《数字电子技术实验》教学大纲

《数字电子技术实验》教学大纲一、课程基本信息课程编码：075113B课程名称：数字电子技术实验英文名称：DigitalElectronicTechnologyExperiment课程类别：专业基础及核心课总学时：16总学分：0.5适用专业：电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业二、实验课程的性质、目标和任务课程性质：《数字电子技术实验》课程是电子科学与技术专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，属于必修课。课程目标：1、培养学生初步具有数字电路的分析和设计能力；2、培养学生初步具有电路调试和常见故障排除的能力；3、培养学生具有正确处理实验数据、分析实验结果的能力；4、培养学生能够独立写出严谨的、有理论分析的、文字通顺且字迹工整的实验报告。课程任务：1、掌握常用电子仪器仪表的使用，如双踪示波器、万用表等；2、掌握数字电路基本测试方法，如组合、时序电路逻辑功能测试等；3、掌握数字电路基本设计方法，加深对数字电路工作原理的理解；4、掌握数字电路故障排除的基本方法。三、实验课程教学基本要求1、学生要遵守实验室的规章制度，爱护实验设备；2、学生应熟练使用数字电路实验箱、万用表、示波器等；3、实验前要作好充分准备，包括电路设计、测试步骤与方法等；4、实验后能独立撰写实验报告，准确分析实验结果，并与理论分析结果进行对比；5、每个实验完成后，需按时提交实验报告。四、实验教学内容及要求实验一集成门电路（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解数字电路实验箱的基本功能和使用方法。2、掌握74LS00的使用规则。3、掌握反相器的电气特性。4、掌握74LS00与非门的逻辑功能。【内容提要】1、采用74LS00设计反相器电路，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、绘制反相器的电压传输特性曲线。4、测试74LS00的输入和输出电压，分析逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS00芯片、数字万用表实验二SSI组合逻辑电路（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS10的使用规则。2、掌握SSI组合逻辑电路的分析与设计方法。3、掌握SSI组合逻辑电路功能的测试方法。【内容提要】1、设计3人表决电路，用与非门实现，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、分析电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS00芯片、74LS10芯片、数字万用表实验三MSI组合逻辑电路—译码器（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS138、74LS20的使用规则。2、掌握译码器的逻辑功能和测试方法。3、掌握MSI组合逻辑电路的分析与设计方法。【内容提要】1、设计监视交通信号灯工作状态的电路，用74LS138和门电路实现，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、分析电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS138芯片、74LS20芯片、数字万用表实验四MSI组合逻辑电路—数据选择器（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS151、74LS153的使用规则。2、掌握数据选择器的逻辑功能和测试方法。3、掌握MSI组合逻辑电路的分析与设计方法。【内容提要】1、设计3个开关控制一个灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制灯的亮灭，用74LS151和门电路实现，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、分析电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS151芯片、74LS153芯片、数字万用表实验五集成触发器（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS112的使用规则。2、掌握SR触发器、JK触发器、T触发器的逻辑功能。3、掌握触发器逻辑功能的测试方法。【内容提要】1、设计SR触发器电路，测试电路的输入和输出电压，分析逻辑功能。2、测试JK触发器的输入和输出电压，分析逻辑功能。3、基于JK触发器设计T触发器实现电路，测试电路的输入和输出电压，分析逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS112芯片、数字万用表实验六SSI时序逻辑电路（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS86的使用规则。2、掌握SSI时序逻辑电路的分析与设计方法。3、掌握SSI时序逻辑电路功能的测试方法。【内容提要】1、设计四进制加减计数器，用74LS112和门电路实现，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、分析电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS00芯片、74LS10芯片、74LS112芯片、74LS86芯片、数字万用表实验七MSI时序逻辑电路（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解74LS161的使用规则。2、掌握计数器的逻辑功能和测试方法。3、掌握MSI时序逻辑电路的分析与设计方法。【内容提要】1、设计十进制加法计数器，用74LS161和门电路实现，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，测试电路的输入和输出电压。3、分析电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS161芯片、数字万用表实验八555定时器及应用（2学时）【实验类型】设计性实验【目的与要求】1、了解555定时器的使用规则。2、掌握施密特触发电路、单稳态触发电路、多谐振荡电路的功能。3、掌握施密特触发电路、单稳态触发电路、多谐振荡电路功能的测试方法。4、掌握Multisium仿真软件的使用。【内容提要】1、采用555定时器设计施密特触发电路、单稳态触发电路、多谐振荡电路，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路，观测施密特触发电路、单稳态触发电路、多谐振荡电路的输出波形图。3、分析施密特触发电路、单稳态触发电路、多谐振荡电路的功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、NE555、双踪示波器、万用表、Multisium实验九交通灯控制器的设计（2学时）【实验类型】综合性实验【目的与要求】1、了解组合与时序混合逻辑电路的设计方法。2、掌握74LS00的使用规则。3、掌握反相器的电气特性和逻辑功能的测试方法。【内容提要】1、设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，画出电路的接线图。2、根据接线图连接电路。3、测试电路的逻辑功能。【所需主要仪器设备】数字电路实验箱、74LS163、74LS153、74LS74、74LS00、74LS04、74LS09、7407、NE555、发光二极管、电阻、电容、Multisim五、实验学时分配序号实验项目名称实验学时实验类型必做/选做是否为开放实验备注1集成门电路2设计性必做否2SSI组合逻辑电路2设计性必做否3MSI组合逻辑电路—译码器2设计性必做否4MSI组合逻辑电路—数据选择器2设计性必做否5集成触发器2设计性必做否6SSI时序逻辑电路2设计性必做否7MSI时序逻辑电路2设计性必做否8555定时器及应用2设计性必做否9交通灯控制器的设计2综合性选做是六、所在实验室及主要仪器设备（一）实验室名称：数电实验室（二）主要仪器设备：数字电路实验箱、万用表、示波器、74LS00、74LS10、74LS20、74LS138、74LS151、74LS153、74LS112、74LS86、74LS161、NE555、Multisium七、使用教材及主要教学参考书推荐教材：毕满清.《电子技术实验与课程设计》，北京：机械工业出版社，2009。适用专业：电子科学与技术专业，电气工程及其自动化专业。教学参考书：1、阎石主编.《数字电子技术基础》（第六版），北京：高等教育出版社，2006。适用专业：电子科学与技术专业，电气工程及其自动化专业。2、陈大钦主编.《电子技术基础实验》（第二版），北京：电子科学与技术出版社，2000。适用专业：电子科学与技术专业，电气工程及其自动化专业。3、欧阳星明编著.《数字电路逻辑设计》，北京：人民邮电出版社，2011。适用专业：电子科学与技术专业，电气工程