《数字电路技术基础》实训课教案

实验/实训项目教学模块

说明：

1.本书所列实训教学含基础实验模块、功能电路组装实训模块和大型、综合性技能训练模

块，项目多，涉及内容十分广泛，建议各校根据自身实验室设备、教学进度和学生实际情况合理

进行项目选择；

2.凡标注“*”的项目均为适应本课程发展而新开发的实训项目，所采用的电路均由编者自主

设计，暂无与之配套PCB,目前只能用万能印制电路板代之。故在此呼吁PCB制造企业能尽快

开发之配套PCB：

3.实验/实训教学项目说明，见附表一；

4.受限于篇幅，书中将项目中的实训目标与要求、实训工作准备、实训过程、项目考核评价

等可参照性的内容进行了必要的删减，各项目考核评价请参考附表二或附表三。

附表一实验/实训教学项目说明

项目编项目考核评价

项目名项目类型

a参考

[集成逻辑门电路逻辑功能测试基础实验见附表二

2三态门、OC门功能测试及应用基础实验见附表二

3电控逻辑门逻辑功能测试基础实验见附表二

4组合逻辑集成电路功能测试基础实验见附表二

5*声光两控智能灯电路的制作功能电路组装实训见附表三

6*四地同控一部灯电路的制作功能电路组装实训见附表三

7*病房优先呼叫控制电路的制作功能电路组装实训见附表三

8*8路分时传送同步电子开关的制作功能电路组装实训见附表三

9集成触发器逻辑功能测试基础实验见附表二

10集成计数器、移位寄存器逻辑功能测试基础实验见附表二

11*10路循环追灯控制电路的制作功能电路组装实训见附表三

12*8路循环彩灯控制电路的制作功能电路组装实训见附表三

13*16路顺序脉冲发生器电路的制作功能电路组装实训见附表三

14*可编程8位序列信号发生器的制作功能电路组装实训见附表三

15*数字显示时钟的制作与调试（专利号：202022488679.7）大型、综合性功能电路组装实训见附表三

16*多功能八路抢答器的制作与调试（专利号：202022488691.8）大型、综合性功能电路组装实训见附表三

17*10MHz简易频率计的制作与调试（专利号：202022489236.X）大型、综合性功能电路组装实训见附表三

附表二基础实验考核评价表

评价结果

评价指标评价要点

优良中合格不合格

理论水平理论知识掌握情况，能否自主分析电路

技能水平逻辑功能测试综合情况

安全操作①能否按照安全操作规程操作：②有无损坏仪器仪表

优良中合格不合格总评

总评评别

89〜10080〜8870〜7960〜69<60得分

附表三实训项目考核评价表

评价结果

评价指标评价要点

优良中合格不合格

1.理论知识掌握情况，能否自主分析电路

理论水平

2.对电路设计的思路是否清晰

（应知）

3.装配草图绘制质量

1.元器件识别与检测

技能水平

2.工件工艺情况

（应会）

3.工件调试与检测情况

安全①能否按照安全操作规程操作；②有无发生安全事故

操作③有无损坏仪器仪表

优良中合格不合格总评

总评评别

89〜10080〜8870〜7960〜69<60得分

项目1集成逻辑门电路逻辑功能测试

项目名称项目1集成逻辑门电路逻辑功能测试所属科目电子技术

实训对象中职电子技术应用专业学生教材主编欧小东

参考教材《脉冲数字电路》电子工业出版社教案编写邓满元

计划课时4节课型实验/实训课

实训重点：TTL、CMOS门工作原理、使用注意事项。

实训难点：TTL、CMOS集成电路芯片的外形、引脚排列和引脚功能，并能正确使用。

项目1集成逻辑门电路逻辑功能测试

@知识目标

了解TTL、CMOS门工作原理、使用注意事项。

®技能目标

(1)熟悉TTL、CMOS集成电路芯片的外形、引脚排列和引脚功能，并能正确使用。

(2)能贯彻落实7s管理(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)。

@实验设备与仪器(见项目表1-1)

项目表1-1实验设备与仪器清单表

序号品名型号规格数量序号品名型号规格数量

1TTL集成电路74LS0014CMOS集成电路CC40111

2TTL集成电路74LS0215数字电路实验箱1

3CMOS集成电路CC400116万用表MF471

®实验步骤

1.熟悉74LS00、74LS02,CC4001、CC4011引脚功能

引脚功能如项目图1-1所示。

2.74LS00、74LS02,CC4001、CC4011逻辑功能测试

逻辑功能测试电路如项目图1-2所示。

(1)74LS00逻辑功能测试。

将74LS00插入数字电路实验箱，任选四个与非门中的一个，按项目图1-2(a)所示，

将其输入端A、8接实验箱上的逻辑开关，输出端丫接实验箱上的电阻和发光二极管，

74LS00的Vcc端接+5V电源正极，GND端接电源地。

电路连接完毕并检查无误后，通电测试，观测二极管的状态(发光为1、不发光为0)。

完成项目表1-2,验证电路的逻辑功能。

项目表1-274LS00逻辑功能验证表

输入输出输入输出电平值(丫)输出y表达式

ABYABY输出及逻辑功能描述

()0010电平=______V；

10111电平=______Vo

(2)74LS02逻辑功能测试。

按项目图1-2(b)所示连接测试电路。参照上面的方法和步骤，完成项目表1-3。

项目表1-374LS02逻辑功能验证表

输入输出输入输出电平值(丫)输出丫表达式

ABYABY输出及逻辑功能描述

00010电平=______V：

10111由平=V。

(3)CC4001功能测试。

按项目图1-2(c)所示连接测试电路，CC4001的VDD端接+5V电源正极，为s端接电

源地。其他均参照上面的方法和步骤，完成项目表1-4。

项目表1-4CC4001辑功能验证表

输入输出输入输出电平值(丫)输出丫表达式

ABYABY输出及逻辑功能描述

00010电平=_______V；

10111电平=_______Vo

(4)CC4011逻辑功能测试。

按项目图1-2(d)所示连接测试电路。参照上面的方法和步骤，完成项目表1-5。

项目表1-5CC4011逻辑功能验证表

输入输出输入输出电平值(X)输出y表达式

ABYABY输出及逻辑功能描述

00010电平=______V；

10111电平=______Vo

3.项目考核评价(参考附表二)

@实验拓展

上述实验中，如果输入端不接逻辑开关，如何将高、低电平引入输入端？

@5实训总结：

©实训记要：

&5优秀实习生名单：

项目2三态门、0C门功能测试及应用

项目名称项目2三态门、OC门功能测试及应用所属科目电子技术

实训对象中职电子技术应用专业学生教材主编欧小东

参考教材《脉冲数字电路》电子工业出版社教案编写邓满元

计划课时4节课型实验/实训课

实训重点：三态门、OC门工作原理和具体应用。

实训难点：(1)三态门、OC门集成电路的外形、引脚排列和引脚功能。(2)正确使用三态

门、OC门。

项目2三态门、OC门功能测试及应用

&5知识目标

了解三态门、OC门工作原理，熟悉三态门、OC门的具体应用。

@技能目标

(1)熟悉三态门、OC门集成电路的外形、引脚排列和引脚功能。

(2)学会正确使用三态门、OC门。

(3)能贯彻落实7s管理(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)。

@实验设备与仪器(见项目表2-1)

项目表2-1实验设备与仪器清单表

序号品名型号规格数量序号品名型号规格数量

1数字集成电路74LS12614示波器双踪1

2数字集成电路74LS2215数字电路实验箱1

3万用表MF4716方波信号发生器1

@实验步骤

1.熟悉74LS126、74LS22引脚功能

引脚功能如项目图2-1所示。

2.三态门74LS126逻辑功能测试及应用

三态门74LS126逻辑功能测试及应用实验电路如项目图2-2所示。

(1)74LS126逻辑功能测试。

将74LS126插入数字电路实验箱，任选四个三态门中的一个，按项目图2-2(a)所示，

将其输入端A、使能控制端EN接实验箱上的逻辑开关，输出端丫接实验箱上的电阻和发

光二极管，74LS126的Vcc端接+5V电源正极，GND端接电源地。

电路连接完毕并检查无误后，通电测试，观测二极管的状态(发光为1、不发光为0)

并完成项目表2-2,验证电路的逻辑功能。

项目表2-2逻辑功能验证表

输入输出输入输出电平值（r）高阻态时，断开电阻R1

AENYAENY输出测丫端对地电阻

00010电平=______V：R正=C：

10111电平=______VoRL______0

（2）74LS126应用电路。

按项目图2-2（b）所示连接74LS126应用电路。电路连接完毕并检查无误后，通电测

试，并完成项目表2-3,验证电路总线控制应用状态下的分时传输逻辑功能。

项目表2-3分时传输逻辑功能验证表

修入示波器波形输入示波器波形

S|S2s3s4S|S2s3s4

10(H)0010

频率为_______Hz,传输数据为______。频率为_______Hz,传输数据为______。

输入示波器波形输入示波器波形

S|S2s3s4S|S2s3s4

01000001

频率为______Hz,传输数据为_____。频率为_______Hz,传输数据为______o

实验结论：

3.0C门74LS22逻辑功能测试及应用

0C门74LS22逻辑功能测试及应用实验电路如项目图2-3所示。

（1）74LS22逻辑功能测试。

按项目图2-3（a）所示连接74LS22测试电路。电路连接完毕并检查无误后，通电测

试，观测二极管的状态（发光为1、不发光为0）。完成项目表2-4,验证电路的逻辑功能。

项目表2-4逻辑功能验证表

输入输出输入输出电平值（丫）输入、输出逻辑关系

ABYABY检出

00010电平=______V；Y=_____________

10111电平=______V。

（2）74LS22应用电路。

按项目图2-3（b）所示连接74LS22应用电路。电路连接完毕并检查无误后，通电测

试，观测二极管的状态（发光为1、不发光为0）。完成项目表2-5,验证电路线与逻辑功能。

项目表2-5线与逻辑功能验证表

输入状态输出（电平值）输入状态输出（电平值）

S[S2s3s4匕（计算值）Y2（计算值）YSlS2s3s4n（计算值）Y2（计算值）Y

00001000

00011001

00101010

00111011

01001100

01011101

01JO1110

01111111

结论：

4.项目考核评价（参考附表二）

@实验拓展

上述实验中，如何处理多余输入端？

&5实训总结：

©实训记要：

©优秀实习生名单：

项目3电控逻辑门逻辑功能测试

@知识目标

理解电控门的开关控制原理，能分析电控门输入数码与输出数码的关系。

@技能目标

（1）熟悉TTL、CMOS集成电路芯片的外形、引脚排列和引脚功能，并能正确使用。

（2）能贯彻落实7s管理（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）。

项目名称项目3电控逻辑门逻辑功能测试所属科目电子技术

实训对象中职电子技术应用专业学生教材主编欧小东

参考教材《脉冲数字电路》电子工业出版社教案编写邓满元

计划课时4节课型实验/实训课

实训重点：电控门的开关控制原理，电控门输入数码与输出数码的关系。

实训难点：TTL、CMOS集成电路芯片的外形、引脚排列和引脚功能，并能正确使用。

项目3电控逻辑门逻辑功能测试

⑨知识目标

理解电控门的开关控制原理，能分析电控门输入数码与输出数码的关系。

@技能目标

（1）熟悉TTL、CMOS集成电路芯片的外形、引脚排列和引脚功能，并能正确使用。

（2）能贯彻落实7s管理（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）。

@实验设备与仪器（见项目表3-1）

项目表3-1实验设备与仪器清单表

a47

序号品名型号规格数量序号口口召型号规格数量

1TTL集成电路74LS0016双踪示波器1

2TTL集成电路74LS0817方波信号发生器1

3TTL集成电路74LS0218数字电路实验箱1

4TTL集成电路74LS3219万用表MF471

5TTL集成电路74LS861

®实验步骤

1.熟悉74LS08、74LS32、74LS86的引脚功能

74LS08.74LS32,74LS86的引脚功能如项目图3-1所示。74LS00、74LS02的引脚功

能图见项目1。

2.电控门74LS08、74LS00.74LS32、74LS02,74LS86逻辑功能测试

将74LS08插入数字电路实验箱，任选四个与门中的一个，按项目图3-2所示进行连

接：输入端A接实验箱上的逻辑开关，输入端B接10Hz方波信号（模拟输入的数据信号）;

双踪示波器的两个输入探头（Yi通道输入和丫2通道输入）分别接与门的输入端B和输出

端Y；输出端丫接实验箱上的电阻和发光二极管；74LS08的Vcc端接+5V电源正极，GND

端接电源地，方波信号发生器和双踪示波器的接地端必须确保可靠接地。

电路连接完毕并检查无误后，通电测试。拨动逻辑开关S,观测二极管的发光状态是否

有变化，对双踪示波器Yi通道和丫2通道显示的波形进行对比和分析。完成项目表3-2(a),

验证电控与门的逻辑功能。

同理，对照项目图3-2,再分别进行74LS00、74LS32,74LS02.74LS86电控逻辑门的

功能测试，并将测试结果填入项目表3-2中的相应位置处。

项目表3-2电控门逻辑功能验证表

(a)74LS08电控与门逻辑功能测试

控制4数据8示波器显示通道波形输出y表达式数据输入/数据输出特点描述

0匕

10Hz方波

1Y2

(b)74LS00电控与非门逻辑功能测试

控制A数据3示波器显示通道波形输出y表达式数据输入/数据输出特点描述

0匕

10Hz方波

1丫2

(c)74LS32电控或门逻辑功能测试

控制A数据B示波器显示通道波形输出y表达式数据输入/数据输出特点描述

0

10Hz方波

1Y2

(d)74LS02电控或非门逻辑功能测试

控制A数据3示波器显示通道波形输出y表达式数据输入/数据输出特点描述

0匕

10Hz方波

1

Y2

(e)74LS86电控异或门逻辑功能测试

控制A数据8示波器显示通道波形输出丫表达式数据输入/数据输出特点描述

0

10Hz方波

1丫2

3.项目考核评价(参考附表二)

@实验拓展

上述实验中的电控门，其本质是受电平控制的各类电子开关。请思考如何利用电控门,

构成一个反码输出的二选一数据选择开关？试画出满足要求的逻辑电路。

@5实训总结:

©）实训记要:

【优秀实习生名单:

项目4组合逻辑集成电路功能测试

项目名称项目4组合逻辑集成电路功能测试所属科目电子技术

实训对象中职电子技术应用专业学生教材主编欧小东

参考教材《脉冲数字电路》电子工业出版社教案编写邓满元

计划课时4节课型实验/实训课

实训重点：3线-8线译码器74LS138、8路数据选择器74LS251、七段显示译码器74LS48、8

线-3线优先编码器74LS148等各类组合逻辑集成电路的作用。

实训难点：各类组合逻辑集成电路输入控制与输出间的逻辑关系，正确识读各类组合逻辑集成

电路的功能表。

项目4组合逻辑集成电路功能测试

@知识目标

了解3线-8线译码器74LS138、8路数据选择器74LS251、七段显示译码器74LS48、8线

-3线优先编码器74LS148等各类组合逻辑集成电路的作用，理解输入控制与输出间的逻辑关

系。能正确识读各类组合逻辑集成电路的功能表。

@技能目标（参考实验项目1）

®实验设备与仪器（见项目表4-1）

项目表4-1实验设备与仪器清单表

序号品名型号规格数量序号品名型号规格数量

1TTL集成电路74LS13816数字电路实验箱1

2TTL集成电路74LS25117万用表MF471

3TTL集成电路74LS4818发光二极管8

4TTL集成电路74LS14819金属膜电阻220Q8

5七段数码管BS2051

@实验步骤

1.熟悉74LS138、74LS25K74LS48,74LS148的引脚功能

74LS138、74LS251、74LS48.74LS148的引脚功能如项目图4-1所示。

2.组合逻辑集成电路功能测试

（1）3线-8线译码器74LS138逻辑功能测试。

将74LS138插入数字电路实验箱，按项目图4-2所示连接好电路，电路连接完毕并检查

无误后，通电并按要求进行测试。观测二极管的发光状态（发光表示输出为0、不发光表示输

出为1）,记录实验数据并填写项目表4-2,完成电路逻辑功能的验证。

项目表4-274LS138逻辑功能验证表

输入输出

GGMGIBA2AiA。KoYYyYAYsY6y

27

X1XXXX

XX1XXX

0XXXXX

100000

100001

100010

100011

100100

100101

100110

100111

(2)8路数据选择器74LS251逻辑功能测试。

同理，按项目图4-3所示对74LS251进行测试。填写项目表4-3,完成电路逻辑功能的验

证。

项目表4-374LS251逻辑功能验证表

输入输出

AY

ENA2AiAo。6D4。3DADoY

2

1XXXXXXXXXXX

0000XXXXXXX0/1

0001XXXXXX0/1X

0010XXXXX0/1XX

0011XXXX0/1XXX

0100XXX0/1XXXX

0101XX0/1XXXXX

0110X0/1XXXXXX

01110/1XXXXXXX

(3)七段显示译码器74LS48逻辑功能测试。

按项目图4-4所示对74LS48进行测试。填写项目表4-4,完成电路逻辑功能的验证。

项目表4-474LS48逻辑功能验证表

十进制数输入输出

或功能字形显示

LTRBIBI/RBO4A2AiYeYdYcYf

试灯0XXXXXX

灭零1010000

消隐1X0XXXX

01X10000

11X10001

21X10010

31X10()11

41X10100

51X10101

61X10110

71X10111

81X11000

91X11001

(4)8线-3线优先编码器74LS148逻辑功能测试。

按项目图4-5所示对74LS148进行测试。填写项目表4-5,完成电路逻辑功能的验证。

项目表4-574LS148逻辑功能验证表

输入输出

ST77i

115hhh/fl以Y2r.Po

1XXXXXXXX

011\1111I

00XXXXXXX

010XXXXXX

0110XXXXX

()1110XXXX

011110XXX

0111110XX

01111110X

011111110

3.项目考核评价(参考附表二)

实训总结:

3实训记要:

优秀实习生名单:

*工页目5声光两控智能灯电路的制作

项目名称*项目5声光两控智能灯电路的制作所属科目电子技术

实训对象中职电子技术应用专业学生教材主编欧小东

参考教材《脉冲数字电路》电子工业出版社教案编写邓满元

计划课时4节课型实验/实训课

实训重点：声光两控智能灯电路的逻辑设计原理，电路的工作过程。

实训难点：声光两控智能灯逻辑电路的设计原理与功能测试，故障原因分析与检修。

*项目5声光两控智能灯电路的制作

@知识目标

（1）理解声光两控智能灯电路的逻辑设计原理。

（2）能熟练运用理论知识分析声光两控智能灯电路的工作过程。

（3）掌握逻辑电路的设计原理与功能测试。

@技能目标

（1）能熟练掌握焊接装配技能，熟悉常用电子元器件的质量检测，能熟练在万能印制

电路板上进行合理的元器件布局布线。

（2）会上网查找、整理相关资料，能相互讨论，分享信息资料。

（3）具备相当的读图能力，能熟读集成IC引脚功能图、电路原理图。

（4）出现疑惑时能及时问询指导老师，出现故障时会运用理论知识分析故障原因及部

位，会运用老师讲授的方法仔细检查，会对故障予以检修。

（5）能贯彻落实7s管理（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）。

@工具、元器件和仪器

（1）电烙铁等常用电子装配工具。

（2）直流稳压电源、万能印制电路板、NE555、光电二极管、三极管等。

（3）万用表。

@实训步骤

1.逻辑设计原理

（1）灯控原理：当光照不足（天黑）和声响（有行人）两个条件同时具备时，需点亮照

明灯，待行人走远（几分钟延时）后自动熄灭；如不同时具备上述两个条件，为避免浪费电

能，要求保持熄灭状态。

本电路中的NE555构成单稳态触发器。③脚输出高电平须同时满足两个条件：首先，

只有天黑后，光电二极管才会呈现高阻态，NE555复位端才会为高电平，单稳态触发器才

具备工作条件；其次，单稳态触发输入信号为驻极体话筒声电转换后放大的电信号，只有

当声响足够，单稳态触发器才具备触发条件。

（2）NE555引脚功能图和逻辑设计电路图

声光两控智能灯电路如项目图5-1所示。

2.装配要求和方法

工艺流程：准备一熟悉工艺要求T绘制装配草图一核对元器件数量、规格、型号元

器件检测一元器件预加工一装配焊接T总装加工一自检•

（1）准备：将工作台整理有序，配齐必要的物品，各类工具合理摆放。

（2）熟悉工艺要求：认真阅读电原理图和工艺要求。

（3）绘制装配草图：要求学员自主设计，力求排版合理、布局美观。

（4）清点元器件：按项目表5-1核对元器件的数量和规格，应符合工艺要求，如出现短

缺或差错，应及时补缺或更换。

项目表5-1元器件清单表

□勺□勺

序号代号口口召型号规格数量序号代号DD-Cl型号规格数量

1IC数字集成电路NE5551105电解电容220pF1

2VT)三极管9011111瓷片电容0.1pF1

C4

3三极管9014112电位器lOOkQ1

VT2RP2

4VDI光电二极管2CU113R1金属膜电阻lOOkQ1

5二极管1N4001114金属膜电阻6.8kQ1

VD2R2

6HK23F直流继电器5V115Ri金属膜电阻1MQ1

7RPi电位器IMC116R4金属膜电阻torn1

8Ci电解电容IpF117金属膜电阻1.8kQ1

R5

9电解电容0.22"118HL白炽灯220V/40W1

c2

（5）元器件检测：用万用表电阻挡对元器件进行逐一检测，剔除并更换不合格元器件。

（6）元器件预加工。

（7）万能印制电路板装配工艺要求：

①电阻尽量采用水平安装方式，紧贴印制板，色码方向一致；

②所有焊点均采用直角焊，焊接完成后剪去多余引脚，留头在焊面以上0.5〜1mm,

且不能损伤焊接面；

③万能印制电路板布线应正确、平直，转角处成直角；焊接可靠，无虚焊、漏焊、短

路等现象。

（8）自检：对已完成装配的工件仔细进行如下方面的质量检查。

①装配的准确性：包括元器件位置、电解电容与二极管极性是否错误、元器件引脚有

无错连、错焊。

②焊点质量的可靠性：焊点应无虚焊、漏焊、搭焊及空隙、毛刺等。

③装配的安全性：包括电源线、地线有无短接；220V电源和灯泡的接线端是否做到

了可靠的绝缘包扎；检查有无影响安全性能指标的缺陷；元器件整形等。

3.调试与检测

自检无误后，首先要用黑胶带包覆光电二极管受光处（模拟无光照），接入5V直流稳

压电源，然后发出声音。若能听到直流继电器的正常吸合声，说明电路正常工作。最后再将

灯泡接入220V交流电源，并完成项目表5-2,测试并验证电路是否符合设计要求。

项目表5-2电路测试数据记录表

器件有声无声

三极管

VTVcVEVVc%诲

NE555②

电

器件无光照，灯亮无光照，灯灭有光照，灯亮有光照，灯灭

路

NE555@

测

NE555③

试

RP1调至中点，从亮到灭延时时间RP1调至最大，从亮到灭延时时间

记

NE555

录

⑥脚

波形

说明：功能如不符合设计要求，查找原因，检修电路，直至成功

4.项目考核评价（参考附表三）

Qi实训总结:

□实训I记要:

3优秀实习生名单:

*项目6四地同控一盏灯电路的制作

四地同控一盏灯电路的逻辑输出为y=A㊉3㊉C㊉。。实现该输出函数的方法有：①小

规模集成逻辑门电路；②D触发器；③数据分配器；④数据选择器。本项目中以方法①、②进

行电路设计、制作和测试。

@知识目标、技能目标、工具、元器件和仪器(参考实训项目5)

项目名称*项目6四地同控一盏灯电路