14-15学年13级计算机5、6班（专升本）
《数字逻辑电路》实验教学进程安排
一 、学时与学分:
学时：8学时, 0.5学分。
二、目的:
《数字逻辑电路》实验是计算机专业的一门专业基础课程，它与《数字逻辑电路》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，提高学生数字逻辑技术的设计水平和工程实践能力。
三、内容特色与做法：:
本课程使用自编教材《数字电子技术实验》，计划学时为8学时，做4个实验。为适应因材施教的需要，实际编入的实验内容多余课内要求，可供学生选做。
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、 实验内容分为基本部分和设计提高部分，必做和选做部分,以满足不层次的学生的
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、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，实验前认真撰写实验预习报告（为实验报告前半部分）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（由班长统一领还）前来实验。
5、 每次实验必须按学号座号顺序填写考勤表，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，并由教师检查认可签字。教师应认真检查考勤名单，预习报告，检查波形、曲线、数据、状态、表格、完成质量及时间，签名并标注日期，作为平时实践操作分的考核依据。
6、 学生应独立规范地完成实验报告，严禁抄袭，抄袭者与被抄袭者一律记不及格，下
次实验时按时交阅上次的实验报告。
7、 学生必须遵守实验室的规章制度，营造文明、健康、积极向上的学习氛围。如不得
迟到，大声喧哗，任意丢弃杂物，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，抽屉内外丢弃杂物等，视情节记违纪一次（并适当扣分）。
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（实验楼416室，）继续完成必做实验内容，并由值班指导教师签字认可。学生也可提前进入开放实验室进行预习或预做实验。
9、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。
四、教学内容安排：
1、常用电子仪器的使用练习（2学时）
实验目的：
通过《常用电子仪器的使用》实验，使学生牢固掌握仪器的基本原理和使用方法，以适应后续实验和今后工程实践的需要。实验前必须认真预习相关内容。
实验内容：
必做：
②a．示波器双踪显示，调处两条扫描线。注意当触发方式置于“常态”时，有无扫描线。
b．校准信号的测试
用示波器显示校准信号的波形，测量该电压的峰峰值、周期、高电平和低电平。并将测量结果与一已知的校准信号峰峰值、周期相比较。
补充：用示波器测量TTL脉冲高低电平值voH、vol（取f=1KHz）。
选做：TTL的上升沿时间tr、脉冲宽度tw（取f=2MHz）
c、（3）
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: 1、2、3、4、8、
2、TTL集成门电路逻辑功能测试（2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。
必做：
①与非门逻辑功能测试
a、二输入四与非门74LS00逻辑功能测试；
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。
选做：
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。
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
3、MSI组合功能件的应用（2学时）
实验目的：
（1）、理解并掌握数据选择器、译码器的功能表，
（2）、熟悉用MSI组合功能件设计相关功能电路的方法。
预习要求：、熟练掌握MSI组合功能件74LS138和74LS153 的原理及应用，熟练运用功能表设计逻辑电路；
实验内容：
必做：
(1) 利用74LS138和与非门实现全加器功能的逻辑电路，画出逻辑图。
选做：
(3) 利用74LS153数据选择器完成实验三中的血型配对电路的设计，画出逻辑图。
实验报告要求：
在预习报告中预先设计电路，要有详细的设计过程。如定义输入输出逻辑变量、状态表、表达式、逻辑图等。
实验元件: 74LS138、74LS153、74LS00、74LS20、74LS86各1片.
思考题: 1、2
4、MSI时序功能件的应用（2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：
必做：
4.计数器
用异步法，JK触发器设计8进制计数器
（1）单脉冲观察（用3个指示灯）。
（2）连续脉冲观察（用示波器对应地观察时钟脉冲CP，触发器输出端Q0、Q1、Q2的波形）。
选做：
5.广告流水灯
共有8个灯，始终是其中1暗7亮，且这1个暗灯循环右移。要求：
（3）单脉冲观察（用指示灯）。
（4）连续脉冲观察（用示波器对应地观察时钟脉冲CP，触发器输出端Q0、Q1、Q2和8个灯的波形）。
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（实验时可一
试）。
实验元件: 74LS112、 74LS00各2片, 74LS20、74LS138各1片.
思考题: 1、2（画出电路）
六、考核方法：
1、实验态度：不迟到，不无故缺席, 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；老
师课内检查实验数据、波形等。
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）。
东南大学成贤学院电工电子实验中心
2013年9月