《数字电路实验》教学大纲.docx
数室电路实验课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：电子信息工程、通信工程、 信息工程、自动化、电气工程等。课程代码：ACE01004学时分配：配学时赋予学分：1学分先修课程：电子工艺实训、电路分析， 模拟电路实验后续课程：单片机原理及接口技术、工 程实训等二'课程性质与任务数字电路实验为专业基础实验，面 向电子信息工程、通信工程、信息工程, 自动化专业开设的独立设置的实验课程 及课内实验。本课程的任务是依据CDIO 的教育理念，通过运用典型数字芯片设 计、实现常用的组合逻辑和时序逻辑电 路，使学生熟悉进一步熟悉常用仪器使 用和典型数字芯片逻辑功能及应用，掌 握数字系统设计基本方法，使其初步具 备数字系统调试能力。同时通过分析实 验结果，解决实验中的常见问题，来巩 固数字电子技术的基本理论知识，培养 学生动手能力，为后续实践课程打下坚 实的基础。三、教学目的与要求学生通过本课程的学习，能够熟悉常 用中规模芯片的逻辑功能和应用，掌握组 合逻辑电路的分析和设计方法；熟悉常用 的触发器和计数器及寄存器，并能对常用 的时序逻辑电路进行分析和设计；能运用 555定时器及A/DC, D/AC芯片初步设计综 合的数字系统；掌握各种电子电路和系统 的测试方法和技能。四、教学内容与安排第1单元 组合逻辑电路的设计及竞争冒险分析【教学内容】1、TTL芯片参数测试。2、典型组合逻辑电路（1位半、全加器、1位数值比拟器）设计。3、存在竞争冒险的电路设计，观察、分 析竞争冒险现象。【教学重点及难点】教学重点：1位全加器电路设计教学难点：竞争冒险的电路设计分析与测 试。【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完 成方案设计及仿真。2、掌握 74LS00 芯片的 Vol、Voh> Iccl> Icch 等参数测量方法。3、掌握组合逻辑电路的设计方法；设计、 搭建1位半加器、1位全加器和1位 数值比拟器电路，测试电路功能。4、掌握竞争冒险产生的原因与消除方 法，完成有竞争冒险的电路设计，观 察竞争冒险波形。第2单元MSI组合逻辑器件及应 用【教学内容】1、利用74LS138及局部门电路设计实 现给定的逻辑函数2、利用74LS138设计实现416线译 码器。3、利用CD451K数码管及局部电子元 器件设计BCD码显示驱动电路【教学重点及难点】教学重点：用138译码器实现组合逻 辑函数。教学难点：BCD译码驱动显示。【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能， 完成方案设计及仿真。2、掌握74LS138及局部门电路设计实 现给定的逻辑函数。3、掌握74LS138设计实现416线译 码器。4、掌握CD4511、数码管及局部电子原 器件设计BCD码显示驱动电路，完 成功能测试。第3单元触发器逻辑功能及其应用【教学内容】1、掌握集成JK和D触发器的逻辑功能及 测试方法。2、学习集成触发器的应用。【教学重点及难点】教学重点：触发器逻辑功能的相互转换方 法，JK触发器转换为D触发器教学难点：用双D触发器芯片74LS74设 计一个四分频电路【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完 成方案设计及仿真2、掌握JK触发器转换为D触发器能转换 方法，搭建JK触发器转换为D触发器的电 路3、用双D触发器芯片74LS74设计一个四 分频电路，测试波形4、分析双相时钟脉冲电路的工作原理， 测试CPa、CPb波形。第四单元计数器及应用【教学内容】1、用74LS74D触发器实现二进制加计数 器（异步）2、74LS161实现5进制计数器3、用两片74LS161设计0-99计数器【教学重点及难点】教学重点：由74LS161实现小于16的任 意进制的计数器教学难点：反应清零法，反应置数法【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完成 方案设计及仿真。2、由74LS161构成5进制计数器，搭建电 路测试功能。第五单元数字电路综合设计 24秒倒计时设计【教学内容】1、设计一个定时器，定时时间为24s,按 递减方式计时，每隔1S,定时器减1。2、设置两个外部控制开关，控制定时器 的直接启动/复位计时、暂停/连续计时。【教学重点及难点】教学重点：计数功能的实现。教学难点：启动/复位计、暂停/连续功能 的实现。【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完 成方案设计及仿真。2、正确设计并搭建电路完成启动/复位计 时、暂停/连续功能。第六单元555时基电路及其应用【教学内容】1、熟悉555型集成时基电路结构、工作 原理及其特点。2、掌握555型集成时基电路的基本应用: 构成单稳态触发器，构成多谐振荡器，组 成施密特触发器。【教学重点及难点】教学重点：555型集成时基电路结构、工 作原理及其特点。教学难点：555型集成时基电路的基本应 用。【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完 成方案设计及仿真。2、搭建电路用555构成单稳态触发器,多 谐振荡器的电路。第七单元A/D、D / A转换器及应用【教学内容】1、用DAC0832 D/A转换器实现二进制数 到模拟电压的变换。2、用ADC0809 A/D转换器实现模拟电压 到二进制数的转换。【教学重点及难点】教学重点：D/A和A/D转换器的基本工作 原理和基本结构。教学难点：大规模集成D/A和A/D转换 器的功能及其典型应用。【基本要求】1、查阅相关资料了解芯片引脚功能，完 成方案设计及仿真。2、理解电路接成直通方式的链接。3、掌握电路调零。4、输入不同的数字信号，用数字电压表 测量运放的输出电压Voo五'教学设备和设施直流稳压电源、台式数字万用表、函数信 号发生器、数字存储示波器、面包板六' 实验考核1、考核形式：综合考核2、考核内容:(1)实验方案(30%)实验方案主要考察方案设计的合理性和 可靠性；电路仿真与结果分析；实验预习报 告完成的情况。(2)实验操作(40%)着重考察学生的实验仪器及器件的正确 使用，实际操作的科学性、主动性、认真性、 熟练性。考察学生在实验过程中独立思考和 时解决实际问题的能力。(3)实验结果(30%)实验结果着重考查其与实验方案、实验要 求、实验操作的一致性。要求实验数据正确, 波形正确。按要求做好实验报告的总结工 作。七、参考资料电子线路设计,实验测试，罗杰谢自美 主编，电子工业出版社，2008年制定人：吴柯审核人：程望斌
