數(shù)字電路實驗教學大綱

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1、《數(shù)字電路》實驗教學大綱 一、課程基本信息 課程編號： 1421071 課程名稱： 數(shù)字電路實驗 英文名稱： Digital Circuit Experiment 課程類別： ?公共基礎課（ ）；學科基礎課（√）；專業(yè)課（ ）；選修課（ ） 是否單獨設課： 是（√）；否（ ） 課程總學分： 1學分（其中理論課0學分；實驗課1學分） 課程總學時： 26學時（其中理論課0學時；實驗課26學時；實驗每周4學時） 實驗題目數(shù)： 19個（其中綜合性、設計性實驗15個） 適用專業(yè)： 計算機科學與技術、計算機科學與技術（軟件方向）、通信工程、電子信息科學

2、與技術、電子科學與技術、測控技術與儀器、應用物理、物理學 開課學期： 第四學期 先修課程： 數(shù)字電子技術基礎 課程簡介： 本課程是電子信息專業(yè)的一門單獨設制的以數(shù)字電路實驗為主的技術專業(yè)基礎實驗課。目的是鞏固和擴充課堂講授的理論知識，培養(yǎng)學生科學實驗的基本技能和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。 授課教材： 理論課： 《數(shù)字電子技術基礎》 閻石編，高等教育出版社 2002年5月 實驗課： 《數(shù)字電子技術實驗》 自編 參考教材： 《現(xiàn)代數(shù)字邏輯電路實驗指導》江國強編 電子工業(yè)出版社 2003年 二、實驗的地位、作用和目的 ?實驗教學是整個教學環(huán)節(jié)的主要組成部分。它不但可以鞏固

3、學生的理論知識，提高理論與實踐相聯(lián)系的水平，同時能提高學生對電子電路進行測測量、調試和設計的能力，從而為后續(xù)專業(yè)課程打下堅實的基礎。 三、實驗方式 1. 驗證性實驗是指給定實驗目的要求、實驗條件和給出實驗電路或程序，由學生獨立完成的實驗。 2. 設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。 3. 綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗。 4．研究性實驗是指參與教師的科研課題的實驗。 四、實驗內(nèi)容、學時分配及基本要求 [實驗題目一] TTL與非門主要參數(shù)測試 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地

4、點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類型 驗證性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 測量輸入短路電流，輸出高電平，輸出低電平，開門電平，關門電平，空載導通功率，空載截止功率，扇出系數(shù)。 基本要求 掌握TTL與非門電路主要參數(shù)的意義及測試方法。 重點難點 TTL門電路的電路結構、工作原理及其參數(shù)，電流的測試。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目二] 組合邏輯電路測試 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓

5、514、517、518 學時 2 實驗類型 驗證性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 與非門、異或門邏輯功能測試， 用與非門組成其他們電路并測試驗證， 測試用與非門組成的全加器的邏輯功能， 組合邏輯電路中的險象。 基本要求 掌握組合邏輯電路的功能測試。 重點難點 組合邏輯電路的分析方法。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目三] 組合邏輯電路設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓5

6、14、517、518 學時 2 實驗類型 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 用異或門和與或非門實現(xiàn)全加器， 設計數(shù)字鎖， 設計表決器。 基本要求 掌握設計組合邏輯電路的方法。 重點難點 組合邏輯電路的經(jīng)典設計方法。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目四] 時序邏輯電路設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類型 設計性 每組人

7、數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 用JK觸發(fā)器設計8421碼十進制同步計數(shù)器， 用D觸發(fā)器設計同步四相發(fā)生器， 設計簡易交通燈， 1011序列檢測器的設計。 基本要求 掌握同步時序邏輯電路的設計方法。 重點難點 同步時序邏輯電路的經(jīng)典設計方法。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目五] 順序脈沖和脈沖分配器電路 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類型

8、 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 順序脈沖發(fā)生器的設計， 用D觸發(fā)器設計一個能自啟動的環(huán)形計數(shù)器， 設計一個三相六拍步進機。 基本要求 掌握順序脈沖和脈沖分配器電路的原理和測試設計方法。 重點難點 脈沖發(fā)生器電路的特點。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目六] 用TTL與非門構成脈沖電路 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類型 設計性

9、 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 設計積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 用74LS00設計多諧振蕩器。 基本要求 掌握用與非門構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的設計方法和實驗調試方法。 重點難點 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和自激多諧振蕩器的工作原理。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目七] 555時基電路應用 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類

10、型 驗證性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 555時基電路功能測試， 555時基電路構成的多諧振蕩器測試， 555時基電路構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測試。 基本要求 學會分析和測試用555時基電路構成的多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 重點難點 555時基電路的結構和工作原理及芯片的正確使用。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目八] 移位型控制器設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517

11、、518 學時 4 實驗類型 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 必做 內(nèi)容提要 用JK觸發(fā)器按要求設計一個移位型控制器， 設計一個雙向移位寄存器。 基本要求 掌握移位型控制器的設計與測試。 重點難點 移位型控制器的設計與測試方法。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173

12、B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目九] A/D、D/A轉換電路應用 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 2 實驗類型 驗證性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 認識A/D、D/A轉換器的內(nèi)部結構和工作原理。 基本要求 掌握A/D、D/A轉換器的轉換過程及應用。 重點難點 A/D、D/A轉換器的使用方法。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系

13、統(tǒng)。 [實驗題目十] 簡易十字路口交通管理系統(tǒng)設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 設計有兩組四個燈箱組成的十字路口的交通控制系統(tǒng)。 基本要求 實現(xiàn)對兩條交叉道路輪換控制為通行或禁止，通行時間可挑，有行人過街專用按鈕，有計時數(shù)據(jù)實時顯示功能并能倒計時計數(shù)。 重點難點 兩條交叉路口的控制流程。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表

14、、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十一] 示波器多蹤顯示接口設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 根據(jù)示波器原理設計多蹤顯示接口，使示波器上能顯示多蹤信號。 基本要求 掌握示波器和多路模擬開關的工作原理以及電路調試方法。 重點難點 示波器工作原理和接口電路的組成。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。

15、 [實驗題目十二] 數(shù)字電子鐘的設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 設計有分時秒顯示且有校時功能的電子鐘， 鬧鐘系統(tǒng)， 整點報時， 日歷系統(tǒng)。 基本要求 掌握數(shù)字鐘的設計、組裝與調試方法。 重點難點 數(shù)字鐘的基本原理，振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗

16、題目十三] 數(shù)字電壓表的設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 設計數(shù)字電壓表電路， 測量范圍：直流電壓0V-1.999V,0V-19.99V,0V-199.9V,0V-1999V, 組裝調試3 1/2位數(shù)字電壓表， 自動切換量程。 基本要求 掌握數(shù)字電壓表的設計、組裝與調試方法。 重點難點 數(shù)字電壓表的原理，A/D轉換器MC1443的用法，七段鎖存-譯碼-驅動器CD4511，驅動器MC1413、基準電源MC1403。 主要儀器 DF1027

17、4A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十四]電梯控制器設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 按要求設計電梯控制器，實現(xiàn)按鍵輸入欲達樓層，顯示當前樓層和欲達樓層，按輸入的順序到達，到達時有開門指示燈，電梯移動時有方向指示。 基本要求 掌握電梯控制器的設計和測試方法。 重點難點 電梯控制器的邏輯關系。 主要儀器 DF10274

18、A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十五] 設計多組競賽搶答器 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 6 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 設計一個四輸入（可擴展）的多組輸入競賽搶答器，搶答結果以聲光顯示。 基本要求 輸入量為四個（可擴展），輸出方式為數(shù)字顯示搶答結果，有數(shù)碼鎖存、外部“開始”搶答鍵。 重點難點 多組輸入競賽搶答器的邏輯關系。 主要儀器 DF10274

19、A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十六] 設計N進制計數(shù)器 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 4 實驗類型 綜合性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 用原理圖輸入法設計一個同步N進制計數(shù)器，并用EDA實驗系統(tǒng)驗證。 基本要求 設計實現(xiàn)同步N進制計數(shù)器。 重點難點 基本時序電路的設計。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)

20、壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十七] 組合邏輯電路仿真設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 4 實驗類型 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 1、 設計并實現(xiàn)4選1數(shù)據(jù)選擇器， 2、 設計并實現(xiàn)觸發(fā)器， 3、 設計并實現(xiàn)8位加法器。 基本要求 用原理圖輸入方式設計實現(xiàn)4選1數(shù)據(jù)選擇器、觸發(fā)器、8位加法器，要求進行編譯、仿真，仿真結果正確。 重點難點 1、 組合邏輯電路設計方法。 2、 EDA原理圖輸入方式。 主要儀器

21、微型計算機系統(tǒng)、EDA實驗箱。 [實驗題目十八] 時序邏輯電路仿真設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 4 實驗類型 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 1、設計8421碼十進制同步計數(shù)器， 2、設計簡易交通燈， 3、設計1011序列檢測器。 基本要求 用原理圖輸入方式設計實現(xiàn)8421碼十進制同步計數(shù)器、簡易交通燈、1011序列檢測器，要求進行編譯、仿真，仿真結果正確。 重點難點 1、 組合邏輯電路設計方法。 2、 EDA原理圖輸入方式。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V

22、-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 [實驗題目十九] 順序脈沖和脈沖分配器電路的仿真設計 實驗室名稱 電子線路實驗中心 實驗室地點 理工樓514、517、518 學時 4 實驗類型 設計性 每組人數(shù) 1 選做或必做 選做 內(nèi)容提要 1、設計順序脈沖發(fā)生器， 2、設計一個能自啟動的環(huán)形計數(shù)器， 3、設計一個三相六拍步進機。 基本要求 掌握順序脈沖和脈沖分配器電路的原理和測試設計方法，要求進行編譯、仿真，仿真結果正確。 重點難點 脈沖發(fā)生器電路的特點。 主要儀器 DF10274A低頻信號發(fā)生器、V-252T雙蹤示波器、DF1731SL2A直流穩(wěn)壓電源、DF2173B晶體管毫伏表、VC890數(shù)字萬用表、微型計算機系統(tǒng)。 本實驗大綱共列出19個實驗題目，其中必做實驗8個，計18學時；選做實驗11個，計8學時，共計26學時。 五、實驗考核 1．平時成績=（∑（操作成績×60%+報告成績×40%））/所開的實驗個數(shù)。 2．實驗操作考試：隨機選定一個實驗項目進行實驗操作。 3．實驗總成績=（操作成績）×20%+平時成績×80%。 六、本大綱主筆人：張玉奇 審核人：薛建生 批準人：牛斌