法與電路設計的基礎。 |
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| 4 | 基本邏輯閘的認識與應用--1/2 | 1.邏輯閘的基本邏輯功能介紹。 2.介紹Truth Table及應用電路。 3.數位電路的Switch輸入介面說明。 |
開始使用數位IC 認識數位IC的特性與使用方法 |
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| 5 | 基本邏輯閘的認識與應用--2/2 | 1.基本邏輯閘AND,OR,NOT,NAND,XOR,XNOR的邏輯功能介紹。 2.實驗二(Switch Input and Logic Gate Truth Table)敎作。 |
認識數位IC的特性與使用方法 透過實驗二--搶答電路，學會基本LOGIC GATE的使用。 |
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| 6 | 數字系統及布林代數 | 1.數字系統--Binary,Decimal,Hexadecimal表示法介紹及其間的互換。 2.布林代數簡介，Boolean expression and digital ciucuit 3.布林代數基本定理及代數化簡法。 |
學會數位系統的數學處理--布林代數 |
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| 7 | Combinational Logic(組合邏輯電路)--1/2 | 1.組合邏輯應用例說明--搶答電路 2.卡諾圖(Karnaugh Map)化簡法及其應用例(74LS48電路設計)說明。 |
學會應用基本邏輯閘設一組合電路 |
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| 8 | Combinational Logic(組合邏輯電路)--2/2 | 1.卡諾圖(Karnaugh Map)化簡法及其應用例(74LS48電路設計)說明。 2.組合邏輯實驗--實驗三--搶答電路設計分析與敎作 |
學會以卡諾圖(Karnaugh Map)化簡邏輯電路設計 |
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| 9 | 期中考 | 筆試半學期學習所得 | 驗證所學 |
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| 10 | Flip-Flop(正反器)& Application example(Latch/Register)--1/2 | 1.What\'s Flip Flop? How important?(記憶電路與順序控制) 2.介紹R-S Flip Flop; D-Type FF\'s; T-Type FF\'s; JK-Type FF\'s |
了解Flip Flop的工作原理與應用方法 |
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| 11 | Flip-Flop(正反器)& Application example(Latch/Register)--2/2 | 1.說明FF\'s與暫存器的關係。 2.實驗四--D-Type FF\'s的實現與Latch功\能的體驗。 |
透過實驗從做中了解Flip Flop的工作原理與應用方法 |
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| 12 | Register(暫存器)&Shift Register(移位暫存器) | 1.正反器如何構成暫存器。 2.暫存器的數位電路功能(記憶體電路) 3.實驗五-- Register & 7-Segment LED(以74LS74設計並實現一4 Bit的Register，並將結果以7-segment LED顯示出來。) |
學會Register(暫存器)&Shift Register(移位暫存器)的工作原理與應用方法 |
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| 13 | One Shot & Pulse generator--1/2 | 1.What's one shot? 2.one shot digital IC. 3.555 timer IC make an one shot circuit & pulse generation circuit. 4.實驗六 – 利用 Timer IC 555 實現One Shot 及 Pulse Generator（脈波產生器） |
學會設計One Shot & Pulse generator |
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| 14 | One Shot & Pulse generator--2/2 | 1.555 timer IC make an one shot circuit & pulse generation circuit. 2.實驗六 – 利用 Timer IC 555 實現One Shot 及 Pulse Generator（脈波產生器） |
從做中學會555IC的使用 |
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| 15 | Counter(計數器)--1/2 | 1.如何由正反器設計數器 2.同步與非同步計數器 |
認識counter的工作原理 |
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| 16 | Counter(計數器)--2/2 | 1.計數器設計與應用例 2.74LS193 counter IC使用方法介紹 實驗七 — 實驗總整 題目：以74LS193設計一個二位數Counter，並比較有無使用Switch Debouncing的差別。 |
學會使用counter IC--193 |
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| 17 | 計時電路的設計與實現 | 1.應用74x193設計計時電路所需的除算電路的方法，體驗計數器於時鐘計時電路的應用 | 實驗以計時IC設計一計時器 |
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| 18 | 期末考 | 以實作考試與筆試驗收學生學習成效 | 接受實作考試與筆試驗證是否達到學習目標 |
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教學要點概述 Overview of Teaching Points： |