《数字电路制作与调试》课程标准z

1、数字电路制作与调试课程标准一、适用对象中等职业教育层次学生。二、课程性质本课程是高职 IT 制造类专业的专业主干项目课程。通过本课程的学习，使学生具备本 专业高等应用性人才所必需的逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路 等有关知识和常用仪器仪表使用、数字集成电路与功能电路测试、电路制作与调试等技 能。该课程是电子产品调试与检验、单片机应用技术等课程的前修基础课程。三、参考课时 80四、学分 5五、课程目标 通过任务引领的项目活动，使学生具备本专业的高素质劳动者和高级技术应用性人才 所必需的数字电路及其电路设计与制作的基本知识和基本技能。培养学生爱岗敬业、团结 协作的职业精神。会用

2、基本门电路设计简单组合逻辑电路； 会用中规模集成电路及基本门电路实现四人抢答器； 会用 D 触发器和 JK 触发器实现异步十进制计数器；会用 555 电路设计方波振荡器；会用 D 触发器和 JK 触发器实现分频器；会用二十进制计数集成电路构成 24进制、 60 进制计数器加法计数器； 会用中规模集成电路及基本门电路设计简单时序逻辑电路。六、设计思路1、按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程 体系”的总体设计要求，该门课程以形成制作与调试能力为基本目标，彻底打破学科课程 的设计思路，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识 的联系，让学生

3、在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的 相关性，提高学生的就业能力。2、学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围，但在具体 设计过程中，还根据“数字钟电路设计”为载体，使工作任务具体化，产生了具体的学习 项目。其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系，而不是知识关系。3、依据工作任务完成的需要、中等职业学校学生的学习特点和职业能力形成的规 律，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容。4、依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。5、学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”

4、等用语来表述。 “了解”用于表述事实性知识的学习程度，“理解”用于表述原理性知识的学习程度， “能”或“会”用于表述技能的学习程度。七、内容纲要项目一 交通信号灯故障检查电路设计（一）参考课时 20（二）学习目标 了解常见数字集成电路的分类； 理解常见 TTL 和 CMOS 集成电路的测试； 理解基本逻辑门电路的逻辑功能；会用门电路实现简单逻辑电路； 会对组合逻辑电路分析；会做交通信号灯检查电路的设计。（三）工作任务1、对常用 TTL 门电路 74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS86 逻辑功能测试；2、对 CMOS 电路 CC4011、CC4012、CC4081、

5、CC4069 逻辑功能测试；3、用集成与非门 74LS00 实现逻辑函数式；4、机床电动机转停控制电路的设计模块一 逻辑门电路测试1、课时 62、学习目标 了解常见数字集成电路的分类； 理解常见 TTL 和 CMOS 集成电路的测试。3、工作任务（1）对常用 TTL 门电路 74LS00、74LS04、74LS20、 74LS32、74LS86 逻辑功能测试；（2）对 CMOS 电路 CC4011、CC4012、CC4081、CC4069 逻辑功能测试；（3）列出 74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS86 电路实现功能的逻辑表达式；（4）将所测试数据记录并进行整理归

6、纳总结。4、相关实践知识（1）数字电路实验箱的组成及使用方法；（2）简介数字万用表的使用方法；（3）常用集成门电路及其封装形式；（4）介绍 TTL 门电路和 CMOS 门电路的使用注意事项；（5）实验室安全用电常识。5、相关理论知识（1）基本逻辑运算和复合逻辑运算；（2）基本门电路逻辑功能；（3）逻辑函数的基本表示方式；（4）TTL 门电路和 CMOS 门电路的输入特性和输出特性。6、拓展知识 闲置输入端的处理。模块二 用门电路设计简单逻辑电路1、课时 62、学习目标理解集成与非门的逻辑功能；会用74LS00实现其它逻辑函数式。3、工作任务用集成与非门74LS00实现逻辑函数式：或非 Y二 L

7、B、异或 丫二A二B4、相关实践知识如何用万用表排除接线错误。5、相关理论知识（1）介绍逻辑代数的基本定律和规则；（2）介绍逻辑函数的化简方法；（3）逻辑函数表达式。6拓展知识 逻辑函数常用的三种表示方法之间可以相互转换。模块三交通信号灯故障检查电路制作1、课时82、学习目标理解组合逻辑电路的概念和特点；会分析组合逻辑电路；会交通信号灯故障检查电路的制作。3、工作任务（1）交通信号灯故障的逻辑状态分析；（2）设计交通信号灯故障检查电路。4、相关实践知识组合逻辑电路设计中的实际问题。5、相关理论知识（1）组合逻辑电路的分析方法；（2）用基本门电路实现组合逻辑功能。6拓展知识其它组合逻辑电路如半加

8、器和全加器。项目二抢器电路的设计（一）参考课时 22（二）学习目标了解常用中规模集成电路的逻辑功能；了解优先编码器的工作原理，了解编码器的逻辑功能；理解显示译码器的逻辑功能及工作原理；了解锁存器电路的工作原理；会用中规模集成电路实现组合逻辑电路功能的设计。（三）工作任务1 完成四人抢答器设计与制作，具体要求如下：（1）输入有四个抢答开关、一个复位开关，输出有 LED数码显示；(2) 当无人抢答时，数码管应显示为 0；(3) 当某人抢答按下某个开关时，其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁 存，且对于后抢答者不予反应；(4) 下一轮抢答开始时，有解锁功能，按解锁功能健后使电路恢复允许抢答状态

9、，进 行下论一轮抢答。2. 绘制四人抢答器电原理图，列出四人抢答器的元器件清单。绘制四人抢答器的印制 板装配图。3. 写出四人抢答器的调试要求。并按步骤对四人抢答器进行调试。模块一 译码显示电路的功能测试1、课时 62、学习目标能看懂显示译码器的逻辑功能真值表，会七段BCD 码锁存、译码、驱动的使用方法；会使用 LED 七段数码显示器；会用CC4511型译码器和FR-205 (C)半导体数码管组成译码显示电路。3、工作任务(1) 绘制CC4511和FR-205 (C)所组成的译码显示电路的电原理图；(2) 将CC4511的各输出端和FR-205(C)的各输入端相连，给 CC4511加上+ 5电

10、源;(3) 按功能真值表测试 CC4511 的逻辑功能。4、相关实践知识(1) 用数字万用表测试 LED 数码管的类型及各段的引出脚；(2) 用 Multisim 仿真译码显示电路。5、相关理论知识(1) CC4511 的逻辑功能及使能端的作用；(2) 简介 CC4511 原理及其逻辑功能。6、拓展知识( 1 )简介常见数码显示器类型；(2) 简介常见译码显示电路的类型。模块二 编码器电路功能测试1 、课时 42、学习目标了解优先编码器的编码特点；会 10-4 线、8-3 线编码器的使用方法。3、工作任务(1) 按功能真值表测试CC4532型8/3线优先编码器的逻辑功能；(2) 按功能真值表测

11、试CC40147型10/4线优先编码器的逻辑功能；(3) 用CC40147与 模块一”中的电路相连，按表设置 CC40147的输入电平，观察数 码管的显示状态。4、相关实践知识用万用表如何排除数字电路中出现的故障。5、相关理论知识(1) 8-3 线优先编码器逻辑功能；(2) 10-4 线优先编码器逻辑功能；(3) 优先编码器编码特点。6、拓展知识(1) 8-3 线编码器和 10-4 线编码器分别应用于那些电路中；(2) 利用CC4532的使能端将8-3线编码器扩展为16-4线编码器。模块三 D 触发器逻辑功能测试1 、课时 62、学习目标会描述 D 触发器的逻辑功能，了解时序电路的工作特点；

12、会用特征方程、状态真值表、状态转移图、时序图描述 D 触发器的逻辑功能； 会 D 触发器的逻辑功能及使用方法。3、工作任务(1)按功能真值表测试CC4042的逻辑功能；( 2)使用 CC4042 组成四位并行输入、并行输出寄存器。4、相关实践知识(1) 了解实验装置中时序电路实验部分的使用方法；(2) 了解时序电路出现故障的检查方法；(3) D 触发器的逻辑符合及其含义。5、相关理论知识(1) 了解时序逻辑电路和组合逻辑电路的区别；(2) 了解简单边沿 D 触发器的工作特点；(3) 了解CC4042逻辑功能和使用方法。6、拓展知识(1) 了解 CC4042D 触发器的功能；(2) 了解触发器和

13、锁存器的根本区别。模块四 抢答器电路的设计1 、课时 62、学习目标会中规模集成电路逻辑功能的测试方法； 理解常用中规模集成电路的逻辑功能；会用中规模集成电路及其基本门电路实现四人抢答器； 会用中规模集成电路实现组合逻辑电路功能的设计方法。3、工作任务(1) 按功能真值表测试CC4042的逻辑功能；(2) 使用CC4042组成四位并行输入、并行输出寄存器。4、相关实践知识(1)了解较复杂电路的原理图画法和印制板图的绘制方法；(2) 了解如何列出设计所用元器件清单。5、相关理论知识(1)理解 CC4042、CC4010、CC4511、CC4012、CC4011、FR-205 (C)等集成电路 的

14、逻辑功能；( 2)了解锁存和解锁的工作原理；( 3)了解四人抢答器的工作原理。6、拓展知识(1) 介绍如何用Protel99SE绘制电原理图、印制板图；(2) 用 Multisim 仿真四人抢答器电路。项目三 同步计数器电路设计(一) 参考课时 14(二) 学习目标了解 R-S 触发器的逻辑功能；了解 D 触发器和 JK 触发器的逻辑功能； 会同步时序电路的分析和设计方法； 理解异步时序电路的概念。(三) 工作任务( 1 ) 测试 D 触发器、 JK 触发器逻辑功能；(2)用 D 触发器实现模 4同步加法计数器；( 3 )用 JK 触发器实现模 4 同步加法计数器；(4) 用集成二进制加法计数

15、器实现任意进制计数器(模 4和模 10)。模块一 用 D 触发器实现计数器功能1 、课时 42、学习目标了解 R-S 触发器的逻辑功能；理解 D 触发器的逻辑功能，了解集成六 D 触发器 CD40174 的逻辑功能和使用方 法；掌握用 D 触发器实现同步加法计数器的一般方法。3、工作任务( 1 )按功能真值表测试 D 触发器的逻辑功能；(2)用集成D触发器CD40174实现模4同步加法计数器。4、相关实践知识( 1 )复位端功能及使用方法介绍；(2) 上电复位电路介绍。5、相关理论知识( 1 ) R-S 触发器工作原理及逻辑功能；( 2) D 触发器的原理、逻辑功能；(3) 同步时序电路的设计

16、方法。6、拓展知识（1）集成 D 触发器 CD40174 应用实例（存储器）；（2）TTL 触发器结构特点及使用。模块二 用 JK 触发器实现计数器功能1、课时 42、学习目标了解 JK 触发器的逻辑功能；掌握 JK 触发器的逻辑功能测试方法；掌握用 JK 触发器实现计数器一般方法。3、工作任务（1）按功能真值表测试 JK 触发器的逻辑功能；（2）写出用 JK 触发器实现模 4 加法计数器的步骤并画出电原理图；（3）完成用集成双下降沿JK触发器74LS112实现模4同步加法计数器。4、相关实践知识 会查阅集成电路芯片资料，通过集成电路芯片资料了解电路的逻辑功能。5、相关理论知识（1）JK触发器

17、的原理、逻辑功能；（2）用 JK 触发器实现模 4加法计数器。6、拓展知识CT74LS112 双 JK 触发器的应用实例（计数器）。 模块三 用集成二进制计数器实现任意进制计数器1 、课时 62、学习目标掌握集成十进制计数器 CC4518 功能； 理解复位法和置位法在实现任意进制计数器中的应用； 能用复位法实现任意进制计数器。3、工作任务（1）用CC4518实现模24加法计数器；（2）用CC4518实现模60加法计数器。4、相关实践知识通过查阅集成电路芯片资料，了解 CC451 8计数器的逻辑功能及使用方法。5、相关理论知识（1）集成十进制计数器CC4518的逻辑功能及工作原理；（2）同步置数

18、、异步清零的概念；（3）用复位法实现任意进制计数器的原理。6、拓展知识 集成二进制计数器、集成十进制计数器的工作特点及应用。项目四 数字钟电路设计一）参考课时 24（二）学习目标了解 CC4518 二十进制计数器工作原理，了解用 CD4518 二十进制计数器实 现 24进制、 60 进制加法计数器和减法计数器的方法；了解与非门组成的基本 RS 触发器的工作过程，及利用其消抖动的工作原理； 了解 CMOS 晶体振荡器电路的组成及利用 CD7555 产生方波振荡信号的方法； 了解校时电路及整点报时电路的原理。（三）工作任务（1）能进行正常的时、分、秒计时功能。使用 6 个七段发光二极管数码管显示时

19、间。 其中时位以 24 小时为计数周期；（2）能进行手动校时。利用两个单刀双掷开关分别对时位和分位进行校正；（3）绘制数字钟电路的原理图和印制板布线图；（4）列出数字钟电路的元器件明细清单；（5）写出数字钟电路的调试说明，并按此步骤进行调试。模块一 CD7555 组成的振荡器及分频电路1、课时 62、学习目标了解 CC7555 的逻辑功能、管脚功能及使用方法；会用CC7555产生1KHz的方波振荡信号。3、工作任务利用 CD7555 产生 1KHz 的方波信号。4、相关实践知识 多级分频器电路的应用。5、相关理论知识555 振荡电路简介。6、拓展知识其它方波信号发生器电路简介。模块二 分频电路

20、设计1 、课时 62、学习目标了解二十进制计数器的逻辑功能及使用方法； 会用二十进制计数器设计 2分频和 1 000多级分频。3、工作任务（1）分别用CC4518设计2分频器，1KHz经分频获得500Hz秒校时和报时音频信号；（2）分别用CC4518设计1000分频器，1KHz经分频获得1Hz秒信号。4、相关实践知识 理解二十进制计数器不同接法时的时序图。5、相关理论知识（1）了解二十进制计数器的逻辑功能；（2）了解用CC4518实现分频器。6、拓展知识 D 触发器、 JK 触发器构成分频器。模块三 分校时电路和秒校时电路的设计1、课时 62、学习目标了解基本 RS 触发器的逻辑功能，了解基本

21、 RS 触发器消抖动的原理； 了解时、分、秒校时电路的原理，并正确接入电路中。3、工作任务 （1）利用三个单刀双掷开关分别对时位、分位、秒位进行校正。校时位时，要求时位以每1秒计1的速度循环计数；校分位时，要求分位以每1秒计1的速度循环计数；校秒位时，要求时位以每2秒计1的速度循环计数。（2）绘制用 RS 触发器实现消抖动电路的电路图。4、相关实践知识CC4011 “与非”门的应用。5、相关理论知识（1）了解基本RS触发器的工作过程，及基本 RS触发器消抖动的原理；（ 2 ）了解校时电路的工作原理及正确接入电路的方法。6、拓展知识介绍用与非门组成的RS触发器的逻辑功能。模块四 整点报时电路的设计1 、课时 42、学习目标 会用 555 电路构成所需频率振荡器电路； 能用基本门电路实现时序电路，了解鸣叫控制电路的设计原理。3、工作任务（1）按要求整点报时，信号为 “嘟”、“嘟”、 “嘟”、“哒”；（ 2）绘制有关时序图及原理图。4、相关实践知识 门电路输入输出特性在实际电路中的应用。5、相关理论知识（1）用CC7555电路构成振荡电路的工作原理；（2）鸣叫控制电路的工作原理及鸣叫电路的设计过程。6、拓展知识 定时电路。模块五 数字钟电路设计1 、课时 82、学习目标 会绘制数字钟电路的电原理图；会将以上模块