数字电子技术基础实验 新 全

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1、数字电子技术基础实验前言本书是在湖北汽车工业学院电气工程系电子技术教研室课程教学改革的基础上，并根据数字电子技术基础实验独立设课的特点编写的。多年来，电子技术教研室一贯坚持课程教学改革，致力于实验教学的改革。充分地认识到电子电路是一门理论与实际紧密结合，技术性和实践性较强的课程，应将学生切实地置于电子电路实验之中，培养独立自主的实验意识和提高实践动力手能力，才利于电子技术教学质量的提高。因此，将数字电子技术基础实验独立设课，强化实践教学环节，增加学生动手操作的机会。近年来，在湖北汽车工业学院本科生试

2、用中，获得较好的教学效果。符合本科生的认识规律，增强了学生实验的兴趣，调动了学生的主动性和积极性，受到学生的欢迎。本书分3章，第1章：数字电路实验基本知识。第2章：实验内容：第3章课程设计：第1章介绍如何顺利完成实验、对电路的调试所具备的理论知识作了全面的论述。第2章列出了12项数字电子电路的实验。其中包含基础性的基本实验、设计性实验和综合性实验。基本实验对学生学会常用电子仪器的使用，对电路元器件认识，初步掌握实验方法十分必要的。这类实验中，适当地涉及难度不大，需要利用学过的理论知识进行电路设计内容

3、，为设计性综合性实验准备一些基本条件。基本实验、综合性实验和设计性实验的整个过程必须由学生独立完成，这样对学生的智力开发，培养学生的独立工作能力，提高排除电路故障技能十分有利。每个实验持续1周，学生根据实验要求，事先做出预习报告，在面包板上搭制电路，然后在规定的实验时间内，到实验室测量电路参数。测试的实验结果必须经教师审查认可，在预习报告上签字,方确认实验完成。本书由湖北汽车工业学院电气电气工程系电子技术教研室温如坤、高志敏、杨毅分工编写，最后由教研室主任陈旭红评审。由于我们水平有限，编写时间仓促，

4、书中存在许多不妥之处和错误，恳请专家和读者批评指正。编者2006-7-16目录第1章数字电路实验基本知识11集成电路规模的划分、分类及及主要参数1.1.1集成电路规模的划分1.1.2数字集成电路的分类12集成电路规模的划分、分类及及主要参数1.2.1集成电路规模的划分1.3数字电路测量内容和方法1.3.1测量内容第2章实验内容实验一逻辑门电路功能测试验证必实验二SSI组合逻辑电路设计设计选实验三译码器和数据选择器验证选实验四MSI组合逻辑电路设计设计必实验五触发器验证选实验六寄存器验证选实验七计数器

5、验证选实验八顺序脉冲发生器验证选实验九序列脉冲发生器设计必实验十555定时器的应用设计必实验十一数－模转换器验证选实验十二模－数转换器验证选第3章附录附录一附录二参考文献第一章数字电路实验基本知识在进行数字电路实验时，充分理解和正确使用集成器件及其构成的数字电路独有的特性和规律，往往可以收到事半功倍的效果。因此，在实验前介绍集成化的数字电路的实验方案以及实验的正确步骤，减少、排除实验故障所遵循的原则方法，很有必要。1.1集成电路规模的划分、分类及主要参数1.1.2集成电路规模的划分随着微电子技术不断

6、发展，单个芯片的集成度越来越高，出现了中、大规模、超大规模集成电路。在不同系列的集成电路中，集成规模的划分标准是不同的。TTL系列：以单个芯片包含的门电路或等效门电路的数目划分。小规模集成电路（SSI）：门电路或等效门电路的数目在12个以下。中规模集成电路（MSI）：12~100个之间。大规模集成电路（LSI）：100个以上。MOS系列：以单个芯片包含的元器件数目划分。小规模集成电路（SSI）：单个芯片包含的元器件数目100个以下。中规模集成电路（MSI）：100~1000个之间。大规模集成电路（L

7、SI）：1000~10000个以上。超大规模集成电路（VLSI）：10000个以上。集成电路由SSI发展到VLSI,单个芯片的功能大大提高了。通常SSI是器件的集成，例如门电路或者触发器。而MSI中是逻辑构件的集成，例如多路选择器、加法器等，LSI和VLSI则是一个数字子系统或整个数字系统的集成。所以，采用标准的通用中规模集成电路进行数字逻辑设计，具有体积小，功耗低、可靠性高，并且容易设计、生产、调试和维护。1.1.3数字集成电路的分类数字系统中最广泛使用的是TTL和MOS两类集成电路。TTL集成逻

8、辑电路问世比较早，加工工艺在不断改进，目前仍然是主要的基本逻辑器件。随着MOS工艺特别是CM0S工艺的发展，CM0S正在逐步取代TTL的主导地位。尤其近年来，可编程逻辑器件（PLD）特别是现场可编程门阵列（FPGA）的飞速发展，使数字电子技术开创了截新局面，将硬件与软件结合起来，使器件的功能更加完善，使用起来更加方便。1.2数字电路的实验特点自从数字集成电路问世后，大规模集成电路发展迅速，使数字电路的设计发生了根本性的变化。在进行电路设计时，不用分立元件构成门电路、触