Course Syllabus

Course Information：

Year-Semester	Course Number	Course Name	Phase	Credits	Hours	Required/Elective	Instructor	Class	Student NO.	Withdraw	Note
Fall Semester Year 2025	349026	Digital Logic Design	1	3.0	3	▲	Chang, Shih-Hao	4CSIE1	74	0

Course Plan：

Instructor	Chang, Shih-Hao　Office Hours
Email	sh.chang@ntut.edu.tw
Last Updated	2025-05-29 01:39:37
Course Objective	本課程為數位邏輯系統的基礎課程，將介紹數位系統的數值表示、布林代數與運算、常用模組與設計方法，使學生具備數位系統設計之基本能力。課程內容包括: 1. 理解數位系統的基本概念與原理 / Understand fundamental concepts and principles of digital systems 2. 掌握布林代數與邏輯函數簡化技巧 / Master Boolean algebra and logic function simplification techniques 3. 學會設計組合邏輯與算術功能模組 / Learn to design combinational and Arithmetic functions 4. 學會設計循序邏輯電路 / sequential logic circuits 5. 暫存器及暫存器傳輸 / Registers and register transfers 6. 記憶體簡介 / Memory basics 教學方式: 課堂講授 / Lectures 實驗操作 / Laboratory exercises 專題設計 / Project design 小組討論 / Group discussions
Course Schedule	第1週 / Week 1 主題: 課程介紹與數位系統概論 / Course Introduction & Digital Systems Overview 數位系統基本概念 / Basic concepts of digital systems 類比與數位信號比較 / Comparison between analog and digital signals 數位系統的優勢與應用領域 / Advantages and application areas of digital systems 第2週 / Week 2 主題: 數值表示系統 I / Numerical Representation Systems I 二進制數值系統 / Binary number system 八進制與十六進制系統 / Octal and hexadecimal systems 數值系統間的轉換方法 / Conversion methods between number systems 第3週 / Week 3 主題: 數值表示系統 II / Numerical Representation Systems II 帶符號數值表示 / Signed number representation 補數表示法 / Complement representation 浮點數表示概念 / Floating-point representation concepts 第4週 / Week 4 主題: 數位編碼技術 / Digital Coding Techniques BCD碼與其變形 / BCD code and its variations Gray碼與錯誤檢測碼 / Gray code and error detection codes ASCII碼與字元編碼 / ASCII code and character encoding 第5週 / Week 5 主題: 布林代數基礎 / Boolean Algebra Fundamentals 布林代數基本定律與定理 / Basic laws and theorems of Boolean algebra 邏輯變數與邏輯函數 / Logic variables and logic functions 真值表表示法 / Truth table representation 第6週 / Week 6 主題: 布林運算與邏輯閘 / Boolean Operations and Logic Gates 基本邏輯運算：AND、OR、NOT / Basic logic operations: AND, OR, NOT 複合邏輯閘：NAND、NOR、XOR / Compound logic gates: NAND, NOR, XOR 邏輯閘的電氣特性 / Electrical characteristics of logic gates 第7週 / Week 7 主題: 布林函數簡化 I / Boolean Function Simplification I 代數簡化方法 / Algebraic simplification methods 卡諾圖簡化技術 / Karnaugh map simplification technique 三變數函數簡化 / Three-variable function simplification 第8週 / Week 8 主題: 布林函數簡化 II / Boolean Function Simplification II 四變數與五變數卡諾圖 / Four-variable and five-variable Karnaugh maps 無關項的處理技巧 / Techniques for handling don't care conditions 實驗：邏輯函數簡化驗證 / Lab: Logic function simplification verification 第9週 / Week 9 期中考試 / Midterm Examination 第10週 / Week 10 主題: 組合邏輯設計基礎 / Combinational Logic Design Fundamentals 組合邏輯電路特性 / Characteristics of combinational logic circuits 設計流程與方法 / Design process and methodology 基本設計實例 / Basic design examples 第11週 / Week 11 主題: 常用組合邏輯模組 I / Common Combinational Logic Modules I 編碼器設計與應用 / Encoder design and applications 解碼器設計與應用 / Decoder design and applications 優先編碼器 / Priority encoders 第12週 / Week 12 主題: 常用組合邏輯模組 II / Common Combinational Logic Modules II 多工器與解多工器 / Multiplexers and demultiplexers 比較器設計 / Comparator design 實驗：組合邏輯模組實作 / Lab: Combinational logic module implementation 第13週 / Week 13 主題: 算術運算模組 / Arithmetic Operation Modules 加法器設計：半加器與全加器 / Adder design: half adder and full adder 多位元加法器 / Multi-bit adders 減法器與算術邏輯單元 / Subtractors and arithmetic logic units 第14週 / Week 14 主題: 循序邏輯基礎 / Sequential Logic Fundamentals 循序邏輯與組合邏輯差異 / Differences between sequential and combinational logic 記憶元件概念 / Memory element concepts 時脈信號與同步設計 / Clock signals and synchronous design 第15週 / Week 15 主題: 正反器設計 / Flip-Flop Design SR、JK、D、T正反器 / SR, JK, D, T flip-flops 正反器轉換技術 / Flip-flop conversion techniques 實驗：正反器特性分析 / Lab: Flip-flop characteristic analysis 第16週 / Week 16 主題: 常用循序邏輯模組 I / Common Sequential Logic Modules I 暫存器設計與應用 / Register design and applications 移位暫存器 / Shift registers 計數器基本原理 / Basic principles of counters 第17週 / Week 17 主題: 常用循序邏輯模組 II / Common Sequential Logic Modules II 同步與非同步計數器 / Synchronous and asynchronous counters 可程式計數器設計 / Programmable counter design 實驗：循�
Evaluation and grading policy	期中評量：24.0 % 期末評量：24.0 % 小考與作業評量： 40.0 % 出席率：12.0 % Mid-term assessment: 24.0% Final assessment: 24.0% Homework and Quiz and Assessment: 40.0 % Attendance rate: 12.0%
Materials	All right reserved. Do not reproduce without permission. Foreign-language textbooks:Yes Book: Fundamentals of Logic Design (7th Edition International Edition) by Charles H. Roth, Jr. and Larry L. Kinney(CENGAGE Learning) 滄海圖書代理 ISBN-10: 1133628486 ISBN-13: 9781133628484
The access to curricular consultation	Email： sh.chang@ntut.edu.tw
Expanding teaching and resources
The course corresponds to the SDGs	SDG1：消除貧窮（No Poverty） SDG4：優質教育（Quality Education）
Does the course incorporate AI	● 無（None）
Note