數位系統基礎與電路化簡技術
教師: 柯開維

2015/09/28 ~ 2015/11/29
25小時/9週 (報名結束)

摘要

「數位邏輯設計」為電機、電子、資訊等工程領域之重點專業科目,為讓學習者對課程知識進行階段式的紮根,有效建構知識架構,授課教師將此科目內容設計為微學程三部曲(主題分別為「數位系統基礎與電路化簡技術」、「組合邏輯電路設計與實現技」及「循序邏輯電路設計與實現技術」)。
本磨課師課程「數位系統基礎與電路化簡技術」是基於傳授一個完整的「數位邏輯設計」基本知識為出發點,希望透過MOOCs平臺作推廣,期以帶給需要的學習者自主學習的機會,奠定數位系統設計之基礎。

課程目標

  1. 瞭解數位系統的基礎,包含數位系統與類比系統之異同、數字系統與轉換、二進位數四則運算,以及各種數位編碼與應用。
  2. 熟悉各種邏輯電路的化簡技術,包含布林代數/函數與邏輯閘/電路之對應、代數式化簡法、表列式化簡法、表格式化簡法以及多變數化簡法等,以減少硬體實現成本。
  3. 學會分析因化簡產生的時序危機與偵測、消除方法,以確保邏輯電路動作正常。

授課教師

柯開維

柯開維老師為美國喬治亞理工學院電機與計算機工程博士,其專長領域為電腦通訊網路、通訊網路允入與路由及無線網路及應用。

柯開維老師曾自編與錄製該課程完整的開放課程教材(OCW)、並實施翻轉教室(Flipped Classroom)教學,由其許多數位教材製作與授課經驗,預期能建構出更適合線上自學的內容,呈現更有效率之教學與學習效果。

課程進度表

第1週:數字系統與二進位運算

第2週:負數、補數與其算數運算

第3週:二進位編碼

第4週:邏輯閘、布林代數與邏輯方程式Logic

第5週:邏輯電路與代數化簡法(Algebraic manipulation)

第6週:卡氏圖(K-map)化簡法

第7週:Quine-McCluskey(QM)表列式化簡法

第8週:帶變數之卡氏圖(VEM)化簡法

第9週:時序危機與消除

課程內容

本課程從數位邏輯所需具備的基本概論談起,由數量的表示法、數位系統與類比系統差異、IC基本介紹為序章,循序進入各種進位法的轉換教學、布林代數運算、卡諾圖簡化、基本邏輯閘介紹、De'Morgan's Law等。

上課形式

本課程實施9週,每週有8單元教學課程,每一單元結束後,附有練習測驗(約3~5題),幫助學習者熟悉與複習該單元重要內容,同時提供解答給學生參考,以自我評估其學習成效。

而每週皆會針對課程主題發佈前導教材、課後作業及延伸資源,以引起動機、後續深化及參考。另每週將啟動課程相關議題之討論活動,以增進授課教師、課程助理及學習者間的互動交流,並有效了解學習者的學習概況。

評分標準

作業&練習:70%
每週發佈單元練習題及課後作業,內容為每週課程內容統合重點,以重要觀念的檢核及應用為主,以輔助學生自我測試評估學習進度與盲點

討論區互動事項:30%
討論議題以當週主題相關內容為主

通過標準


課程及格標準:60分滿分:100分

先修科目或先備能力

備基本計算機概論之相關知識即可

其它

各位學習夥伴,進入課程後,要使用課程學習資源的話,請注意以下項目(在左側欄)

  • 1-【課程地圖】:就是學習資源的總匯三明治,夾著每週的「前導概念」、「影音」、「練習題」、「主題作業」、「課程內容及議題討論區」、「教材資源」,要一次囊括每週資源的夥伴,這裡可以滿足您。
  • 2-【影音】:想清爽地選看影音,就直達此區。
  • 3-【教材資源】:影音中呈現的簡報檔都會在這等人下載喔。
  • 4-【作業測驗】:這裡可專注於「練習題」及「主題作業」。
  • 5-【討論區】:就只是想看每週有何議題及課程內容被提報討論,來這選好討論區即可,當然,有問題或想法要提出的話,來這就對啦!
  • 6-【延伸資源】:每週的第4天...