《数字逻辑》实验教学大纲

《数字逻辑》实验教学大纲

课程编号：07099007

学时：18学时/72学时

开课对象：计算机科学与技术专业03级

课程类别：专业必修课

英文译名：Digital Logic

一、教学任务和目的

数字逻辑电路实验是计算机科学技术系学生的必修基础课。开设本课程的目的是巩固和扩充课堂讲授的理论知识，培养学生科学实验的基本技能，加强学生的动手能力。通过本课程的学习，要求学生掌握基本逻辑门电路、全加器、触发器、译码器等一些基本集成电路的特性和使用方法，并利用这些基本电路去设计组合电路和时序电路。使学生初步具备自己拟定实验步骤、检查和排除故障的能力。

二、教学基本要求

要求学生独立完成实验，并写出完整的实验总结报告。

三、教学内容

实验一、基本门电路参数测试

1、实验目的

（1）熟悉DZX-2型电子学综合实验装置（THDM-1型模电数电实验箱）、信号发生器及双踪示波器的使用方法。

（2）掌握TTL和CMOS与非门主要参数的测试方法。

（3）掌握TTL和CMOS与非门电压传输特性的测试方法。

2、实验内容

（1）与非门逻辑功能测试。

（2）测试TTL与非门主要参数及电压传输特性。

（3）测试CMOS与非门主要参数及电压传输特性。

3、实验主要仪器设备及材料

DZX-2型电子学综合实验装置（THDM-1型模电数电实验箱）、信号发生器、双踪示波器、数字万用表；芯片74LS00 1片、芯片CC4011 1片。

实验二、组合逻辑电路设计

1、实验目的

（1）了解编码器、译码器、数据选择器等中规模数字集成电路的性能及使用方法

（2）用集成译码器和数据选择器设计简单的逻辑函数产生器。

2、实验内容

（1）验证编码、译码、显示电路的逻辑功能。

（2）用数据选择器设计简单的逻辑函数产生器

（3）用集成译码器作数据分配器。

*（4）用加法器组成一个代码转换电路并验证其逻辑功能。

3、实验主要仪器设备及材料

DZX-2型电子学综合实验装置（THDM-1型模电数电实验箱）、信号发生器、双踪示波器、数字万用表；芯片74LS148、74LS04、74LS48、74LS151、74LS138、74LS283各1片、共阴极七段显示器1块。

实验三、集成触发器

1、实验目的

（1）熟悉并验证触发器的逻辑功能及相互转换的方法。

（2）掌握集成JK触发器逻辑功能的测试方法。

（3）学习用JK触发器构成简单时序逻辑电路的方法。

（4）进一步熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。

2、实验内容

（1）验证JK触发器的逻辑功能。

（2）将JK触发器转换成T触发器和D触发器，并验证其功能。

（3）用JK触发器组成二分频和四分频电路。

（4）设计一个同步时序脉冲输出器。

（5）设计一个同步三分频电路。

3、实验主要仪器设备及材料

DZX-2型电子学综合实验装置（THDM-1型模电数电实验箱）、信号发生器、双踪示波器、数字万用表；芯片CC4027 1片、芯片CC4023 1片。

实验四、移位寄存器

1、实验目的

（1）掌握移位寄存器74LS194的逻辑功能。

（2）学习三态门74LS125，计数器74LS93和译码器74LS138的使用。

（3）进一步掌握用示波器观察多个波形时序关系的方法。

2、实验内容

（1）测试移位寄存器74LS194的逻辑功能。

（2）测试计数器74LS93的逻辑功能。

（3）设计移位寄存器型环型计数器。

（4）设计时序脉冲产生器。

（5）设计串行移位电路。

3、实验主要仪器设备及材料

DZX-2型电子学综合实验装置（THDM-1型模电数电实验箱）、信号发生器、双踪示波器、数字万用表；芯片74LS194、74LS93、74LS138、74LS125各1片。

实验五、综合实验-----电子秒表

1、实验目的

（1）熟悉数字电路的计数、译码、显示过程；

（2）熟悉555定时器及其应用；

2、实验内容

（1）设计一个数字式电子秒表，要求实现0到99.9秒的循环计数。

（2）在实验板上按设计要求连接电路，验证设计的正确性。要求学生自己能分析故障、排除故障。

3、实验主要仪器设备及材料

DZX-2型电子学综合实验装置（面包板）、信号发生器、双踪示波器、数字万用表、TTL 逻辑测试笔、直流稳压电源；芯片CD4511 3片、芯片CD4518 2片、芯片74LS00 1片、芯片74LS04 1片、芯片NE555 1片、电位器100KΩ 1只、电阻100KΩ、300Ω、

1KΩ、470Ω、1.5KΩ各1只、电阻150Ω3只、电阻3KΩ2只、电容0．1μF 、0.01μF、510PF、4700PF 各1只、共阴极七段显示器3块。

四、学时分配

五、考核办法

1、根据对学生做实验时动手能力的观察记录（20%）。

2、根据学生实验报告情况（20%）。

3、实验操作考试（40%）

1、综合实验（20%）

六、教材与参考书

1、《电子技术基础实验》陈大钦主编，高等教育出版社2000年出版。

2、《数字逻辑》毛法尧编著，高等教育出版社2000年出版。

3、《数字逻辑与数字系统》白中英等编著，科学出版社1998年出版。

4、《数字逻辑》欧阳星明主编，华中理工大学出版社2000年出版。

5、《数字逻辑·学习与解题指南》欧阳星明主编，华中理工大学出版社2000年出版。