徐海一 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)(數(shù)字鎖)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

信息與電氣工程系電工電子實(shí)驗(yàn)中心2021/5/91一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)通過實(shí)驗(yàn):1.鞏固和加深對(duì)數(shù)字電子技術(shù)理論知識(shí)的理解；2.能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)字電路的綜合設(shè)計(jì)和實(shí)踐；3.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新研究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)；4.為畢業(yè)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》是繼《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》課程之后而開設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程，是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。2021/5/92二、本課程的基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：1.正確使用電子儀器及設(shè)備。2.能獨(dú)立設(shè)計(jì)電路、操作及完成實(shí)驗(yàn)。3.能準(zhǔn)確的讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)繪波形曲線，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，編寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4.能獨(dú)立分析問題和解決問題，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。2021/5/93三、實(shí)驗(yàn)方式

本課程是以實(shí)驗(yàn)為主的獨(dú)立課程，實(shí)驗(yàn)采用三種方式：第一種方式：在實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行硬件電路實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用，設(shè)計(jì)電路并付諸實(shí)踐的方法、步驟；第二種方式：在機(jī)房利用EWB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解、熟悉數(shù)字電子技術(shù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和方法；第三種方式：實(shí)驗(yàn)考試前機(jī)房開放實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)考試前為同學(xué)提供復(fù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生按班級(jí)與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系確定機(jī)房開放時(shí)間。在指定時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試預(yù)習(xí)。2021/5/94說明：

1．本課程以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須進(jìn)行預(yù)習(xí)，無預(yù)習(xí)報(bào)告者無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2．實(shí)驗(yàn)1人1組，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由學(xué)生獨(dú)立完成。

3.本次實(shí)驗(yàn)交上次實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2021/5/95四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．每個(gè)實(shí)驗(yàn)完畢后，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真寫出一份簡(jiǎn)潔、規(guī)范、有見解的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃O(shè)計(jì)電路、簡(jiǎn)要原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)總結(jié)。3．課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生需寫出一份課程小結(jié)，內(nèi)容包括對(duì)課程的評(píng)價(jià)、建議和要求，自己的收獲和體會(huì)。2021/5/96五、實(shí)驗(yàn)安排（16學(xué)時(shí)）序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)備注11.

集成門電路參數(shù)測(cè)試

2.組合邏輯電路設(shè)計(jì)：用與非門設(shè)計(jì)數(shù)字密碼鎖電路2硬件2數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器的應(yīng)用---

三種方法設(shè)計(jì)全減器（全加器選做）2仿真3集成觸發(fā)器及其應(yīng)用：用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)三人智力搶答器（JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)選做）2硬件4移位寄存器及其應(yīng)用：八位彩燈雙向移動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)2仿真5計(jì)數(shù)、譯碼及顯示電路：用290計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)60、24進(jìn)制

（160設(shè)計(jì)選做）2仿真6實(shí)驗(yàn)考試開放4仿真7實(shí)驗(yàn)考試2合計(jì)162021/5/97六、評(píng)價(jià)方式

本課程采用平時(shí)考核、期末考試來綜合評(píng)定學(xué)生成績(jī)。

1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)占50%2.期末考試占50%2021/5/98七、主要參考書⒈《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》曹國(guó)清中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社⒉《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心⒊《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試》謝自美主編華中科技大學(xué)出版社⒋《電子電路實(shí)驗(yàn)與仿真》路勇主編清華大學(xué)出版社⒌《TTL、COMS集成電路手冊(cè)》2021/5/99八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)⒈遵守《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》。⒉服從指導(dǎo)老師的管理和安排。⒊注意用電安全，確保人身、設(shè)備不出意外。⒋愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)施及實(shí)驗(yàn)器件，人為損壞按價(jià)賠償。⒌保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的整潔，每次實(shí)驗(yàn)完成后整理現(xiàn)場(chǎng)。2021/5/910第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)字實(shí)驗(yàn)邏輯箱的使用TTL集成門電路參數(shù)測(cè)試及功能檢測(cè)數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)2021/5/9111.數(shù)字實(shí)驗(yàn)邏輯箱的使用總電源開關(guān)5V電源插孔連續(xù)脈沖源數(shù)據(jù)燈：高電平點(diǎn)亮數(shù)據(jù)開關(guān):

上：1下：0

2021/5/9122.TTL集成門電路參數(shù)測(cè)試及功能檢測(cè)標(biāo)志GNDVCC(5V)74系列集成電路使用注意：⑴了解各引腳的邏輯功能。⑵正確施加電源（＋5V、GND）。

！雙列直插式封裝28DIP1231415282021/5/913

74LS00（2輸入4與非門）74LS20（4輸入2與非門）

（地）（地）＋5V＋5V注意：74LS86（2輸入4異或門）

輸入、輸出引腳的排列與74LS00相同（空腳）

2021/5/9142.參具體電路參考實(shí)驗(yàn)講義

內(nèi)容：⑴與非邏輯功能測(cè)試⑵測(cè)輸出高電平VOH(帶燈)

VOH(空載)⑶測(cè)輸出低電平VOLABF000110112.參數(shù)測(cè)試及功能檢測(cè)與非門真值表：F=()2021/5/9153.組合邏輯電路分析ABF00011011(3).功能表：(2).表達(dá)式：F=()(4).電路功能：異或電路(1).電路：2021/5/916設(shè)輸入密碼ABCD＝1101時(shí)：例：使能E＝1時(shí)：密碼正確，開鎖K＝1。密碼錯(cuò)誤，報(bào)警Z＝1。EABCDKZ0×0010000011┇01111011011110011111101（3）簡(jiǎn)化真值表：使能E＝0時(shí)：不開鎖，不報(bào)警。4.數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)（4）表達(dá)式：（2）狀態(tài)賦值：（1）.電路模型：2021/5/917表達(dá)式化簡(jiǎn)與變換密碼：1101方法1：6個(gè)門（Z與K1有1個(gè)公用門）2021/5/918方法2：5個(gè)門（Z與K2有2個(gè)公用門）（配項(xiàng)）2021/5/919密碼：1101電路全部原變量輸入（6個(gè)門）允許反變量輸入（5個(gè)門）2021/5/920實(shí)驗(yàn)要求：設(shè)計(jì)密碼=1111接邏輯開關(guān)接燈接燈電路邏輯功能接燈檢驗(yàn)表：P8KZ2021/5/921ABF000110111.與非門邏輯功能測(cè)試與非門真值表：測(cè)輸出高電平：VOH帶燈=()、VOH空載=()測(cè)輸出低電平：VOL=()

2.與非門參數(shù)測(cè)試(需有電路)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：一、實(shí)驗(yàn)題目二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?、?shí)驗(yàn)器件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容F=()2021/5/9223.組合邏輯電路分析ABF00011011（3）列功能表：表達(dá)式：F=(與非.與非式)---異或電路（1）電路（2）寫表達(dá)式（4）說明功能2021/5/923設(shè)輸入密碼ABCD＝1111時(shí)：使能E＝1時(shí)：密碼正確，開鎖K＝1。密碼錯(cuò)誤，報(bào)警Z＝1。EABCDKZ0×0010000011┇01111010111110011111110（3）列真值表使能E＝0時(shí)：不開鎖，不報(bào)警。4.組合電路設(shè)計(jì)---數(shù)字密碼鎖、（2）狀態(tài)賦值：（1）電路模型：（4）表達(dá)式及變換（5）電路圖（注意圖形符號(hào)）2021/5/9246.電路功能驗(yàn)證

7.回答問題8.實(shí)驗(yàn)小結(jié)