數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)教案new

1、滁州學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)課程教案課程名稱： 數(shù)字電路分析與設(shè)計(jì) 授課教師： 姚光順 授課對(duì)象： 11網(wǎng)工、計(jì)科 授課時(shí)間： 2012年2月-2012月7月 滁州學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程系2012年2月數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程編號(hào)：課程名稱：數(shù)字邏輯英文名稱：Digital Logic課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)課課程屬性：獨(dú)立設(shè)課總 學(xué) 時(shí)：16 總學(xué)分：0.5開(kāi)設(shè)學(xué)期：2適用專業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)工程先修課程：大學(xué)物理 電路原理一、實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)，是數(shù)字邏輯課程教學(xué)內(nèi)容的延伸和加強(qiáng)。在電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用的前提下，對(duì)于每一個(gè)大學(xué)生，具備一定電工電子基本知識(shí)和應(yīng)用能力是必不可少的。因此

2、，數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)教學(xué)是按在相關(guān)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況所開(kāi)設(shè)的重點(diǎn)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容中重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解，培養(yǎng)其動(dòng)手能力。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求本課程的作用與任務(wù)是：使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)字邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)的基本方法，了解數(shù)字邏輯物理器件的主要技術(shù)參數(shù)，以及物理設(shè)計(jì)中的制作、調(diào)試、故障診斷的基本技能。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)原理指導(dǎo)下，熟悉和掌握常用中、大規(guī)模集成電路的功能和在實(shí)際中應(yīng)用的方法，具備基本電路的設(shè)計(jì)能力。培養(yǎng)學(xué)生檢查與排除電路故障、分析和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析誤差和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度

3、。三、本實(shí)驗(yàn)課程的基本理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)本實(shí)驗(yàn)課基于門(mén)電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、A/D和D/A轉(zhuǎn)換的基本理論而設(shè)定。四、實(shí)驗(yàn)方法、特點(diǎn)與基本要求實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)總結(jié)三個(gè)步驟：1、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1) 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理；2) 了解實(shí)驗(yàn)環(huán)境；3) 了解實(shí)驗(yàn)方法，擬定實(shí)驗(yàn)的操作步驟；2、實(shí)驗(yàn)操作1) 建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力2) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備，經(jīng)指導(dǎo)教師驗(yàn)收方可退出實(shí)驗(yàn)室3、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄的整理，以加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，從而提高動(dòng)手能力。五、實(shí)驗(yàn)主要儀

4、器設(shè)備信號(hào)發(fā)生器、電壓表、電流表、萬(wàn)用表、數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)六、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與內(nèi)容提要序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi) 容 提 要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)軟件的使用1、掌握實(shí)驗(yàn)軟件的使用方法2驗(yàn)證型15必做2用SSI設(shè)計(jì)組合電路1、 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試方法2設(shè)計(jì)性15必做3MSI組合功能件的應(yīng)用1、掌握中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能和使用方法；2、 學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯點(diǎn)的方法；2設(shè)計(jì)性15必做4譯碼和顯示電路1、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法；2、熟悉數(shù)碼管的使用2驗(yàn)證型15必做5觸發(fā)器RS、D、JK1、掌握基本RS、JK和D觸發(fā)器的邏輯功能；2、掌握集成觸發(fā)器的邏輯功能和

5、使用方法；3、熟悉觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法；2驗(yàn)證型15必做6脈沖波形產(chǎn)生電路1、 熟悉555集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)；2、 掌握555時(shí)基電路的應(yīng)用2驗(yàn)證型15必做7A/D,D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)1、了解A/D，D/A轉(zhuǎn)換的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)2驗(yàn)證性15必做8數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與調(diào)試1、 掌握EWB軟件的初步試用2、 掌握同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能及使用2綜合性15必做七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求參照電子系實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求完成。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)工作的全面總結(jié)，是教師考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的主要依據(jù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生分析、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果的書(shū)面記錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書(shū)寫(xiě)，其內(nèi)容包括：實(shí)

6、驗(yàn)名稱、學(xué)生姓名、班號(hào)和實(shí)驗(yàn)日期、課程名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備與材料、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原始記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、討論與心得體會(huì)。八、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、本課程考試方法：考查 2、實(shí)驗(yàn)成績(jī)：預(yù)習(xí)20%、操作30%、報(bào)告30%、原始記錄20%。3、本課程最終成績(jī)=上課表現(xiàn)×0.1+實(shí)驗(yàn)成績(jī)×0.2+課程考試成績(jī)×0.7各部分成績(jī)，以等級(jí)制（優(yōu)90、良80-89、中70-79、及格60-69、不及格 60）記分。九、推薦教材和教學(xué)參考書(shū)教材：余孟嘗主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程第三版，高等教育出版社，2006年參考書(shū)：電子技術(shù)

7、基礎(chǔ)（第四版），康華光編，高等教育出版社，2000年數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版），閻石編，高等教育出版社，1998年十、其他說(shuō)明大綱制訂人：姚光順 董再秀 趙亮 大綱審定人：制訂日期： 年 月 日第一講 實(shí)驗(yàn)軟件的使用一.教學(xué)目標(biāo) 1.了解Multisim10軟件的安裝步驟；2.了解Multisim10的基本操作；3.了解Multisim10中虛擬儀器儀表的使用；4.掌握利用邏輯轉(zhuǎn)換儀由邏輯函數(shù)表達(dá)式求真值表、邏輯電路圖等；二重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：利用邏輯轉(zhuǎn)換儀由邏輯函數(shù)表達(dá)式求真值表、邏輯電路圖等難點(diǎn)：無(wú) 三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件電腦四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過(guò)程1.Multisim 10的菜單、工具欄、元器件庫(kù)、儀

8、器儀表庫(kù)、電路創(chuàng)建的操作方法。主要包含有：（1）NI multisim 10的基本界面、主窗口、菜單欄、工具欄（2）NI multisim 10的元器件庫(kù)（3）NI multisim 10的儀器儀表庫(kù)（4）NI multisim 10的基本操作（5）電路創(chuàng)建的基礎(chǔ)：元器件的操作、電路圖選項(xiàng)的設(shè)置、導(dǎo)線的操作、輸入/輸出端（6）儀器儀表的使用：儀器儀表的基本操作、數(shù)字多用表（Multimeter）、示波器（Oscilloscope）、邏輯分析儀（Logic Analyzer）、 邏輯轉(zhuǎn)換儀（Logic Converter）、電壓表 電流表；（7） NI multisim 10的分析菜單：需用的儀

9、器、試劑或材料等2.邏輯代數(shù)基礎(chǔ)仿真實(shí)驗(yàn)（1）由邏輯函數(shù)表達(dá)式求真值表（2）由邏輯函數(shù)表達(dá)式求邏輯電路圖（3）邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)（4）由邏輯電路圖求真值表和最簡(jiǎn)表達(dá)式五.實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求包含有：1.本次實(shí)驗(yàn)的目的和要求；2.實(shí)踐內(nèi)容或原理；3.需用的儀器或材料等；4.實(shí)踐步驟或環(huán)節(jié)；5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析；6.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及原因分析第二講 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試一.教學(xué)目標(biāo)掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試二.重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法難點(diǎn)：分析功能；選擇芯片設(shè)計(jì)電路三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 電腦四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)原理(1)根據(jù)任

10、務(wù)要求列出真值表;(2)通過(guò)化簡(jiǎn)得出最簡(jiǎn)邏輯函數(shù)表達(dá)式;(3)選擇標(biāo)準(zhǔn)器件實(shí)現(xiàn)此邏輯函數(shù)。邏輯化簡(jiǎn)是組合邏輯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一，為了使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用器件較少，往往要求邏輯表達(dá)式盡可能簡(jiǎn)化。由于實(shí)際使用時(shí)要考慮電路的工作速度和穩(wěn)定可靠等因素，在較復(fù)雜的電路中，還要求邏輯清晰易懂，所以最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)不一定是最佳的。但一般說(shuō)來(lái)，在保證速度、穩(wěn)定可靠與邏輯清楚的前提下，盡量使用最少的器件，以降低成本，是邏輯設(shè)計(jì)者的任務(wù)。組合邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程通常是在理想情況下進(jìn)行的，即假定一切器件均沒(méi)有延遲效應(yīng)。但是實(shí)際上并非如此，信號(hào)通過(guò)任何導(dǎo)線或器件都需要一個(gè)響應(yīng)時(shí)間。例如，一般中速TTL與非門(mén)的延遲時(shí)間為1020ns。

11、而且由于制造工藝上的原因，各器件的延遲時(shí)間離散性很大，往往按照理想情況設(shè)計(jì)的邏輯電路，在實(shí)際工作中有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出。一個(gè)組合電路，在它的輸入信號(hào)變化時(shí)，輸出出現(xiàn)瞬時(shí)錯(cuò)誤的現(xiàn)象稱為組合電路的冒險(xiǎn)現(xiàn)象。2用“與非門(mén)”設(shè)計(jì)一個(gè)表決電路。當(dāng)四個(gè)輸入端中有三個(gè)或四個(gè)為“1”時(shí)，輸出端才為“1”。設(shè)計(jì)步驟：根據(jù)題意列出真值表如圖所示，再填入卡諾圖中。D0000000011111111A0000111100001111B0011001100110011C0101010101010101Z0000000100010111 BCDA000111100001111111101由卡諾圖得出邏輯表達(dá)式，并演化成“與

12、非”的形式Z=ABC+BCD+ACD+ABD =ABC·BCD·ACD·ABC根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出用“與非門(mén)”構(gòu)成的邏輯電路如圖所示。 3.設(shè)計(jì)一個(gè)保險(xiǎn)箱的數(shù)字代碼鎖，該鎖有規(guī)定的4位代碼A1，A2，A3，A4的輸入端和一個(gè)開(kāi)箱鑰匙孔信號(hào)E的輸入端，鎖的代碼由實(shí)驗(yàn)者自編（例如1011）。當(dāng)用鑰匙開(kāi)箱時(shí)（E=1），如果輸入代碼符合規(guī)定代碼，保險(xiǎn)箱被打開(kāi)（Z1=1），如果不符合，電路將發(fā)出報(bào)警信號(hào)（Z2=1）。要求使用最少數(shù)量的與非門(mén)實(shí)現(xiàn)電路，檢測(cè)并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提示：實(shí)驗(yàn)時(shí)鎖被打開(kāi)或報(bào)警可以分別使用兩個(gè)發(fā)光二極管指示電路顯示示意。除不同代碼需要使用的反相器外，最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)

13、僅需使用5個(gè)與非門(mén)。Z1=A1A2A3A4 * EZ2=A1A2A3A4 * E五.實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求包含有：1.本次實(shí)驗(yàn)的目的和要求；2.實(shí)踐內(nèi)容或原理；3.需用的儀器或材料等；4.實(shí)踐步驟或環(huán)節(jié)；5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析；6.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及原因分析第三講 MSI組合功能件的應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及使用方法；2.學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路二、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及使用方法、學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路難點(diǎn)：學(xué)習(xí)用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器電腦 四、實(shí)驗(yàn)

14、內(nèi)容和過(guò)程實(shí)驗(yàn)原理(1)74LS153:一個(gè)雙4選1數(shù)據(jù)選擇器。其中D0、D1、D2、D3為4個(gè)數(shù)據(jù)輸入端；Y為輸出端；S是使能端。在=0時(shí)使能，在=1時(shí)Y=0；A1、A0是器件中兩個(gè)選擇器公用的地址輸入端。該器件的邏輯表達(dá)式為表 3-1 74LS153功能表控制輸入輸出A1A0Y××10000D0010D1100D2110D3圖3-1 74LS153邏輯符號(hào)數(shù)據(jù)選擇器是一種通用性很強(qiáng)的功能件，它的功能很容易得到擴(kuò)展。4選1數(shù)據(jù)選擇器經(jīng)組合很容易實(shí)現(xiàn)8選1選擇器功能。使用數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)行邏輯函數(shù)電路設(shè)計(jì)的。274LS151：8 選1 數(shù)據(jù)選擇器74LS151：3數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)

15、用實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)用8 選1 數(shù)據(jù)選擇器74LS151 實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)Y = ABC + ABC + AB4測(cè)試數(shù)據(jù)選擇器74LS151的邏輯功能按74LS151功能表逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。5用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)8選1和全加器寫(xiě)出設(shè)計(jì)過(guò)程畫(huà)出連接線圖6利用一個(gè)4選一數(shù)據(jù)選擇器和最少數(shù)量的與非門(mén)，設(shè)計(jì)一個(gè)符合輸血-受血規(guī)則的4輸入1輸出電路。檢測(cè)所設(shè)計(jì)電路的邏輯功能。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、寫(xiě)出設(shè)計(jì)全過(guò)程，畫(huà)出接線圖，進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲、體會(huì)。第四講 譯碼和顯示電路一、教學(xué)目標(biāo)1掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法；2熟悉數(shù)碼管的使用二、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：中規(guī)

16、模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法、數(shù)碼管的使用難點(diǎn)：數(shù)碼管的使用三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器電腦四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與過(guò)程1.基本原理顯示譯碼器和數(shù)碼管種類繁多，這里僅對(duì)實(shí)驗(yàn)中使用的BCD輸入的4線七段譯碼器和七段發(fā)光二極管數(shù)碼管的使用方法作簡(jiǎn)要介紹。并介紹3種譯碼顯示組合器件。（1）七段發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管七段LED數(shù)碼管有共陰型和共陽(yáng)型兩類。實(shí)驗(yàn)中使用共陰型數(shù)碼管，它的圖形符號(hào)和內(nèi)部電路圖如圖所示。要求配用相應(yīng)的譯碼/驅(qū)動(dòng)器。小型數(shù)碼管的每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光的顏色不同略有區(qū)別，通常約為2V，電亮電流在510mA。圖所示為一個(gè)由3位十進(jìn)制數(shù)組成的譯碼顯示電路的連線圖，由于百位的譯碼器=0，

17、若此位讀數(shù)是0時(shí)，將不顯示字符，并且是YBR輸出為0，圖中可見(jiàn)，百位的YBR端與十位的IBR端相連，因而在百位處于滅0狀態(tài)時(shí)，十位也具有滅0功能。例如，電路的讀數(shù)是005，由于采取了滅0的連接，故數(shù)碼管僅顯示最低位一個(gè)5字。顯然對(duì)個(gè)位的讀數(shù)使用滅0功能是不妥當(dāng)?shù)?，個(gè)位的應(yīng)置1。同樣，對(duì)于小數(shù)點(diǎn)后的無(wú)效0也可采用滅0功能，電路的具體連接方法由讀者自行設(shè)計(jì)。圖位十進(jìn)制數(shù)的譯碼顯示電路2.實(shí)驗(yàn)任務(wù)使用兩塊74LS190設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘秒位六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，畫(huà)出邏輯圖，檢測(cè)并記錄電路功能。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、寫(xiě)出設(shè)計(jì)全過(guò)程，畫(huà)出接線圖，進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲、體會(huì)。第五講 觸發(fā)器RS、D、

18、JK一、教學(xué)目標(biāo)1、掌握基本RS、JK和D觸發(fā)器的邏輯功能；2、掌握集成觸發(fā)器的邏輯功能和使用方法；3、熟悉觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法；二、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：基本RS、JK和D觸發(fā)器的邏輯功能、集成觸發(fā)器的邏輯功能和使用方法、觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法難點(diǎn)：觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器電腦四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程1.基本原理（1）基本RS觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試?yán)脭?shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱測(cè)試由與非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器的邏輯功能，R、S接電平開(kāi)關(guān)，Q、Q接電平顯示，將結(jié)果記錄在下表中。（2）集成JK觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試直接置0和置1端的功能測(cè)試JK邏輯功能的測(cè)試按下表測(cè)試并記錄JK觸發(fā)器的邏輯功能JK觸發(fā)器

19、計(jì)數(shù)功能測(cè)試使觸發(fā)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)（J=K=1），CP信號(hào)由軟件操作板中的連續(xù)脈沖（矩形波）發(fā)生器提供，可分別用低頻(f= 110HZ)和高頻（f=20150KHZ）兩檔進(jìn)行輸入，分別用LED電平顯示器和XJ4328雙蹤示波器觀察工作情況，記錄CP與Q的工作波形，Q狀態(tài)更新發(fā)生在CP的下降沿。Q信號(hào)的周期是CP信號(hào)周期的兩倍。（3）集成D觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試D觸發(fā)器邏輯功能的測(cè)試按下表測(cè)試并記錄D觸發(fā)器的邏輯功能DCPQn+1Qn=0Qn=1001000100110111011D觸發(fā)器計(jì)數(shù)功能測(cè)試使觸發(fā)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)（D= ），CP端由操作板中的連續(xù)脈沖（矩形波）發(fā)生器提供，可分別用低頻(f= 1

20、-10HZ)和高頻（f=20-150KHZ）兩檔進(jìn)行輸入，分別用實(shí)驗(yàn)箱上的LED電平顯示器和XJ4318/XJ4328雙蹤示波器觀察工作情況，記錄CP與Q的工作波形， Q狀態(tài)更新發(fā)生在CP的上升沿。Q信號(hào)的周期是CP信號(hào)周期的兩倍。2.實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1）比較各種觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式五實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、寫(xiě)出設(shè)計(jì)全過(guò)程，畫(huà)出接線圖，進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲、第六講脈沖波形產(chǎn)生電路一、教學(xué)目標(biāo)1.熟悉555集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)；2.掌握555時(shí)基電路的應(yīng)用二、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：555集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)、555時(shí)基電路的應(yīng)用難點(diǎn)：555時(shí)基電路的應(yīng)用三、實(shí)驗(yàn)

21、設(shè)備與儀器電腦四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程1.基本原理數(shù)字電路中，經(jīng)常使用矩形脈沖作為信號(hào)進(jìn)行信息傳送，或者作為時(shí)鐘脈沖用來(lái)控制和驅(qū)動(dòng)電路，是個(gè)部分協(xié)調(diào)動(dòng)作。獲得矩形脈沖波的電路通常有兩類：一類是自激多諧振蕩器，它是不需要外加信號(hào)觸發(fā)的矩形波發(fā)生器；另一類是它激多諧振蕩器，在這類電路中，有的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它需要在外加觸發(fā)信號(hào)作用下，輸出具有一定寬度的脈沖波；有的是整形電路（施密特觸發(fā)器），它對(duì)外加輸入的正弦波等波形進(jìn)行整形，使電路輸出矩形脈沖波。555時(shí)基電路是一種模擬集成電路，它的內(nèi)部電路框圖如圖所示。電路主要由兩個(gè)高精度比較器C1，C2以及一個(gè)RS觸發(fā)器組成。比較器的參考電壓分別是2/3Vcc和1

22、/3Vcc，利用觸發(fā)輸入端TR輸入一個(gè)小于1/3Vcc信號(hào)，或者閾值輸入端TH輸入一個(gè)大于2/3Vcc的信號(hào)，可以使RS觸發(fā)器狀態(tài)發(fā)生變換。CT是控制輸入端，可以外接輸入電壓，以改變比較器的參考電壓值。在不接外加電壓時(shí)，通常接0.01uF電容器到地。Ct是放電輸入端，當(dāng)輸出端的F=0時(shí)，Ct對(duì)地短路，當(dāng)F=1時(shí)，Ct對(duì)地開(kāi)路。R是復(fù)位輸入端。當(dāng)R=0時(shí)，輸出端有F=0。 器件的電源電壓Vcc可以是-15V +5V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，當(dāng)電源電壓為+5V時(shí)，電路輸出與TTL電路兼容。555電路能夠輸出從微秒級(jí)到小時(shí)級(jí)時(shí)間范圍很廣的信號(hào)。2.實(shí)驗(yàn)任務(wù)使用555時(shí)基電路組成圖6-11所示電

23、路，取R1=R2=4.7k，C=C0=0.01F。(1)用示波器觀察并記錄觸發(fā)輸入端TR和輸出端F的工作波形，讀出輸出信號(hào)的周期T和正脈沖寬度tw的值；(2)用信號(hào)源的計(jì)數(shù)功能測(cè)量與記錄輸出信號(hào)的T與tw的值；(3)將上述兩種測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算值比較，分析實(shí)驗(yàn)誤差。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、寫(xiě)出設(shè)計(jì)全過(guò)程，畫(huà)出接線圖，進(jìn)行邏輯功能測(cè)試，總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲、第七講A/D,D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、教學(xué)目標(biāo)1.了解A/D，D/A轉(zhuǎn)換的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)；2.掌握具體A/D，D/A芯片的使用二、重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：A/D，D/A轉(zhuǎn)換的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)難點(diǎn)：具體A/D，D/A芯片的使用三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器電腦

24、四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程1.基本原理在數(shù)字電子技術(shù)很多應(yīng)用場(chǎng)合往往需要把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，或把數(shù)字量轉(zhuǎn)成模擬量，完成這一轉(zhuǎn)換功能的轉(zhuǎn)換器有多種型號(hào)，使用者借助于手冊(cè)提供的器件性能指標(biāo)及典型應(yīng)用電路，可正確使用這些器件。本實(shí)驗(yàn)采用大規(guī)模集成電路DAC0832實(shí)現(xiàn)D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，ADC0809實(shí)現(xiàn)A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換。（1）D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832是采用CMOS工藝制成的電流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，引腳排列如圖4-36所示，各引腳含義為：數(shù)字信號(hào)輸入端，MSB，LSB。ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。CS:片選信號(hào)，低電平有效，與ILE信號(hào)合起來(lái)共同控制是否起作用。：寫(xiě)信號(hào)1

25、，低電平有效，用來(lái)將數(shù)據(jù)總數(shù)的數(shù)據(jù)輸入鎖存于8位輸入寄存器中，有效時(shí)，必須使和ILE同時(shí)有效。:傳送控制信號(hào)，低電平有效，用來(lái)控制是否起作用。：寫(xiě)信號(hào)2，低電平有效，用來(lái)將鎖存于8位輸入寄存器中的數(shù)字傳送到8位D/A寄存器鎖存起來(lái)，此時(shí)WFER應(yīng)有效。:D/A輸出電流1，當(dāng)輸入數(shù)字量全為1時(shí)，電流值最大。：D/A輸出電流2。：反饋電阻。DAC832為電流輸出型芯片，可外接運(yùn)算放大器，將電流輸出轉(zhuǎn)換成電壓輸出，電阻是集成在內(nèi)的運(yùn)算放大器的反饋電阻，并將其一端引出片外，為在片外連接運(yùn)算放大器提供方便。當(dāng)?shù)囊龆耍_9）直接與運(yùn)算放大器的輸出端相連接，如圖4-37所示，而不另外串聯(lián)電阻時(shí)，則輸出電壓

26、如式（4.1.12）所示。 （4.1.12）:基準(zhǔn)電壓，通過(guò)它將外加高精度的電壓源接至T型電壓網(wǎng)絡(luò)，電壓范圍為（-10+10）V，也可以直接向其他D/A轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端。:電源，電壓范圍（+5+15）V。AGND：模擬地。DGND：數(shù)字地。 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809是采用CMOS工藝制成的8位逐次漸近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，引腳排列，如圖438所示。各引腳含義為：8路模擬量輸入端。：地址輸入端。 ALE:地址鎖存允許輸入信號(hào)，應(yīng)在此腳施加正脈沖，上升沿有效，此時(shí)鎖存地址碼，從而選通相應(yīng)的模擬信號(hào)通道，以便進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)輸入端，應(yīng)在此腳施加正脈沖，當(dāng)上升沿到達(dá)時(shí)，內(nèi)部逐次逼近寄存器START復(fù)位，在下降沿到達(dá)后，開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(hào)（轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志），高電平有效，轉(zhuǎn)換在進(jìn)行中EOC為低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC自動(dòng)變?yōu)楦唠娖剑瑯?biāo)志A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束。OVTEN（OE）：輸入允許信號(hào)，高電平有效，即OE=1時(shí)，將輸出寄存器中數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上。CP：時(shí)鐘信號(hào)輸入端，外接時(shí)鐘脈沖，時(shí)鐘頻率一般為640。REF(+)、REF(-):基準(zhǔn)電壓的正