<<数字电子技术基础>>课程教学安排 实验内容：

实验一、TTL与非门电路的测试

实验二、集成组合逻辑电路

实验三、JK触发器的实验测试

实验四、555组成多谐振荡电路

评分标准：

实验操作 7 0%

实验报告 30%

学分0.5 学时8

本课程的任务和要求

通过该门课程的学习,学生在实验技能方面应用技术达到下列要求

(1) 、正确使用电流表.万用表.功率表及常用的一些电工设备;

学会使用示波器.信号发生器，晶体管稳压电源.晶体管毫伏表.

(2) 、掌握基本的测量技术,如测量电压.电流、功率、频率、

相位时间及电路的主要技术指标。

(3) 、具有查阅电子器件手册的能力。

(4) 、能按电路图连接实验线路和合理布线初步具体分析、寻

找和排除常见故障的能力。

(5) 、具有根据实验任务确定实验方案,选择合适元件设计线 1

路的初步能力,具有选择常用电工仪表，设备进行实验的能力。

(6) 、能独立写出严谨，有理论分析.事实求是.文字通顺的实

验报告。

一、实验的一般过程

1、预习

2、基本操作程序

(1) 熟悉设备

(2) 连接线路

(3) 检查调整

(4) 操作记录

(5) 核对检查

(6) 注意事项

3、报告的编写

实验报告一般应包括以下主要内容

(1) 实验目的及任务

(2) 实验电路及使用的设备,实验原理及方法.

(3) 实验数据.

(4) 数据处理.包括整理数据,估计误差,通过计算得到结果,

绘制出表示实验结果的实验曲线等.

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(5) 结论与分析讨论、包括通过实验得出结论,对实验中发

生的现象、问题、事故等的分析讨论,实验的收获体会,对改进实验的建议等.

4(1).实验中经常要与220V至380V的交流电压打交道,如果忽视安全用电或粗心大意.就很容易触电.为确保自身和他人的安全,实验中应做到以下几点;

a.遵守接线基本规则,先把设备.仪表.电路之间的线接好,经自查和互查无误后,再接电源线,经老师检查允许后,再合闸.拆线顺序为先切断电源和先拆电源线,再拆其它线.

b.绝对不能把一头已接在电源的导线的另一头空甩着.电路其它部分也不能有空甩线头的现象.线接好后,多余的.暂时不用的导线都要拿开,放在合适地方.

C.实验中要多加小心,手和身体绝对不能碰任何金属部分(包括仪器外壳),养成实验时手始终拿绝缘部分的好习惯,同时要绝对克服手习惯性的摸这摸那的坏习惯,杜绝将整个手都放在测试点上的不良测试方法.

d.万一遇到触电事故,不要慌乱,应迅速断开电原,拉下闸刀,使触电者尽快脱离电源,然后抓紧时间送医院或请医务人员前来珍治.

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实验一、 TTL与非门参数的测量

一、实验目的

1、熟悉TTL与非门外型和管脚引线排列

2、通过测试了解与非门的直流参数

3、加深对与非门逻辑功能的认识

4、加深理解与非门的外特性及使用条件

二、实验说明

实验测试所用与非门为国为74LS00

三、实验内容

测试各参数的电路如下图所示

1、与非门逻辑功能的测试(用图a .去掉电流表)

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2、电压传输特性的测试(实图26—3)

调节R2便可获得相应输入电压Ui，读出输出电压U0的值

3、主要参数的测试．

（a）测定空载功耗Pon=UccIcc． (b)测量低电平输入电流Iis

(a )图

( b）图

(c)测量最大负载电流IoL

当U0≈0.4V时，此时的负载电流值为允许的最大负载电流IoL

切记：确保所测电流值不超过20mA。 (c)图 四、实验报告要求

1、列出直流参数实测数据表格。 2、画出传输特性曲线。

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3、计算空载功耗Pon扇出系数N?IoL

I

is

面包板.JPG.

数字逻辑电路实验箱.JPG

实验二 、组合逻辑电路

一、实验目的

1、加深理解组合逻辑电路的设计方法。

2、验证半加器电路的逻辑功能。

二、实验原理（略）

Sn=

三、实验电路图

6 Cn=

四、实验内容与步骤

1、 首先验证与非门的好坏，然后按半加器电路进行连线。

2、完成半加器的真值表，并写出Sn.Cn的表达式。

五、实验报告

1、整理实验结果，并对实验结果进行分析讨论。

2、总结组合逻辑电路的设计方法。

实验三、JK触发器

一、实验目的

1、熟悉JK触发器的外形和引线排列。

2、掌握集成JK触发器逻辑功能的测试方法。

3.熟悉用示波器观察脉冲波形的方法。

4.了解触发器的动态工作特性。

二、实验说明

74SL76是带清除和预置的双JK触发器，其逻辑功能见指导书

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三、实验内容 1、静态测试

（A） SD、RD功能测试

(B) JK触发器逻辑功能的测试

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0→1表示上升沿，1→0

表示下降沿，Qn=0 Qn=1可以由SD RD进行预置，之后再经CP触发，Qn+1为触发后状态。

2、 动态测试

分频功能测试

使JK触发器于计数状态（J=K=RD=SD=1）

用示波器分别观察（1）----CP；（15）----Q1；（11）-----Q2的波形，并画出波形图。

四、实验报告要求：详细记录实验现象并作出分析。

五、思考题 见指导书。

实验四、555组成多谐振荡电路

一、实验目的

1、掌握555集成电路定时器构成的多谐振荡器的工作原理。 9

2、熟悉多谐振荡电路充放电时间t的计算方法及由555组成的多谐振荡器相关波形的测量。

二、实验原理及说明

由555构成的多谐振荡电路及工作波形如下图：

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三、实验内容

1 、用555构成矩形波发生器如(b)所示.

2、按（b）接线，用示波器观察A、B、C波形并画出各点波形

四、实验报告要求

1、计算出电容C的放电时间t1 =R2C㏑2=0.7R2C 充电时间 t2=（R1+R2）C㏑2=0.7(R1+R2）C

2、以A点的波形为基准，画出A、B、C点的波形。

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第二篇：《数字电子技术基础》教案

《数字电子技术基础》教案

课题：绪论、数制、码制

课时安排：2

重点：数制之间的转换

难点：码制与数制之间的区别

教学目标：使同学了解数字电路的特点，理解各种数制及数制之间的转换方法，理解数制、码制的区别。

教学过程：

引言

一、逻辑代数

二、二进制表示方法

1、  数制

2、  几种常用进制数之间的转换

1）、二、八、十六进制数转换为十进制数

2）十进制数转换为二进制数

3）二进制数转换为八、十六进制数

4）八、十六转换为二进制数

三、二进制代码

1、  编码

2、  二进制编码

3、  BCD码

4、  8421BCD码

课题：基本概念、公式和定理

课时安排：2

重点：基本公式

难点：基本概念

教学目标：使同学理解几种常用的逻辑关系，掌握逻辑运算及规则

教学过程：

一、三种基本逻辑运算

1、  基本逻辑关系举例

2、  三种基本逻辑关系

二、基本逻辑运算

三、逻辑变量与逻辑函数

四、几种常用逻辑运算

五、逻辑符号

六、公式和定理

1、  常量之间的关系

2、  常量与变量的关系

3、  与不同代数相似的定理

4、  逻辑代数的一些特殊定理

5、  关于等式的三个规则

1）、代入规则  2）、反演规则  3）、对偶规则

6、若干常用公式

课题：异或运算、逻辑函数的标准与或式和最简式

课时安排：2

重点：最小项的概念及其表示方法

难点：最小项的编号与表达式间的关系

教学目标：使同学掌握异或运算的饿性质、最小项的表示方法及其性质、公式化简法

教学过程：

一、异或运算

1、  定义

2、  性质

二、逻辑函数的标准与或式和最简式

1、  最小项

2、  标准与或式

3、  用公式化简法化简

课题：用K图化简逻辑函数

课时安排：2

重点：用K图化简逻辑函数的方法

难点：对K图化实质的理解

教学目标：使同学理解变量卡诺图的画法，掌握逻辑函数K图的填法，化简方法，注意事项，并学会用K图求反函数的与或式

教学过程：

一、逻辑变量的卡诺图

1、  两变量卡诺图

2、  变量K图的画法

3、  变量K图的特点

4、  变量K图中最小项合并的规律

二、逻辑函数的卡诺图

三、用卡诺图化简逻辑函数

1、  合并原则  2、基本步骤  3、用卡诺图化简函数应注意几点

5、  用卡诺图求反函数的最简与或式  5、用卡诺图检验函数是否最简

课题：具有约束的逻辑函数的化简

课时安排：2

重点：具有约束的逻辑函数的化简

难点：具有约束的逻辑函数的化简

教学目标：使同学理解约束条件，掌握用约束条件化简逻辑函数的方法，了解逻辑函数的几种表示方法。

教学过程：

一、表达式间的变换

二、约束的概念和约束的条件

三、有约束的逻辑函数的表示方法

四、具有约束的逻辑函数的化简

1、  在公式中的应用

2、  在图形法中的应用

3、  化简举例

课题：逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换

课时安排：2

重点：逻辑函数表示方法相互之间的转换

难点：由真值表到表达式的转换

教学目标：使同学对前面介绍的逻辑函数的表示方法有一个整体认识并学会它们之间的转换方法

教学过程：

一、逻辑函数的表示方法

1、  真值表

2、  卡诺图

3、  表达式

4、  逻辑图

5、  时序图

二、表示方法间的转换

1、  由真值表到逻辑图

2、  由逻辑图到真值表

课题：二极管、三极管开关特性

课时安排：2

重点：各种电子开关的条件、逻辑门电路

难点：门电路与逻辑运算的联系

教学目标：使同学理解电子开关的条件及开关的特点

教学过程：

一、理想开关的开关的开关特性

二、半导体二极管的开关特性

三、半导体三极管的开关特性

四、MOS管的开关特性

课题：分立元件门电路、CMOS反相器

课时安排：2

重点：CMOS反相器的工作原理

难点：CMOS带负载的能力

教学目标：使同学理解分立元件门电路、CMOS门电路的工作原理，了解正逻辑、负逻辑的概念，掌握CMOS门电路的外部特性

教学过程：

一、分立元件门电路

1、  二极管与门、或门

2、  三极管非门

三、CMOS集成门电路

1、  电路组成及工作原理

2、  静态特性

3、  动态特性

课题：CMOS其它门及使用中的注意事项

课时安排：2

重点：CMOS使用中的注意问题

难点：三态门使能端的作用

教学目标：使同学理解CMOS其它门的工作原理，掌握CMOS门的使用方法、CMOS三态门使能端的作用

教学过程：

一、CMOS与非门

二、CMOS或非门

三、CMOS传输门

四、CMOS三态门

五、CMOS漏极开路门

六、CMOS电路产品系列、主要特性和使用中应注意问题

课题：TTL反相器

课时安排：2

重点：TTL反相器的电气特性

难点：TTL反相器的输入端的负载特性

教学目标：使同学理解TTL反相器的工作原理，掌握它的电气特性，特别是它的静态特性，为使用TTL门打下基础

教学过程：

一、TTL反相器电路组成

二、TTL反相器工作原理

三、TTL反相器静态特性

1、  输入伏安特性

2、  输入端负载特性

3、  输出特性

4、  电压传输特性

四、动态特性

五、TTL与非门和或非门

课题：TTL oc门、三态门、小结

课时安排：2

重点：TTL oc门的使用

难点：TTL oc门负载R的选择

教学目标：使同学理解TTL oc门、三态门的工作原理，掌握R选择原则及CMOS、TTL 门特点，了解TTL、CMOS接口问题

教学过程：

一、TTL oc门

1、  电路组成

2、  工作原理

3、  R的选择

二、TTL三态门

1、  电路组成

2、  工作原理

3、  三态门的作用

三、CMOS、TTL比较

四、CMOS、TTL接口问题

课题：组合电路的分析和设计

课时安排：2

重点：分析和设计的基本方法、组合电路的概念

难点：逻辑抽象

教学目标：使同学掌握组合电路的概念、分析和设计的基本过程

教学过程：

一、组合电路的概念

1、组合电路的特点

2、组合电路逻辑功能的表示方法

3、组合电路的分类

二、组合电路的分析和设计方法

1、分析方法及举例

2、设计方法及举例

课题：加法器和比较器

课时安排：2

重点：设计的过程分析

难点：集成比较器及其级联

教学目标：使同学加深对组合电路的理解，理解加法器和比较器的工作原理，了解集成比较器的级联的方法

教学过程：

一、加法器

1、  半加器

2、  全加器

3、  加法器

二、数值比较器

1、  一位数值比较器

2、  4位数值比较器

3、  集成数值比较器

课题：编码器

课时安排：2

重点：编码器的理解

教学目标：使同学了解编码器的概念，理解编码器的真值表、掌握优先编码的含义

教学过程：

一、二进制编码器

1、3位二进制编码器

2、3位二进制优先编码器

3、集成8线——3线二进制优先编码器

二、二——十二进制编码器

三、几种常用编码

课题：译码器

课时安排：2

重点：译码原理及集成器件

难点：集成器件的级联

教学目标：使同学认识集成器件，掌握它们的级联方法，理解显示译码器原理

教学过程：

一、二进制译码器

1、3位二进制译码器

2、3位二进制优先译码器

3、集成8线——3线二进制优先译码器

二、二——十二进制译码器

三、显示译码器

1、  两种常用的数码显示器

2、  显示译码器

3、  集成显示译码器

课题：数据选择器、分配器及用译码器实现组合逻辑函数

课时安排：2

重点：集成数据选择器及用译码器实现组合逻辑函数

难点：对数据选择器、分配器的理解

教学目标：使同学理解数据选择器、分配器的工作原理，掌握集成数据选择器的使用及级联方法，掌握用集成译码器实现组合逻辑函数的方法

教学过程：

一、数据选择器

１、４选１数据选择器

２、集成数据选择器

二、数据分配器

１、４选１数据分配器

２、集成数据分配器

三、用译码器实现组合逻辑函数

１、基本原理

２、基本步骤

３、应用举例

课题：用数据选择器实现组合逻辑函数、竞争冒险

课时安排：２

重点：用数据选择器实现组合逻辑函数

难点：用数据选择器实现组合逻辑函数的方法

教学目标：使同学熟练掌握用数据选择器实现组合逻辑函数的方法，了解竞争冒险的含义及消除竞争冒险的方法

教学过程：

一、用数据选择器实现组合逻辑函数

              １、              基本原理

              ２、              基本步骤

              ３、              应用举例

二、组合电路的竞争冒险

１、竞争冒险的概念及其产生原理

２、消除竞争冒险的方法

课题：基本RS触发器

课时安排：２

重点：基本RS触发器的特性表、特性方程

难点：基本RS触发器的工作原理

教学目标：使同学了解触发器的概念，理解基本触发器的工作原理，掌握基本RS触发器的特性表、特性方程

教学过程：

概念

一、对触发器的基本要求

二、触发器的现态和次态

４、１　　基本触发器

一、用与非门组成的基本触发器

１、电路组成及逻辑符号

２、工作原理

１）电路两个稳态

２）电路接收输入信号过程

３）现态、次态、特性表和特性方程

二、用或非门组成的基本触发器

１、电路组成及逻辑符号

２、工作原理

二、集成基本触发器

课题：同步触发器、主从触发器

课时安排：２

重点：同步触发器、主从触发器的触发特点

难点：主从触发器工作原理的理解

教学目标：使同学理解每一种触发器的工作原理，掌握它们的性能特点及功能，会画波形图

教学过程：

一、同步RS触发器

１、电路组成及工作原理

２、主要特点

３、或门、与门构成的同步RS触发器

二、同步D触发器

1、电路组成及工作原理

２、主要特点

三、主从RS触发器

１、电路组成及工作原理

２、主要特点

3、异步输入端的作用

课题：主从JK触发器、边沿触发器

课时安排：２

重点：边沿触发器的动作特点

难点：主从JK触发器动作特点

教学目标：使同学理解主从、边沿触发器的工作原理，熟练掌握它们波形的画法，了解触发器的电气特性

教学过程：

一、主从JK触发器

１、电路组成及工作原理

２、主要特点

３、“一次跳变”问题

二、边沿D触发器

１、电路组成及工作原理

２、波形画法

三、边沿JK触发器、

１、电路组成及工作原理

２、波形画法

四、触发器的电气特性

１、静态特性

２、动态特性

课题：时钟触发器的功能分类、逻辑功能表示方法及转换

课时安排：２

重点：逻辑功能表示方法，特别使状态图

难点：时钟触发器的转换以及由时序图到其他表示方法的转换

教学目标：使同学理解时钟触发器的功能分类，掌握它们的转换方法，逻辑功能的表示方法及转换，特别是由时序图到其他表示方法的转换，理解状态图及其转换条件

教学过程：

一、功能分类

二、转换

三、逻辑功能表示方法

四、逻辑功能表示方法转换

课题：时序逻辑电路的分析

课时安排：２

重点：时序逻辑电路的分析方法

难点：由状态表到状态图、时序图的转换

教学目标：使同学熟练掌握时序电路的分析方法及状态图、时序图的画法，了解一些基本概念

教学过程：

一、概述

二、时序电路的分析

１、分析的基本步骤

２、例题

课题：集成计数器

课时安排：２

重点：用集成计数器构成N进制计数器的方法

难点：74290的连接与编码的对应关系

教学目标：使同学学会看功能表，理解异步与同步工作的区别，熟练掌握用集成计数器构成N进制计数器的方法

教学过程：

一、概述

二、MSI计数器

1、74161

2、74290

三、用集成计数器（MSI）构成N进制计数器

１、由同步清零端或同步置零法

２、由异步清零端或异步置零法

课题：大容量N进制计数器、时序逻辑电路的设计

课时安排：２

重点：大容量N进制计数器的获得

难点：时序逻辑电路的设计

教学目标：使同学掌握MSI计数器的级联及大容量N进制计数器的实现方法，初步理解时序逻辑电路的设计

教学过程：

一、MSI计数器的级联

１、两片161

２、两片290

二、大容量N进制计数器

１、用整体清零法或置数法

２、利用级联方法

三、３位二进制加法计数器的设计

１、状态图

２、次态K图

３、状态方程

４、驱动方程

５、电路图

课题：同步时序逻辑电路的设计

课时安排：２

重点：求驱动方程的方法

难点：建立状态图及其编码的理解

教学目标：使同学掌握时序逻辑电路的设计方法及基本步骤，理解逻辑抽象及状态编码的意义

教学过程：

一、设计的基本步骤

二、例5.1.4

三、例5.1.5

四、例5.1.6

课题：寄存器、移位型计数器

课时安排：2

重点：移位型计数器的特点

难点：自启动设计

教学目标：使同学理解寄存器、移位型计数器的工作原理，会使用集成移位寄存器，熟练掌握用集成移位寄存器构成各种计数器，理解自启动的设计

教学过程：

一、寄存器

二、移位寄存器

三、集成移位寄存器

四、由集成移位寄存器构成各种计数器

１、              环型计数器

２、              扭环型计数器

３、              最大长度移位型计数器

课题：序列信号发生器的设计

课时安排：2

重点：序列信号发生器的设计的思路

难点：对设计的理解

教学目标：使同学掌握序列信号发生器的设计的一般方法

教学过程：

一、顺序脉冲发生器

１、              移位型脉冲计数器

２、              计数器加译码器

二、序列信号发生器

１、              直接逻辑型

２、              间接逻辑型

课题：555定时器、多谐振荡器

课时安排：2

重点：555定时器的工作原理

难点：555定时器电路中电容充、放电及定时的过程

教学目标：使同学熟练掌握555定时器的工作原理、多谐振荡器工作原理及相关参数的计算，正确理解石英晶体多谐振荡器

教学过程：

一、555定时器

１、              电路组成

２、              基本功能

三、多谐振荡器

１、              电路图

２、              工作原理

３、              振荡频率的估算

４、              占空比可调电路

５、              多谐振荡器应用举例

课题：555定时器

课时安排：3

重点：555定时器构成各种电路的工作原理

难点：各种电路的工作特点

教学目标：使同学理解几种电路的工作原理，掌握它们的工作特点及各种参数的计算

教学过程：

一、用555定时器构成的施密特触发器

１、              电路组成及工作原理

２、              滞回特性及主要参数

二、单稳态触发器

三、由555定时器构成的电路分析

课题：概述、DAC

课时安排：2

重点：DAC的工作原理

难点：主要性能指标

教学目标：使同学理解DAC的工作原理，掌握基本的概念和使用方法

教学过程：

一、概述

二、DAC

１、              对DAC的基本要求

２、              电路组成

３、              工作原理

４、              表达式

５、              DAC的转换精度、速度和主要参数

６、              例题

课题：ADC

课时安排：3

重点：ADC的转换过程

难点：量化误差

教学目标：使同学掌握ADC的原理

教学过程：

一、一般步骤与取样定理

１、              取样定理

２、              量化和编码

二、取样、保持电路

三、逐次渐进型ADC

１、              基本工作原理

２、              转换过程

四、双积分型ADC

１、              基本工作原理

２、              转换过程

五、并联比较型ADC

１、              基本工作原理

２、              转换过程

课题：ROM

课时安排：2

重点：用ROM实现组合逻辑函数

难点：用ROM实现组合逻辑函数的阵列图画法

教学目标：使同学理解ROM的工作原理，掌握用ROM实现组合逻辑函数的方法及ROM级联的方法，阵列图的画法，了解RAM的工作原理

教学过程：

一、PLD的基本结构和分类

二、ROM的结构示意图

１、          基本结构

２、          内部结构示意图

３、          逻辑结构示意图

三、ROM的基本工作原理

１、          电路组成

２、          工作原理

四、ROM应用举例

五、ROM容量扩展

六、读/写存储器

课题：复习

课时安排：2

重点：主要知识点

教学目标：使同学对本书的重要知识点做一个全面的回顾和总结