一 、学时与学分:
学时：32学时, 2学分。
二、目的:
《数字电子技术实践》是电工电子系列实践课程中的一门重要专业基础课程，它与《数字电子技术》理论课程同时进行。本课程的教学目的是通过大纲所列内容的学习与实践环节的训练，提高学生数字电子技术的设计水平和工程实践能力。
三、内容:
本课程计划学时为32学时，采用自编讲义《电子技术实践》为参考教材，安排在二年级第二学期进行。为适应因材施教的需要，实际编入的实验内容较多，可供学生选做。课程内容分为三个方面：
1、基本实验技能的强化训练；
2、各种验证型和设计型实验；以设计型实验为主；
3、综合型电路的设计与实验；
四、特色与做法：
1、注重学生能力的培养和素质的提高，而创新能力是核心能力之一，因此在本书中加大了设计性实验的力度。
2、 每个实验内容的编写分为基本部分和提高部分，必做和选做部分,以满足不同层次
的学生的需要，达到因材施教的目的。
3、 每一个实验内容的编写中，以预习、思考题及注意事项的形式，给学生一些启发性
的提示，引导学生对内容中的难点、重点、易错的问题进行预习，从而不仅加强了理论知识的理解和掌握，而且提高了解决实际问题的能力。
4、 示波器的使用对学生来说，一直是难以熟练掌握的问题。因此本计划在编写过程中
除了重点安排一次专门训练学生示波器的使用之外，还在多个实验中反复引入结合示波器观察、测量的内容，使学生每个实验都要使用示波器，通过反复不断地练习强化，达到熟练使用示波器的目的。
5、本课程以自编讲义《电子技术实践》为基本教材，每次实验为3学时。预习内容为：实验目的、实验原理及实验电路，实验内容及方法、原始参数记录表格、仪器使用、注意事项，认真撰写实验预习报告并由任课老师课内检查。未完成预习报告者原则上不得进行实验。首次实验应提前通知到每个学生做好预习报告，并带实验器材包前来实验。
6、 每次实验必须按学号顺序填写考勤表，每组一人，实验在教师的指导下由学生独立
完成，在原始参数记录表格中填写数据或画出波形曲线，教师应认真检查考勤名单（含重修学生名单），预习报告，检查波形、曲线、数据，完成质量及时间，并签名，标注日期，作为平时操作分的评分依据。
7、学生应独立规范地完成实验报告，下次实验时按时交阅上次的实验报告。严禁抄袭，
抄袭者与被抄袭者一律记不及格，并注明“抄袭”。
8、凡在实验安排的时间内，已正确完成必做的实验内容的同学可做选做内容。未按时
完成必做实验内容的同学进入开放实验室（要签到，实验楼416室，专门安排值班教师指导）继续完成必做实验内容，并由值班指导教师验收签字认可。学生也可提前进入开放实验室进行预习或预做实验。
9、学生必须遵守实验室的规章制度，如不得迟到，大声喧哗，任意更换仪器或损坏仪
器设备（视情节赔偿），做完实验未按要求放置仪器，整理探头，未关仪器电源，在抽屉内外丢弃杂物等，视情节记违纪一次，违纪三次者不得参加考试。
10、努力营造良好的教风、学风，培养学生创新精神，鼓励学生设计新的实验电路、实
验方法。教师应认真听取学生对教学内容、方法等方面的积极建议，及时反馈，认真总结。
11、期末考试：设计操作等，考题内容按学号奇偶各异。
五、教学内容安排：
1、示波器、函数发生器和交流毫伏表的使用（３学时）
实验目的：
短学期虽已经进行了《常用电子仪器的使用》实验，但由于学时的限制，学生掌握尚不扎实，希望通过再一次的训练，使学生牢固掌握仪器的基本原理和使用方法。以适应科学实验和工程实践的需要。实验前必须认真预习相关内容。
实验内容：
P1 (2) ②b、c、d、（3）、（选做）
补：用示波器测量TTL脉冲的上升时间tr、脉冲宽度tw（取f=2MHz）和高低电平值voH、vol（取f=1KHz）。
注意事项：
补充内容中ＴＴＬ输出脉冲频率取2MＨz是为了能观察到上升沿和下降沿；（①V/div—0.5V/div，②t/div—0.2μs/ div、时间扩展乘5并将微调钮置于校准位置，③调整V/div微调钮使高低电平在示波器显示屏的虚线处，读取tr、tw值。）
仪器与器材：
双踪示波器、函数信号发生器、交流毫伏表各1台；
数字万用表1只；
思考题:P3 1、2、3、4、8、
2、TTL集成门电路逻辑功能测试（３学时）
实验目的：
（1）、掌握数字电路实验箱的结构和使用方法；
（2）、掌握TTL集成门电路逻辑功能的测试方法；
实验原理及预习内容：
集成门电路按其导电类型分有TTL门电路和CMOS门电路两大类。
TTL集成门电路的使用：
（1）、只允许接5V
10%电源，超出该范围则可能损坏器件或逻辑功能混乱。
输出端不允许直接接5V或接地，对于100pF以上的容性负载，应串接几百欧限流电阻，否则将导致器件损坏，除集电极开路门（OC门）和三态门外，普通TTL门电路的输出不允许接在一起使用，否则会引起逻辑混乱或损坏器件。
（2）、TTL器件输入端可直接接电源电压+5V或串入一只1~3k电阻接至电源正端来获得高电平输入，输入端直接接地为低电平输入。与门、与非门等TTL门电路的多余输入端可以悬空，相当于接高电平，但因悬空时对地显现的阻抗很高，易受到外界干扰；这时可将多余输入端直接接电源电压（+5V）或与其他输入端并联使用。或门、或非门等TTL门电路的多余输入端通常接地，不能是悬空。
（3）、对于CMOS电路，多余输入端可根据需要使之接地或直接接电源，一律不允许悬空，在使用和储藏过程中要注意采用静电屏蔽防护措施。
实验内容：
掌握数字电路实验箱的使用方法，用万用表检测直流稳压电源+5V输出端电压；TTL集成门电路逻辑功能测试，接逻辑指示L.I（灯亮为1，灯灭为0)并用万用表测量输出电压高低电平值；
1）P5 与非门逻辑功能测试
（a）、二输入四与非门74LS00逻辑功能测试并列表；
（b）、用示波器测量74LS00与非门输入输出波形，（输入A接逻辑开关L.L，B接TTL
脉冲，f=1KHz)，当输入A分别为1或0时，双踪显示观察门电路对脉冲的控制作用，并测量TTL脉冲高低电平的值，按时序对应画出输入输出波形。
2）、二输入四异或门74LS86逻辑功能测试如图1-2-2，列表1-2-3,
3）、用与非门实现其他逻辑门电路：
Y=AB+AC并测试其逻辑功能。自拟实验数据表格。（选做）
注意事项:
（1）、常用数字集成电路芯片多为双列直插式, 其引脚数有14、16、20、24等多种，
引脚识别方法是:正面对集成电路型号,从左下角开始按逆时针方向顺序递增。
（2）、插接元件前应首先在逻辑图上标注接脚号码，并检查接脚是否完好,不可弯曲，
尽可能分色连线(如:红色-正电源,黑色-地，输入输出分色连线等).经仔细检查连线无误
后方可通电实验，后续实验及报告中都应按此要求进行。
（3）、若使用多个集成块，每个集成块都要接工作电源+5V。
实验元件: 74LS00 74LS86各1片
思考题:1、2、3 、4、补充题：实验报告要求中（3）
3、三态门和ＯＣ门的研究（３学时）
实验目的：
（1）、熟悉两种特殊的门电路：三态门、OC门；
（2）、掌握三态门、OC门设计基本逻辑电路的方法及总线结构的工作原理。
预习内容:三态门、OC门与普通TTL门的区别、线与概念。
三态门、OC门（集电极开路们）是两个特殊的TTL电路。可把两个或两个以上三态门、OC门的输出端连接起来完成一定的逻辑功能，而普通TTL门电路的输出端是不允许直接连接的，否则会出现逻辑混乱，甚至发热烧坏器件。
OC门只有在外接负载电阻Rc和电源Ec后才能正常工作。把两个OC门输出相与（称为线与），可完成与或非逻辑功能。主要有三方面应用：1、实现电平转换；2、实现多路信号采集，使两路以上的信息共用一个传输通道（总线）；3、线与特性完成特定逻辑功能。
三态门输出有高电平、低电平、高阻态三种输出状态。处于高阻态时电路与负载之间相当于开路；当使能端工作时，电路为正常工作状态，即与普通与非门逻辑功能一样。总线传输有两种方式，即单向总线和双向总线分时传送。单向总线方式下，要求只有需要传输信息的那个三态门的控制端处于使能状态（约束条件），其余各门皆处于禁止状态。否则会出现与普通TTL门线与运用时同样的问题，这是不允许的。74LS244 （三态门）的使能端EN为低电平有效。
实验内容：
（1）、用三态门74LS244 1片实现二路信号分时传送的总线结构。 要求画出电路，即数据输入D1、D2，控制输入C1、C2，按二路列表格设计，应详细地记录D为1或0时的输出状态；（为防止EN端同时出现低电平，可用74LS04或74LS00构成约束开关）。
（2）、用集电极开路与非门（OC门）实现二路信号分时传送的总线结构。（注意：Ec可改为10V，但集成块工作电压Vcc应保持5 V不变 。）
注意事项：
（1）、预习时应掌握:（a）、OC门必须接上拉电阻；（b）、OC门输出电压与上拉电阻上
的电源电压Ec（可以大于5V）有关，但Vcc始终为5V不变；（c）、三态门三态介绍，弄清高阻态一般用于何处？当三态电路用于单向总线方式时，要求只有需要传输信息的那个三态门处于使能状态（EN=1），其余各门皆处于禁止状态（EN=0），否则会出现与普通TTL门线与运用时同样的问题，是绝对不允许的。
（2）、本次实验学生可能没有预先设计，现场设计可能也会有问题，讲课时除讲解设计
方法外，可给出实验电路。
（3）、内容3当电源Ec从+5V改为+10V时，OC门电源电压Vcc仍为+5V不变，有部分
学生可能一开始Ec、Vcc是接在一起的，此时应特别注意分开再接电源，避免损坏集成块。
仪器与器材：直流稳压电源1台； 数电实验箱1台； 数字万用表1只；
74LS244 1片（三态门）、74LS01（OC）、74LS04各1片,电阻1KΩ 2只.
思考题:（补充题）
（1）、简述OC门如何实现“线与”的?并画出由三个OC门“线与”的逻辑图；
（2）、简述OC门和三态门在使用上，有什么特点和区别？
（3）、几个三态门输出端是否允许短接？有何约束条件限制？应注意什么问题？
4、用SSI设计组合电路(1) (3学时)
实验目的：
（1）、熟练掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。
（2）、进一步熟练掌握数电实验箱的使用方法。
预习要求：
（1）、复习组合逻辑电路分析和设计方法，熟悉各门电路接脚图；
（2）、按实验内容要求预先设计电路 ：列出真值表——卡诺图化简——最简逻辑表达式——画出逻辑图（并在图上标注集成块相应接脚标号）。
（3）、预先画出数据表格供实验时填写，以便老师检查。
实验内容：P10 内容1、2、
实验报告要求：
（1）、列出真值表——卡诺图化简——最简逻辑表达式——画出逻辑图（在图上标注集成块相应接脚标号）。
（2）、对实验结果进行讨论。
仪器与器材：直流稳压电源1台； 数电实验箱1台； 数字万用表1只； 74LS00， 74LS20， 74LS86 各1片
思考题：
（1）、简述组合逻辑电路分析方法；
（2）、试设计一个4位的奇校验电路，当4位数中有奇数个1时输出为1，反之为0，并选择元件（要有设计过程，列出真值表——卡诺图化简——最简逻辑表达式——画出逻辑图。）
5、用SSI设计组合电路(2)和冒险现象观察（3学时）
实验目的：
进一步熟练掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。
预习要求：熟练掌握组合逻辑的分析和设计方法。按要求预先设计电路（要有设计过程）。
实验内容：P10 内容3、5 必做
注意事项：
（1）、要求学生掌握如何利用手中的万用表检查电路。如检查是否正确接电源、接地，
接触不良，如何利用逻辑关系检查电路连接正确与否，以及集成块好坏等。
（2）、冒险现象的观察，可以搭试一个简单的电路，如下图，输入信号取2MHz。（选做）
实验元件: 74LS00 3片, 74LS20 ，74LS04各1片.
思考题: P11 1、3
6、MSI组合功能件的应用（1）（3学时）
实验目的：
（1）、掌握数据选择器、
预习要求：、熟练掌握MSI组合功能件74LS153 、74LS138的原理及应用，熟练运用功能表预先设计逻辑电路（状态表、表达式、逻辑图）；
实验内容：1、教材中P15 内容3
2、补：试用74LS138译码器和与非门设计一个一位二进制全减器，要求预先设计电路，画出逻辑图，写出状态表。检测并记录电路功能。
实验元件: 74LS153、74LS138、74LS00、74LS20、74LS86各1片.
思考题: P15 1、2
7、MSI组合功能件的应用（2）(3学时)
实验目的：
（1）、熟练掌握74LS283加法器的功能表及工作原理；
（2）、熟练掌握用74LS283构成4位二进制的加减法电路设计方法。
预习要求：
（1）、复习教材中有关74LS283的工作原理及功能表；
（2）、预先设计实验电路并阐述电路原理。
实验内容：
（1）、74LS283工作原理详见P16及相应教材参考书，接脚图见P109；
（2）、P17 1利用74LS283和异或门设计一个4位二进制的加、减法电路，列表。
（3）、P17 2实现BCD代码的转换，将8421码转换为余3码；
提示：如果将8421码、余3码看成是二进制数，则余3码比8421码多3，只要采用一片二进制全加器74LS283将8421码加3即可。
思考题:P18 1、2
8、 集成触发器（3小时）
实验目的：
（1）、掌握触发器的原理、作用及测试方法；
（2）、学习时序逻辑电路的设计和调试方法。
预习要求：
（1）、复习教材中P18有关74LS112、74LS74的工作原理；
（2）、预先设计实验电路并阐述电路原理。
实验内容：P22 内容1 、4必做, 2、5选做
鼓励学生不要照搬书中的例子，自己设计电路成功的加分。
注意事项：
（1）、触发器输入端不允许有悬空，作为高电平，应直接接至+5V电源；
（2）、内容4中，要求学生掌握用示波器观察多个波形的方法；
（3）、触发器实现正常逻辑功能状态时，S、R应处于高电平，悬空不行。
实验元件: 74LS112、 74LS00各2片, 74LS20、74LS138各1片.
思考题:P24 1、2（画出电路）
9、 MSI时序功能件的应用（1）（3小时）
实验目的：
（1）、掌握设计时序逻辑电路的两种方法：反馈清零法，反馈置数法；
（2）、熟练握CD4518设计任意进制计数器的方法。
预习要求：
（1）、反馈清零法，反馈置数法的概念及设计方法；
（2）、预习CD4518二-十进制计数器的逻辑功能表、工作波形图，熟练掌握其设计方法，
预先设计电路。
实验内容：P31 内容1、2、3、
注意：熟练掌握单次脉冲验证观察状态和连续脉冲观察波形的方法，熟练掌握用MSI
时序功能件设计任意进制计数器的方法。
实验元件: CD4518二-十进制计数器 74LS00各一片
思考题:P31 1、2、3、试用74LS160设计12进制计数器。
10、MSI时序功能件的应用（2）（3小时）
实验目的：
（1）、熟练掌握74LS194的工作原理及功能表；
（2）、熟练掌握用74LS194设计扭环形计数器和广告流水灯等功能电路设计的方法。
预习要求：
（1）、复习教材中P32-33有关74LS194的工作原理；
（2）、预先设计实验电路。
实验内容：
（1）、用74LS194设计广告流水灯，要求4个灯中始终1亮7暗，且亮灯循环右移。
（2）、用74LS194设计扭环形计数器。
（3）、用74LS194设计广告流水灯，要求8个灯中始终1亮7暗，且亮灯循环右移。（选做）
实验元件：74LS194、74LS00等
思考题:P33 1、用74LS194设计广告流水灯，要求8个灯中始终1暗7亮，且暗灯循环右移。
11、设计操作考试2学时
六、考核方法：
1、实验态度：不迟到，不无故缺席（每次签到），遵守实验室规章制度，不违纪；
2、预习情况：对实验原理的预习和理解，实验内容的预先设计等；写出规范的预习报告，（含实验目的、实验原理、实验内容、原始数据记录）
3、课堂实验：实验动手能力，独立分析和解决实验过程中问题的能力及创新能力；由
老师检查验收实验数据、波形、状态等。
4、实验报告：按时交阅实验报告，报告规范，对实验结果的分析及思考题解答情况（含数据处理及误差分析、思考题、实验仪器及器材、分析讨论及创新）。
5、考查：原则上按学号奇偶数试题各异，闭卷 。
东南大学成贤学院电工电子实验中心 2012年9月