4数字电子技术实验大纲

第一篇：4数字电子技术实验大纲

“数字电子技术”实验教学大纲

课程编码：F0104534

学 时 数：12

学 分 数：无

适用专业：计算机科学与技术

先修课程：高等数学、普通物理学、电路基础、模拟电子技术

考核方式：考查

一、实验课程的性质与任务

“数字电子技术”是计算机科学中的一门重要的专业基础课程，主要任务是，通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学习本专业后继课程以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础，通过实验，培养学生的动手能力，加强学生在基础训练、综合应用能力、创新能力、计算机辅助分析与设计能力方面的培养，使他们适应现代电子技术飞速发展的需要。

二、实验项目

实验一门电路(2学时)

1.实验的目的和要求

熟悉门电路的逻辑功能。

2.实验内容或原理

TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门。使用时，必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试，以确定其性能的好坏。与非门逻辑功能测试的基本方法是按真值表逐项进行。但有时按真值表测试显得有些多余。根椐与非门的逻辑功能可知,当输入端全为高电平时，输出是低电平；当有一个或几个输入端为低电平时，输出为高电平。

可以化简逻辑函数或进行逻辑变换。

实验二编码器与译码器(2学时)

1.实验的目的和要求

(1)验证编码器与译码器的逻辑功能；

(2)熟悉集成编码器与译码器的测试方法及使用方法。熟悉门电路的逻辑功能。

2.实验内容或原理

编码器的功能是将一组信号按照一定的规律变换成一组二进制代码。74148为8线--3线优先编码器，有8个编码输入端I0、Il、„I7和3个编码输出端A2A1A0。输出为842l码的反码，输入低电平有效。在逻辑关系上，I7为最高位，且优先级最高。

译码器的功能是将具有特定含义二进制码转换成相应的控制信号。7442为4线--10线译码器(BCD输入)，有4个输入端D、C、B、A(A为低位)和10个输出端Y0、Y1．．．Y9。译码输出为低电平。

实验三数据选择器(2学时)

1.实验的目的和要求

(1)熟悉数据选择器的基本功能及测试方法；

(2)学习用数据选择器作逻辑函数产生器的方法。

2.实验内容或原理

数据选择器的功能是从多个通道的数据中选择一个传送到唯一的公共数据通道上。74151是一种典型的集成数据选择器，它有3个地址输入端S2S1S0，可选择I0～I78个数据源，具有两个互补输出端Z和Z。

数据选择器除了实现有选择的传送数据以外，还可作逻辑函数产生器，与计数器配合可实现并行数据到串行数据的转换等。

实验四组合数字逻辑电路的设计与调试(2学时)

1.实验的目的和要求

(1)熟悉EWB软件的仿真实验方法，加深理解组合逻辑电路的分析与设计方法；

(2)测试所设计电路的逻辑功能。

2.实验内容或原理

(1)设计、组装逻辑电路。

(2)验证电路的逻辑功能。

(3)完成电路的联调，并测试其功能。

实验五集成触发器(2学时)

1.实验的目的和要求

(1)熟悉JK和D触发器两种类型集成触发器的功能及使用方法；

(2)熟悉触发器的应用。

2.实验内容或原理

JK触发器(74LS112)的功能测试

D触发器(74LS74)的功能测试

实验六移位寄存器(2学时)

1.实验的目的和要求

(1)掌握中规模四位双向移位寄存器逻辑功能及测试方法；

(2)研究由移位寄存器构成的环形计数器和串行累加器工作原理。

2.实验内容或原理

在数字系统中能寄存二进制信息，并进行移位的逻辑部件称为移位寄存器。根据移位寄__

存储信息的方式有：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式，按移位方向有左移、右移两种。

寄存器有四种不同操作模式：①并行寄存；②右移；③右移；④保持。

移位寄存器应用很广，可构成移位寄存型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。本实验研究移位寄存器用作环形计数器和串行累加器的情况。

三、实验报告要求

1.实验一、二、三、五、六均为验证性实验，要求整理实验数据,对数据及波形进行一一分析，比较实验结果，作出实测的真值表，讨论器件的输入、输出有效电平及使能端的作用，分析实验中发生的现象和问题，总结实验体会。

2.实验四为设计性实验，要求

(1)写出设计过程、画出实验电路原理图，并标明各元件的参数值；

(2)整理实验数据，并加以说明；

(3)写出实验过程中出现的故障现象及其解决办法；

(4)心得、体会与建议。

四、教材和参考资料

1.教材

《Multisim 9入门及应用》，庄俊华主编，机械工业出版社

2.参考资料

[1] 《数字电子技术基础》，阎石主编，高等教育出版社

[2]《数字电子技术》，程开明、唐治德主编，重庆大学出版社

[3]《电子技术基础》(数字部分)，康华光主编，高等教育出版社

[4]《电子技术基础实验》，陈大钦主编，高等教育出版社

[5]《电子电路实验与虚拟技术》，范爱平编著，山东科学技术出版社

[6]《电子线路实践》，王尧主编，东南大学出版社

[7]《电路与数字逻辑设计实践》，王澄非主编，东南大学出版社

[8]《虚拟电子实验平台应用技术》，彭华林等编，湖南科学技术出版社

[9]《电子电路实验与虚拟技术》，范爱平编，山东科学技术出版社

执笔人 ：黄樱

教研室主任签字：

系主任签字：

年月日

第二篇：数字电子技术实验总结

北京科技大学

数字电子技术实验

学院：

班级：

姓名：

学号：

成绩：

2018年1月16日

实验总结

第三篇：数字电子技术实验心得

数字电子技术实验心得

这学期学了数字电子技术实验，让我了解到了更多知识，加深了对数字电子技术的理解。这是一门理论与实践密切相关的学科，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。

通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.我也学习到一些经验：

1、如果发现了实验中问题所在，此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。

2、在实验过程中，我们也要学会分工协作，不能一味的我行我素或是自己一点也不参与其中。

3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。

在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。数字电子技术实验，有利于掌握知识体系与学习方法，有利于激发我们学习的主动性，增强自信心，有利于培养我们的创新钻研的能力，有利于书本知识技能的巩固和迁移。我们认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。这也是人生中美好的经历，让我感受到大学的更高一层次。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。

通信1403 万军

31402145

第四篇：数字电子技术实验教学改革初探

数字电子技术实验教学的改革初探

【摘 要】数字电子技术实验是《数字电子技术基础》课程的重要组成部分，也是理论和实践相结合，培养学生实践动手能力的主要途径。本文为适应高职教育改革的新特点，对实验教学进行了改革，以课题“简易秒表计时器”为例，着重培养学生的基本操作技能，从而激发学生学习专业课程的激情。

【关键词】高职实验；教学改革；简易秒表计时器 1.引言

数字电子技术实验是与《数字电子技术基础》课程相配套的重要实践性教学环节。现如今电子信息技术飞速发展，电子器件日新月异，数字集成电路被广泛地应用于各个领域。高等职业教育是以培养技能型、实用型人才为目标，因此，实验是教学的一个重要组成部分。为适应高职教育改革的新特点，学生必须强化对基本技能的训练，巩固及加深对基本理论知识的理解，从而增强学生的实际动手操作能力，培养学生独立思考问题和解决问题的能力。笔者结合多年的实践教学经验，以“简易秒表计时器”、“智力抢答器”、“家用电扇控制器”“交通信号灯”等几个实验课题为突破口，从不同角度进行了改革。

在计数器及应用实验中，555定时器构成的脉冲多谐振荡器、计数器和显示译码器共同作用能够实现计数显示的功能。对于数字电路系统所需的脉冲触发信号，既可以通过手动方式从实验装置中直接提供，又可以从脉冲信号发生器直接得到，而555定时器构成的多谐振荡器在实验中被学生广泛作为脉冲信号源来使用，再经过独立分析、设计，接至显示译码器，即可构成计数显示器。现以简易秒表计时器为例，设计一个可以满足由4位七段LED显示器，计时范围是59秒99毫秒的简易秒表，且具有清零、暂停计时控制的功能。

2.用555定时器构成的多谐振荡器

采用555定时器构成的多谐振荡器是一种性能较好的时钟源，其功能灵活，使用方便，只要外接少量元件，即可构成多种脉冲触发源，其电路图及电路工作波形如图1所示。如改变电容C可获得连续的低频脉冲，调节电位器RW可得到任意频率的脉冲如秒脉冲、100Hz、1kHz等标准脉冲。秒表电路实际上是一个对标准频率（100Hz）进行计数的计数电路，根据秒表计时器的设计要求，调节图1（a）中RW使uo输出脉冲信号频率为100Hz。

100KΩRWR210KΩC10.1μF......10KΩ+5VR1ui23VCC847623uo1V3CCuotTT1UOL5G5555C20.01μFUOH1.T2t

图1 多谐振荡器及其波形图

（a）电路图(b)工作波形

由图1（b）所示波形可知，多谐振荡器振荡周期为TT1T2,其中T1为电容电压从13VCC上升到23VCC所需时间，T2为电容电压从23VCC下降到13VCC所需时间，计算公式分别为：'T10.7R1RWR2C1 ,T20.7R2C1，可得出电路输出脉冲的频率

f1T1T21.43(R1RW2R2)C1。3．计数器电路

时间计数器电路由毫秒计数和秒计数两个部分构成，即毫秒个位、十位计数器（100进制计数器）和秒个位、十位计数器（60进制计数器）。图2是利用两片74LS161构成毫秒位的100进制计数器，两个10进制计数器采用串联进位式级联的方法构成的10×10＝100进制计数器。由于74LS161的置数端LD为低电平有效，且是同步置数。在实现10进制计数器时，应选择Q3Q0经过与非门反馈到LD端则可实现10进制计数器。对于秒的个位、十位构成的60进制计数器请参考图2所示电路，仿照设计即可。

在图2中，暂停按键K1和清零按键K2可以改变电路的工作状态，当K1 K2断开时，电源VCC经过电阻R分压给计数器工作状态控制端、清零控制端送入“高电平”，令CTTCTP1，CR1使计数器具有正常计数的功能。当K1闭合、K2断开时，计数器工作状态控制端直接接地，即送入“低电平”，使CTTCTP0此时计数器具有保持某一状态不变的功能，即可实现暂停功能。当K1断开、K2闭合时，使CR0此时计数器具有异步清零的功能，即可实现清零的功能。

VCC.R...暂停按键K1CTTQ3Q2Q1.Q0CO&1.Q2Q174LS161 CTpCR（毫秒）十位CPD3D2D1D0LD.CTTQ3 CTpCPD3.VCC&Q0CO........74LS161CR(毫秒)个位D2D1D0LD.RK2清零按键图2 利用74LS161级联构成的100进制计数器

根据秒表计时器功能的要求，100毫秒来临时，毫秒计数器复位的同时要向秒计数器进一个有效脉冲信号，故将“毫秒”十位的Q3Q0通过与非门接到“秒”个位CP输入端即可实现“毫秒”到“秒位”的级联，见图6所示。

4.显示译码器

显示译码器由显示器件和译码驱动器两部分构成的。显示器件的种类很多，本文采用的是由LED构成七段共阴数码管，其外形结构如图5右侧部分所示，内部原理接线如图3所示。共阴型数码管是将各段发光二极管的阴极连在一起，作为公共端COM均接地。本文使用的译码驱动器为74LS48，其引脚排列如图4所示，七段输出是驱动各段数码管相应显示段的信号，由于驱动共阴极数码管，故其输出为高电平有效，即高电平时显示极数码管亮。显示译码器的电路原理图，如图5所示。

VCCVCCA3VCCabcdefg974LS481 8A2abcdefgR16 A1BI/RBOA2A1LTRBIA3A0GND..A0VCCabcdefgRabfcdeefgabgcdLTBI/RBORBI74LS48

5．整机电路设计图

图3 7个发光二极管的共阴极接法 图4 74LS48的引脚排列图 图5 LED七段显示器译码驱动电路逻辑图

经过以上各单元电路的设计，可以得到简易秒表计时器的原理图，如图6所示。

afedgbcfeagbcdfeagbcdfeagbcdRRRRabcdefgabcdefgabcdefgabcdefgRW100KOR210KOC10.1μF..........10KO+5V74LS48A3A2A1A0A374LS48A2A1A0A374LS48A2A1A0A374LS48A2A1A0R11KOR暂停按键K18476235G555CTTQ3 CTpCPD3..Q2Q1Q0COCRD0LD74LS161（秒）十位D2D1&1..CTTQ3 CTpCPD3Q2Q174LS161(秒)个位D2D1.&&..CTTQ3Q2Q1Q0COCRD0LD.Q0&1..CTTQ3 CTpCPD3Q2Q1CO.VCC&Q0CO510.01μFC2...............74LS161 CTpCR（毫秒）十位CPD3D2D1D0LD.....74LS161CR(毫秒)个位D2D1D0LD.R1KO清零按键K2

图6 简易秒表计时器的原理图

6．结论

电源接通后，多谐振荡器能连续产生f =100Hz的脉冲触发信号，加至计数器的毫秒个位的CP输入端，在复位按键K1断开的情况下，毫秒计数器不停地在0-99之间循环计数，毫秒计数器每结束一次循环向秒（个位）计数器进一个脉冲信号，驱动秒（个位）计数器计数一次，使秒显示器循环地显示0～59之间的数字。当按下暂停按键时，显示器停暂停计数，可以读取相应的显示数据。按下清零按键显示器清零，各个计数器可以准备重新开始计数。请读者尝试如何用RS触发器和单稳态触发器实现计数器暂停和清零工作。

事实证明，经过一系列的实践教学改革，能使学生对数字电子技术这门课程产生浓厚的兴趣，大大提高学生的实际操作能力。通过这种方式，学生可以把实践的感性认识提升到理性思维，从而升华至多个知识点综合应用的效果，使得更多的学生从被动学习变为主动参与，实现实践教学改革的目的，也为学生以后能成为技能型、实用型人才奠定了坚实的基础。

参考文献

1.余孟尝.模拟、数字及电力电子技术（上册）北京：机械工业出版社，1999。

2.纪丽凤.《数字电路实验的改革与实践》 辽阳：辽宁师专学报，第5卷第4期，2003年12月。3．王彩君、杨睿、葛茂茂.《数字电路实验教学与学生综合素质能力的培养》昆明：实验科学与技术 云南大学，2006年1O月，第5期。

4．翁黎朗.《高职电子技术课程实践教学改革与实践》 福建：厦门海洋职业技术学院，2006年15期。

第五篇：数字电子技术课程设计大纲

数字电子技术课程设计大纲

一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

二、设计要求

（1）设计指标

①时间以12小时为一个周期；

②显示时、分、秒；

③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④计时过程具有报时功能，当时间到达的秒数为你的学号时进行灯光报时； ⑤脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。

（2）设计要求

①画出电路原理图（或仿真电路图）；

②元器件及参数选择；

③电路仿真与调试（用EWB软件）；

（3）编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。