教學大綱表 Syllabus
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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
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

Week
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
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
  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗Experiment
  • 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
  • 實作
  • 講授
  • 實驗Experiment
  • 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。
  • 實作
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 實作
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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。
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗Experiment
  • 平時考Test
  •  
    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
  • 講授
  • 作業Assignment
  •  
    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
  • 講授
  • 作業Assignment
  •  
    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
  • 實作
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    9 期中考 筆試半學期學習所得 驗證所學
  • 期中考Midterm
  •  
    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
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 作業Assignment
  •  
    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
  • 實作
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 實驗Experiment
  •  
    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
  • 講授
  • 期末考Final Exam
  •  

    教學要點概述 Overview of Teaching Points:
    教材編選 Teaching Materials: ■ 自編教材 Handout by Instructor □ 教科書作者提供 Textbook
    評量方法 Evaluation: 期末考Final Exam:15%   期中考Midterm:15%   實驗Experiment:40%   報告Presentation:15%   平時考Test:10%   作業Assignment:5%  
    教學資源 Teaching Resources: □ 教材電子檔 Soft Copy of the Handout or the Textbook □ 課程網站 Website
    扣考規定 The rule of being able to take the final exam of the course:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504