总学时

理论学时

实验学时

48

开课学年

□1秋

□1春

þ2秋

□2春

□3秋

□3春

□4秋

□4春

任课教师

马雪莲、林波、朱天跃、张晓东、马遥、莫平、印月

负责人

马雪莲

先修课程

电路原理、电路实验、数字电路与系统

课程描述

本课程是针对电子信息大类各专业开设的一门硬件电路实践性课程。主要内容有三部分：第一部分是数字电路基础知识，要求学生掌握常用电子仪器的使用和测量技术，熟悉数字脉冲信号的概念及各种参数的测试，掌握各种集成芯片的识别与使用规则，了解数字电路的基本概念、基本电路和基本设计方法。第二部分是数字电路的设计，包括各种组合逻辑电路的设计和时序逻辑电路的设计，要求学生熟悉常用芯片的功能，学会选择芯片，学会分析故障原因并能排除故障，把理论和实践紧密结合起来，起到相辅相成的作用。第三部分是数字电路的综合设计，利用各种集成芯片设计一些中小型数字系统，要求学生开拓创新思维，把所学知识进行综合运用，设计出能实现其功能可靠的最优电路。第四部分是仿真软件的学习应用，学生可以在实验室以外通过仿真软件和计算机技术的辅助进行自主设计，为学生提供一个充分发挥创新思维的软件实验平台。

本课程旨在数字电路理论课程的指导下，通过实验操作和直观的实验现象，加深对理论课程的理解，在实验过程中培养学生的动手操作能力、实事求是的工作作风和开拓创新的工程设计思想。

本课程采取两人一组，分工合作的方式来完成每一次实验，实验前要预习实验并写出预习报告，实验过程中要记录实验原始数据并交由老师检查、签字，最后写出一份完整规范的实验报告。

选用教材

电子技术基础实验（模拟、数字）；周群、马雪莲、朱天跃等编；机械工业出版社

参考资料

（指定或推荐的用于课程学习的书籍、资料等信息）

电子技术基础（数字部分） 康华光  高等教育出版社

数字电路逻辑设计         王毓银  高等教育出版社

课程资源

（课程网站等其它可用于学生自学的教学资源信息）

课程目标

编号

知识架构

该课程是在学习了电路理论、数字电路与系统课程基础上，针对电子信息大类各专业开设的一门硬件电路实践性课程。

A1

其目的是学生通过实验更好地巩固和加深基础理论知识的理解，培养学生的设计能力，加强学生的动手能力，进一步培养学生的工程素养。

A2

通过实践教学引导学生在理论知识的指导下有所创新，为专业课的学习和今后工作打下良好基础。

A3

能力要求

熟悉各种常用电子仪器及设备的原理及使用方法，了解各类电子元器件的识别方法及使用规则，掌握电子技术实验测量系统的构成及参数的测量方法。

B1

要求学生完成基本实验、设计实验和综合实验，学会独立安装电路，独立完成调试、测试及排查故障。

B2

要求学生学会运用综合知识，开拓思维，独立设计小型数字系统的工程方法。

B3

素质要求

要求学生具备一定的理论基础知识及实验技能。

C1

能够独立完成设计任务的全过程（包括单元电路的设计、集成芯片的选择、电路的安装、调试、测试及故障的排查。）

C2

要求学生具有团队合作、勇于创新和对科学知识不懈追求的精神。

C3

课程实施

考核方式

□考试

þ考查

成绩评定

平时：10%

实验：90%

期中：%

期末：%

实验内容和基本要求（如有，则按实验项目填写；若无，则删除此行及以下内容）

实验内容及目的

实验类型

实验学时

对应目标

编号

比例

实验1：（名称）脉冲参数测量

实验内容

（一）脉冲波形的显示

（二）脉冲波形参数测量

      1、自动模式测量各种脉冲参数

      2、测量模式测量各种脉冲参数

      3、光标模式测量各种脉冲参数

（三）脉冲波形相位关系

      1、画出脉冲波形。

      2、测量脉冲波形的参数。

实验目的

1、学习并掌握TDS-1002（2002）双踪数字示波器的功能和使用方法。

2、学习并掌握利用TDS-1002（2002）双踪数字示波器测量脉冲参数。

3、熟悉数字实验平台的功能及使用方法。

必修

验证

4

实验2：（名称）集成逻辑门与三态门电路的测量

实验内容

（一）  CMOS及TTL与非门逻辑功能测试

1、测试CMOS74HC20的逻辑功能。

2、测试TTL74LS20输入负载特性。

3、观察TTL与非门对脉冲的控制作用。

4、用TTL与非门74LS00完成“与”“或”“非”逻辑功能。

（二）三态门逻辑功能及其应用

      1、三态门74LS125逻辑功能的测试。

      2、三态门74LS125的应用。

实验目的

 1、掌握CMOS及TTL门及电路逻辑功能的测试方法。

2、熟悉三态门的逻辑功能及典型应用。

必修

验证

设计

4

实验3：（名称）组合逻辑电路的设计

实验内容

（一）     方案1

1、 半加器组合逻辑电路的设计

2、 全加器组合逻辑电路的设计

3、 四位全加器组合逻辑电路的应用

（二）方案2：设计性实验

1、用门电路设计一个输入8421码四舍五入电路。

2、用门电路设计一个一位二进制全减器电路。

3、用门电路设计一个将8421BCD码转换为余3码的电路。

实验目的

1、 掌握半加器、全加器的构成与逻辑功能。

2、 掌握组合逻辑电路的设计和实现方法。

3、 掌握二进制数的运算规律。

必修

设计

4

实验4：（名称）译码器及其应用设计

实验内容

（二）     方案1

1、  验证二进制译码器74LS138 的逻辑功能。

2、  数据拨码开关的使用。

3、 用74LS138构成时序脉冲分配器。

4、 用两片74LS138组合成一个4线—16线译码器，并进行实验。

（二）方案2：设计性实验

1、设计一台只能接受硬币的方便面、汽水自动售货机的控制电路。

2、请用译码器74LS138和适当的逻辑门设计一个密码锁，其密码为：1001。

实验目的

1、掌握译码器的工作原理和特点及分类。

2、了解常用集成译码器件的使用方法。

3、掌握译码器应用的基本设计方法。

必修

验证

设计

4

实验5：（名称）数据选择器及其应用设计

实验内容

（一）方案1

1、 四选一数据选择器74LS153 的逻辑功能验证。

2、 八选一数据选择器74LS151 的逻辑功能验证及实现并行码变串行码的转换。

3、 用8选1数据选择器74LS151设计四输入多数表决电路。

4、 用双4选1数据选择器74LS153和与非门实现一位全减器。

（二）方案2：设计性实验

1、试用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数。

2、试用数据选择器74LS153 组成一个8 选1 数据选择器。

3、试用数据选择器实现并行数据比较器。

４、用数据选择器74LS153和门电路设计一个报警电路。

实验目的

1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法。；

2、掌握用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。

必修

验证

设计

4

实验6：（名称）集成触发器及其应用设计

实验内容

（一）方案1：常用集成触发器的功能测试

1、基本RS触发器的测试。

2、JK触发器的功能测试。

3、观察并画出JK触发器构成二进制计数器的波形及参数。

4、D触发器的功能测试。

5、观察并画出D触发器构成T’触发器的波形及参数。

（二）方案2：设计性实验

1、用JK触发器转换成D触发器。

2、用JK触发器转换成T触发器。

3、用D触发器转换成JK触发器。

4、用JK触发器设计一个四进制计数器。

实验目的

1、掌握各种触发器的功能及其测试方法。

2、熟悉各种触发器之间的相互转换。

3、学会并掌握触发器的其他应用。

必修

验证

设计

4

实验7：（名称）移位寄存器及其应用设计

实验内容

（一）方案1：移位寄存器的功能测试

1、74LS194双向移位寄存器的逻辑功能测试

（二）方案2：设计性实验

1、用两个双向移位寄存器构成七位右移并行数据转换成串行数据输出。

2、用两个双向移位寄存器构成七位串行数据转换成左移并行数据输出。

3、用双向移位寄存器设计一个自启动的四位环形计数器，并观察输出波形，测试其参数

4、用两只双向移位寄存器及其他集成器件设计一个8路彩灯循环显示系统。

实验目的

1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。

2、熟悉移位寄存器的应用，实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。

必修

验证

设计

4

实验8：（名称）计数器器及其应用设计

实验内容

（一）方案1

1、 同步十进制计数器74LS192的逻辑功能验证。

2、 用74LS192构成一个三进制同步加法计数器并测试逻辑功能，画出三进制波形及其参数的测试。

3、 模二十四计数器电路的安装与功能、波形的测试。

（二）方案2：设计性实验

1、用74LS192设计以8×3和4×6两种计数方式显示的模24计数器。

2、设计利用一个开关控制的可加可减的计数器。

3、设计一个以时钟表面数字1到12表示形式的计数器。

实验目的

1、掌握计数器的应用。

2、熟悉中规模集成计数器的使用方法。

3、熟悉利用反馈复位法，设计任意进制计数器的方法。

必修

验证

设计

8

实验9：（名称）555时基电路及其应用设计

实验内容

（一）方案1：555构成各种电路

1、多谐振荡器

2、单稳态触发器

3、施密特触发器

（二）方案2：设计性实验

1、用555时基电路设计救护车或警车声光报警电路。

实验目的

1、掌握多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的电路工作原理和特点及实验方法。

2、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。

3、掌握555型集成时基电路的基本应用。

必修

验证

设计

4

实验10：（名称）大规模集成存储器的应用设计

实验内容

（一）方案1：设计性实验

1、用EPROM2764设计一个八路或十六路彩灯控制电路。

2、用EPROM2764设计一个字符发生器，自己编写字符的编程数据表，再将数据写入EPROM2764中，并用证明设计的正确性。

3、用EPROM2764设计一个输出序列011000111的序列信号发生器。

4、用EPROM2764、DAC0832和其它电路设计一个音乐发生器。

实验目的

1、通过对大规模集成存储器的使用，掌握半导体存储器的工作原理、特性及其使用方法。

2、应用大规模集成存储器完成简单的应用设计。

选修

设计

4

实验11：（名称）数字秒表的综合设计

实验内容

设计任务

1、  该秒表由振荡器、计数器、译码显示电路组成。

2、  设计一个能显示00”00～59”99的数字秒表。

3、  该秒表还具有停振、计数、保持及复位的功能。

4、将设计好的电路安装、调试、测试、记录数据。

实验目的

1、  运用所学知识做一个综合性的设计电路。

2、  合理选择实验中所用元器件。

3、画出完整的实验逻辑电路图。

4、运用仿真软件进行电路仿真。

必修

设计

4

实验12：（名称）声控循环彩灯的综合设计

实验内容

设计任务

1、 该彩灯系统电路具有保持→左移→保持→右移的功能。

2、  完成彩灯循环要通过声音来控制。

3、 将设计好的电路安装、调试、测试、记录数据。

实验目的

1、  运用所学知识做一个综合性的设计电路。

2、  合理选择实验中所用元器件。

3、  画出完整的实验逻辑电路图。

4、运用仿真软件进行电路仿真。

选修

设计

4