由於數位計算機、訊號處理系統和積體電路製程之持續進步,改善了許多儀器設備之特性,不僅價格降低、功率消耗和系統體積也減少了許多,同時增加許多功能及提高可信賴度,因此數位系統在實際應用上已經相當普遍,無論從事電機、電子之技術人員或其它相關之工程人員,皆必須對數位電路有一定的了解,才能趕上時代之潮流。現今數位電路在各種工程之應用已經相當普遍,且將電子產品數位化,已是高階產品之代名詞,因此相關之工程人員,必須對數位電路之基本概念與設計技術有一定之認知,才不會被日新越異之電子科技所淘汰。
數位系統設計已為目前電機、電子相關科系學生必修之課程,根據筆者多年之教學經驗,有不少學生對數位電路之基本概念與設計技術,常常有雲深不知處的感覺。有鑑於此,依照循序漸進、深入淺出之原則來準備課程,使學生習得數位系統與邏輯設計,了解基本數位電路之基本概念,進而提昇數位系統之設計能力。
本課程共分為十二單元來討論數位系統設計方法,首先介紹各種數字系統與數碼,接著討論設計數位電路之基本工具-布林代數與實現數位電路之基本元件-邏輯閘後,再討論布林代數之化簡方法,以降低實現數位電路所需之硬體成本。接下來分別用三個單元討論組合邏輯與序向邏輯電路之設計方法,而在討論序向邏輯電路設計前,先利用一個單元討論數位電路之基本記憶元件-正反器,接著再討論目前實現消費性電子產品最受歡迎之元件-可程式邏輯元件,最後再討論將數位系統積體化之各種方法,以提供學生比較。而在每一個單元中,首先勾劃出該單元所欲討論之重點後,接著詳細討論相關邏輯電路之基本概念,最後再詳加說明相關電路之設計技巧,以啟發讀者之學習興趣,加強數位系統之設計技術。