課程資訊
課程名稱
數位電子學實務
Practical Digital Electronics 
開課學期
110-2 
授課對象
理學院  物理學系  
授課教師
朱士維 
課號
Phys4015 
課程識別碼
202 48220 
班次
 
學分
4.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期五6,7,8,9(13:20~17:20) 
上課地點
 
備註
授課教室:新物館R207。修課申請詳閱課程大綱。
總人數上限:40人
外系人數限制:2人 
 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

在21世紀的生活中,我們的四周圍充滿了各種電子器件,讓生活更加便利。不過對一般人來說,絕大部分的時候,這些電子器件就像是一個又一個的黑盒子,只知其功能,不知其原理與內部構造。

這門數位電子學實務就是希望透過介紹基礎電子學理論,佐以實際動手的經驗,從各個裝置的實作電路中,讓學生認識重要電子元件與積體電路的概念。並引導學生做出生活中會看到的幾個數位電路裝置,藉此了解數位電路在生活中所扮演的角色。

此外,要真正了解一門學問,最好的方法其實就是自己創造一項應用。所以在這門課中,我們特別撥出部分的時間,讓學生有自己的舞台可以發揮,一同思考生活中數位電路的應用,嘗試自己設計並實現電路。

本課程的實作內容分為兩部分:

一、教學實驗
課程前半會讓學生依照電路圖做出下列數個裝置:
1. 了解0與1的邏輯定義: 自動反應開關
2. 邏輯閘運算與顯示: 數位計時器
3. 可程式化的邏輯運算器:Arduino 時鐘
4. 自動控制:超酷的平衡車

二、期末專題
請同學自行設計並實現電路,主題需呼應聯合國推動的永續發展目標(SDGs, https://sdgs.un.org/goals),邀請年輕世代一同思考人類未來的存續方向。

***本課程不開放初選,請在線上填寫課程表單https://forms.gle/yucwyzPPrUu4Uzzr5,經確認後於開學領取授權碼加選*** 

課程目標
認識重要電子元件與積體電路,並了解數位電路在生活中常見電路所扮演的角色,更進一步引導學生自行設計並做出數位電路裝置。 
課程要求
積極參與課程,願意與其他人討論合作 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
課程講義 
參考書目
William Kleitz, Digital Electronics: A Practical Approach (7th Edition), Prentice Hall (2004)
Kate Timberlake, Digital Electronics: A Practical Approach, States Academic Press (2022) 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
實驗報告 
40% 
 
2. 
期末專題 
40% 
 
3. 
實驗記錄 
10% 
 
4. 
平常成績 
10% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/18   課程簡介
 概念說明:邏輯的定義
 實作內容:自動反應開關燈
 
第2週
2/25   概念說明:基本邏輯閘介紹,怎麼做邏輯計算?
 實作內容:數位計時器(一)
 
第3週
3/04   概念說明:基本邏輯閘介紹,如何儲存數位位元?
 實作內容:數位計時器(二) 
第4週
3/11   概念說明:基本邏輯閘介紹,七段顯示器是什麼?
 實作內容:數位計時器(三)
 proposal期初試講 
第5週
3/18   概念說明:可程式化的邏輯運算器,以Arduino為例
 實作內容:Arduino時鐘
 
第6週
3/25   Proposal 期初報告:每組3分鐘 + 特別邀請業界專業人士分享 
第7週
4/01   概念說明:電路板製作與焊接,雷射切割機
 實作內容:超酷平衡車(一)
 
第8週
4/08   概念說明:雷射切割組裝
 實作內容:超酷平衡車(二)
 Proposal revision submission 
第9週
4/15   概念說明:自動控制與回授
 實作內容:超酷平衡車(三) 
第10週
4/22  Final project I 
第11週
4/29  Final project II
Check points-1 submission 
第12週
5/06  Final project III 
第13週
5/13  Final project IV
Final project 期中口頭報告: 完成一個初階可運作版本 
第14週
5/20  Final project V 
第15週
5/27  Final project VI
Check points-2 submission 
第16週
6/03  端午節(放假一天) 
第17週
6/10  Final project Demo 
第18週
6/17  (no class) Final project report submission