數(shù)字電路實驗大綱

1、數(shù)字電路實驗 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：電子科學(xué)與技術(shù) 電子信息工程 通信工程課程代碼：AAD00813學(xué)時分配：16賦予學(xué)分：1先修課程：電路分析 低頻電子線路后續(xù)課程：信號系統(tǒng) 單片機原理與接口技術(shù)二、課程性質(zhì)與任務(wù)數(shù)字電路實驗為專業(yè)基礎(chǔ)實驗，面向電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程專業(yè)開設(shè)的獨立設(shè)置的實驗課程及課內(nèi)實驗。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生進一步掌握常用儀器的使用，并掌握數(shù)字電路基本知識、常用芯片的功能及參數(shù)以及中、大規(guī)模器件的應(yīng)用，掌握組合邏輯電路和時序邏輯電路的設(shè)計方法。同時通過學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立解決問題的能力，加強動手能力的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握數(shù)字電路的

2、設(shè)計方法。三、教學(xué)目的與要求本課程是一門集理論與實踐與一體的課程。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握各種基本邏輯門電路的結(jié)構(gòu)和功能；掌握各種組合邏輯電路的分析和設(shè)計方法；熟悉常用的觸發(fā)器，并會對常用的時序電路進行分析；對較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)的分析方法能有所了解；掌握各種電子電路和系統(tǒng)的測試方法和技能。四、教學(xué)內(nèi)容與安排實驗項目設(shè)置與內(nèi)容提要1實驗一：TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測試21驗證選修TTL集成與非門的邏輯功能和主要參數(shù)的測試 TTL器件的使用規(guī)則2實驗二：組合邏輯電路的設(shè)計與測試31設(shè)計必修 組合邏輯電路的設(shè)計與測試3實驗三：譯碼器設(shè)計與應(yīng)用31設(shè)計必修中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方

3、法 數(shù)碼管的使用4實驗四：數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計與應(yīng)用31設(shè)計必修中規(guī)模集成數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能及使用方法用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路5實驗五：觸發(fā)器設(shè)計與應(yīng)用31設(shè)計必修基本RS、JK、D和T觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換6實驗六：計數(shù)器設(shè)計31設(shè)計必修用集成觸發(fā)器構(gòu)成計數(shù)器中規(guī)模集成計數(shù)器的使用及功能測試運用集成計數(shù)計構(gòu)成1/N分頻器7實驗七：移位寄存器設(shè)計31設(shè)計選修中規(guī)模4位雙向移位寄存器邏輯功能及使用方法。移位寄存器的應(yīng)用 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器8實驗八：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器設(shè)計31設(shè)計選修使用集成門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的邏輯功能及其使用方法集成施

4、密特觸發(fā)器的性能及其應(yīng)用9實驗九：555時基電路設(shè)計與應(yīng)用31設(shè)計選修555型集成時基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點555型集成時基電路的基本應(yīng)用10實驗十：D / A、A / D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計31設(shè)計選修D(zhuǎn) / A和A / D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)大規(guī)模集成D / A和A / D轉(zhuǎn)換器的功能及其典型應(yīng)用11實驗十一：電子秒表的設(shè)計與應(yīng)用41綜合選修數(shù)字電路中基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器及計數(shù)、譯碼顯示等單元電路的綜合應(yīng)用電子秒表的調(diào)試方法12實驗十二：3位半直流數(shù)字電壓表設(shè)計41綜合選修雙積分式A / D轉(zhuǎn)換器的工作原理3位半A / D轉(zhuǎn)換器CC14433的性能及其引腳功能用C

5、C14433構(gòu)成直流數(shù)字電壓表13實驗十三：數(shù)字頻率計設(shè)計41綜合選修使用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計與制作一臺簡易的數(shù)字頻率計虛擬實驗項目設(shè)置與內(nèi)容提要序號實驗項目實驗學(xué)時每組人數(shù)實驗類型實驗要求內(nèi) 容 提 要1仿真一：基本邏輯運算及其電路實現(xiàn)21驗證選修認(rèn)識邏輯與(與非)、或、非的運算 基本邏輯門的使用2仿真二：多數(shù)表決電路設(shè)計21設(shè)計必修 設(shè)計用小規(guī)模組合邏輯器件解決邏輯問題的電路 與非邏輯門的使用3仿真三：水位顯示控制電路設(shè)計21設(shè)計選修設(shè)計用小規(guī)模組合邏輯器件解決邏輯問題的電路或非邏輯門、非門的使用4仿真四：比較器及其應(yīng)用設(shè)計21設(shè)計選修熟悉比較器的邏輯功能及其使用 五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施 D

6、ZX-1 電子學(xué)綜合實驗裝置 示波器 數(shù)字電路虛擬實驗系統(tǒng)六、課程考核與評估 實驗成績由虛擬實驗成績、平時實驗成績和考核成績組成，虛擬實驗成績占20%，平時實驗成績占50%，考核成績占30%。平時實驗成績由實驗操作成績和實驗報告成績組成，實驗操作成績占平時實驗成績的70%；實驗報告成績占平時實驗成績的30%。實驗操作主要考察學(xué)生對實驗電路的設(shè)計難易程度、電路連接調(diào)試、問題解決的能力，是否能夠達到設(shè)計要求；實驗報告主要考察學(xué)生對實驗涉及的理論知識的掌握，對實驗得到的結(jié)論和現(xiàn)象是否能夠正確理解和分析，并能夠合理的解釋實驗中出現(xiàn)的問題，正確判斷實驗的成功、失敗。七、附錄教 材：電子技術(shù)基礎(chǔ)

7、實驗教程 自編，2007年。參考書： 1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)   閻石主編    高等教育出版社      2007年2.電子線路實驗數(shù)字電路實驗 沈小豐主編 清華大學(xué)出版社 2007年 制定人：湯飛球 審核人：數(shù)字電路實驗課程考核大綱 一、適應(yīng)對象 修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的電子信息工程、通信工程、信息工程、自動化等專業(yè)的學(xué)生；二、考核目的使學(xué)生進一步掌握數(shù)字邏輯電路的分析與設(shè)計的基本方法，了解數(shù)字電路物理器件的主要技術(shù)參數(shù)，以及物理設(shè)計中的制作、調(diào)試、故障診斷的基本技能。要求學(xué)生在實驗原理指導(dǎo)下，熟

8、悉和掌握常用中、大規(guī)模集成電路的功能和在實際中應(yīng)用的方法，具備基本電路的設(shè)計能力。培養(yǎng)學(xué)生檢查與排除電路故障、分析和處理實驗結(jié)果、分析誤差和撰寫實驗報告的能力，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識能力、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。三、考核形式與方法通過對學(xué)生在實習(xí)項目中的完成情況、質(zhì)量好壞、工作態(tài)度進行綜合考評，得出平時成績；對學(xué)生撰寫實習(xí)報告質(zhì)量好壞進行評定，得出報告成績。以考核實驗操作過程為主,結(jié)合實驗報告及考勤而定，總成績?nèi)嶒灣煽兊钠骄?。四、課程考核成績構(gòu)成實驗成績由虛擬實驗成績、平時實驗成績和考核成績組成，虛擬實驗成績占20%，平時實驗成績占50%，考核成績占30%。平時實驗成績由

9、實驗操作成績和實驗報告成績組成，實驗操作成績占平時實驗成績的70%；實驗報告成績占平時實驗成績的30%。實驗操作主要考察學(xué)生對實驗電路的設(shè)計難易程度、電路連接調(diào)試、問題解決的能力，是否能夠達到設(shè)計要求；實驗報告主要考察學(xué)生對實驗涉及的理論知識的掌握，對實驗得到的結(jié)論和現(xiàn)象是否能夠正確理解和分析，并能夠合理的解釋實驗中出現(xiàn)的問題，正確判斷實驗的成功、失敗。五、考核內(nèi)容與要求實驗一：TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測試考核內(nèi)容：1、驗證TTL集成與非門74LS20的邏輯功能。2、74LS20主要參數(shù)的測試考核要求：74LS20主要參數(shù)的測試結(jié)果正確實驗二：組合邏輯電路的設(shè)計與測試考核內(nèi)容：1、熟悉

10、組合邏輯電路的設(shè)計步驟。2、能獨立按實驗要求設(shè)計半加器，全加器，一致電路，列真值表，寫邏輯表達式，用卡諾圖化簡，畫出邏輯圖?？己艘螅簩λO(shè)計的電路進行實驗測試，記錄測試結(jié)果。實驗三：譯碼器設(shè)計與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)撥碼開關(guān)的使用。2、74LS138譯碼器邏輯功能測試。3、用74LS138構(gòu)成時序脈沖分配器。4、用兩片74LS138組合成一個4線16線譯碼器，并進行實驗?？己艘螅簻y試結(jié)果正確，能寫出4線16線譯碼器功能表實驗四：數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、測試數(shù)據(jù)選擇器74LS151 74LS153的邏輯功能2、用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151設(shè)計三輸入多數(shù)表決電路。3、用雙4選1數(shù)

11、據(jù)選擇器74LS153實現(xiàn)全加器考核要求：掌握用數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成組合邏輯電路的方法實驗五：觸發(fā)器設(shè)計與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、測試基本RS JK D觸發(fā)器的邏輯功能2、雙相時鐘脈沖電路3、電路功能要求：模擬二名動運員在練球時，乒乓球能往返運轉(zhuǎn)。提示：采用雙D觸發(fā)器74LS74設(shè)計實驗線路，兩個CP端觸發(fā)脈沖分別由兩名運動員操作，兩觸發(fā)器的輸出狀態(tài)用邏輯電平顯示器顯示?？己艘螅赫莆占捎|發(fā)器的邏輯功能及使用轉(zhuǎn)換方法實驗六：計數(shù)器設(shè)計考核內(nèi)容：1、74LS74 D觸發(fā)器構(gòu)成4位二進制異步加法計數(shù)器。2、測試CC40192或74LS192同步十進制可逆計數(shù)器的邏輯功能3、將兩位十進制加法計數(shù)器改為兩位十進

12、制減法計數(shù)器，實現(xiàn)由9900遞減計數(shù)，記錄之。4、設(shè)計一個數(shù)字鐘移位60進制計數(shù)器并進行實驗?？己艘螅赫莆罩幸?guī)模集成計數(shù)器的使用及功能測試方法實驗七：移位寄存器設(shè)計考核內(nèi)容：1、測試CC40194（或74LS194）的邏輯功能。2、環(huán)形計數(shù)器3、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換考核要求： 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器實驗八：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器設(shè)計考核內(nèi)容：1、使用集成門電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的邏輯功能及其使用3、集成施密特觸發(fā)器的性能及其應(yīng)用考核要求：實現(xiàn)脈沖延時與波形整形電路實驗九：555時基電路設(shè)計與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、熟悉555型集成時基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其

13、特點2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器考核要求：掌握555型集成時基電路的基本應(yīng)用實驗十：D / A、A / D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計考核內(nèi)容：1、了解D / A和A / D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)2、D / A轉(zhuǎn)換器 DAC0832，A / D轉(zhuǎn)換器 ADC0809的使用考核要求：掌握大規(guī)模集成D / A和A / D轉(zhuǎn)換器的功能及其典型應(yīng)用實驗十一：電子秒表的設(shè)計與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、學(xué)習(xí)數(shù)字電路中基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器及計數(shù)、譯碼顯示等單元電路的綜合應(yīng)用2、學(xué)習(xí)電子秒表的調(diào)試方法考核要求：測試電子秒表整個電路的功能實驗十二：3位半直流數(shù)字電壓表設(shè)計考核內(nèi)容：1、數(shù)碼顯示

14、部分的組裝與調(diào)試2、標(biāo)準(zhǔn)電壓源的連接和調(diào)整3、總裝總調(diào)考核要求：掌握用CC14433構(gòu)成直流數(shù)字電壓表的方法實驗十三：數(shù)字頻率計設(shè)計考核內(nèi)容：1、使用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計與制作一臺簡易的數(shù)字頻率計2、畫出設(shè)計的數(shù)字頻率計的電路總圖考核要求： 計4位十進制數(shù)，具有“自檢”功能，被測信號為方波信號 仿真一：基本邏輯運算及其電路實現(xiàn)考核內(nèi)容：1、由邏輯門完成的邏輯運算。2、利用邏輯門控制信號的傳輸。3、虛擬實驗系統(tǒng)的使用?？己艘螅夯具壿嬤\算實現(xiàn)電路仿真二：小規(guī)模組合邏輯電路：多數(shù)表決電路設(shè)計考核內(nèi)容：1、設(shè)計四輸入變量的多數(shù)表決電路，當(dāng)四個輸入變量（A、B、C、D）中有三個或三個以上為1時，輸出F為1，其他情況時輸出0。2、熟悉與非邏輯門的使用?？己艘螅赫莆战M合邏輯電路設(shè)計