數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)大綱

1、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn) 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)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(shí)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(hào)系統(tǒng) 單片機(jī)原理與接口技術(shù)二、課程性質(zhì)與任務(wù)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)為專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，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(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步掌握常用儀器的使用，并掌握數(shù)字電路基本知識(shí)、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(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)通過(guò)學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握數(shù)字電路的

2、設(shè)計(jì)方法。三、教學(xué)目的與要求本課程是一門集理論與實(shí)踐與一體的課程。學(xué)生通過(guò)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(jì)方法；熟悉常用的觸發(fā)器，并會(huì)對(duì)常用的時(shí)序電路進(jìn)行分析；對(duì)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(cè)試方法和技能。四、教學(xué)內(nèi)容與安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容提要1實(shí)驗(yàn)一：TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試21驗(yàn)證選修TTL集成與非門的邏輯功能和主要參數(shù)的測(cè)試 TTL器件的使用規(guī)則2實(shí)驗(yàn)二：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試31設(shè)計(jì)必修 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試3實(shí)驗(yàn)三：譯碼器設(shè)計(jì)與應(yīng)用31設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)四：數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)與應(yīng)用31設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)五：觸發(fā)器設(shè)計(jì)與應(yīng)用31設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)六：計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)31設(shè)計(jì)必修用集成觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測(cè)試運(yùn)用集成計(jì)數(shù)計(jì)構(gòu)成1/N分頻器7實(shí)驗(yàn)七：移位寄存器設(shè)計(jì)31設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器8實(shí)驗(yàn)八：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器設(shè)計(jì)31設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)九：555時(shí)基電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用31設(shè)計(jì)選修555型集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)555型集成時(shí)基電路的基本應(yīng)用10實(shí)驗(yàn)十：D / A、A / D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)31設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)十一：電子秒表的設(shè)計(jì)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(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)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(shí)驗(yàn)十二：3位半直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)十三：數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)41綜合選修使用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與制作一臺(tái)簡(jiǎn)易的數(shù)字頻率計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容提要序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求內(nèi) 容 提 要1仿真一：基本邏輯運(yùn)算及其電路實(shí)現(xiàn)21驗(yàn)證選修認(rèn)識(shí)邏輯與(與非)、或、非的運(yùn)算 基本邏輯門的使用2仿真二：多數(shù)表決電路設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)必修 設(shè)計(jì)用小規(guī)模組合邏輯器件解決邏輯問(wèn)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(jì)21設(shè)計(jì)選修設(shè)計(jì)用小規(guī)模組合邏輯器件解決邏輯問(wèn)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(jì)21設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)裝置 示波器 數(shù)字電路虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)六、課程考核與評(píng)估 實(shí)驗(yàn)成績(jī)由虛擬實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和考核成績(jī)組成，虛擬實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%，平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占50%，考核成績(jī)占30%。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的70%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的30%。實(shí)驗(yàn)操作主要考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)難易程度、電路連接調(diào)試、問(wèn)題解決的能力，是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求；實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)的掌握，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，正確判斷實(shí)驗(yàn)的成功、失敗。七、附錄教 材：電子技術(shù)基礎(chǔ)

7、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)課程考核大綱 一、適應(yīng)對(duì)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(dòng)化等專業(yè)的學(xué)生；二、考核目的使學(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)字電路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

8、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。三、考核形式與方法通過(guò)對(duì)學(xué)生在實(shí)習(xí)項(xiàng)目中的完成情況、質(zhì)量好壞、工作態(tài)度進(jìn)行綜合考評(píng)，得出平時(shí)成績(jī)；對(duì)學(xué)生撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量好壞進(jìn)行評(píng)定，得出報(bào)告成績(jī)。以考核實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程為主,結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考勤而定，總成績(jī)?nèi)?shí)驗(yàn)成績(jī)的平均值。四、課程考核成績(jī)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)成績(jī)由虛擬實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和考核成績(jī)組成，虛擬實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%，平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占50%，考核成績(jī)占30%。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)由

9、實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的70%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的30%。實(shí)驗(yàn)操作主要考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)難易程度、電路連接調(diào)試、問(wèn)題解決的能力，是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求；實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)的掌握，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，正確判斷實(shí)驗(yàn)的成功、失敗。五、考核內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)一：TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試考核內(nèi)容：1、驗(yàn)證TTL集成與非門74LS20的邏輯功能。2、74LS20主要參數(shù)的測(cè)試考核要求：74LS20主要參數(shù)的測(cè)試結(jié)果正確實(shí)驗(yàn)二：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試考核內(nèi)容：1、熟悉

10、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟。2、能獨(dú)立按實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)半加器，全加器，一致電路，列真值表，寫邏輯表達(dá)式，用卡諾圖化簡(jiǎn)，畫出邏輯圖?？己艘螅簩?duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)三：譯碼器設(shè)計(jì)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(cè)試。3、用74LS138構(gòu)成時(shí)序脈沖分配器。4、用兩片74LS138組合成一個(gè)4線16線譯碼器，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？己艘螅簻y(cè)試結(jié)果正確，能寫出4線16線譯碼器功能表實(shí)驗(yàn)四：數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、測(cè)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(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)五：觸發(fā)器設(shè)計(jì)與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、測(cè)試基本RS JK D觸發(fā)器的邏輯功能2、雙相時(shí)鐘脈沖電路3、電路功能要求：模擬二名動(dòng)運(yùn)員在練球時(shí)，乒乓球能往返運(yùn)轉(zhuǎn)。提示：采用雙D觸發(fā)器74LS74設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，兩個(gè)CP端觸發(fā)脈沖分別由兩名運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)六：計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)考核內(nèi)容：1、74LS74 D觸發(fā)器構(gòu)成4位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。2、測(cè)試CC40192或74LS192同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器的邏輯功能3、將兩位十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器改為兩位十進(jìn)

12、制減法計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)由9900遞減計(jì)數(shù)，記錄之。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘移位60進(jìn)制計(jì)數(shù)器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？己艘螅赫莆罩幸?guī)模集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)七：移位寄存器設(shè)計(jì)考核內(nèi)容：1、測(cè)試CC40194（或74LS194）的邏輯功能。2、環(huán)形計(jì)數(shù)器3、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換考核要求： 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行、并行轉(zhuǎn)換和構(gòu)成環(huán)形計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)八：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)脈沖延時(shí)與波形整形電路實(shí)驗(yàn)九：555時(shí)基電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用考核內(nèi)容：1、熟悉555型集成時(shí)基電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其

13、特點(diǎn)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(shí)基電路的基本應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十：D / A、A / D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)十一：電子秒表的設(shè)計(jì)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(shí)鐘發(fā)生器及計(jì)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(cè)試電子秒表整個(gè)電路的功能實(shí)驗(yàn)十二：3位半直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)十三：數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)考核內(nèi)容：1、使用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與制作一臺(tái)簡(jiǎn)易的數(shù)字頻率計(jì)2、畫出設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)的電路總圖考核要求： 計(jì)4位十進(jìn)制數(shù)，具有“自檢”功能，被測(cè)信號(hào)為方波信號(hào) 仿真一：基本邏輯運(yùn)算及其電路實(shí)現(xiàn)考核內(nèi)容：1、由邏輯門完成的邏輯運(yùn)算。2、利用邏輯門控制信號(hào)的傳輸。3、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用?？己艘螅夯具壿嬤\(yùn)算實(shí)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(jì)考核內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)四輸入變量的多數(shù)表決電路，當(dāng)四個(gè)輸入變量（A、B、C、D）中有三個(gè)或三個(gè)以上為1時(shí)，輸出F為1，其他情況時(shí)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(jì)