数字电路与逻辑设计教学资料-教学参考

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1、一、课程基本信息1•课程名称：数字电路与逻辑设计2.学时/学分：58/23•先修课程：高等数学、普通物理、电路与电子学、电路基础4.面向对象：工业自动化、机电一体化、信息工程、电气、电子、电力等机电类或信息类相关高职高专学生，以及从事逻辑设计、高频无线、电子测量、电路测试、专门设计电路板等领域的工程技术人员5•开课院系：电院仪器系自动检测研究所二、本课程的性质和任务《数字电路与逻辑设计》是电力系统自动化专业和计算机科学与技术专业的必修课，也是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的基础课和主干课。通过《数字电路与逻辑设计》课程的学

2、习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学生今后在信息技术天地中驰骋奠定坚实的硬件基础。三、课程内容和要求课程内容：形式、内容及学时次序形式内容学时作业1讲课数字电路基础知识42讲课集成门电路63讲课组合逻辑电路84讲课触发器85讲课时序逻辑电路126讲课脉冲波形的产生与整形87讲课数模与模数转换器88讲课可编程逻辑器件4课程要求:K掌握数字系统中常用的数制（二进制'八进制'十进制'十六进制）及其转换方法，掌握常用编码及其

3、表示十进制数的方法，掌握逻辑代数的逻辑运算、公式和规则，掌握逻辑函数及其表示方法，掌握逻辑函数的化简方法。2、掌握组合逻辑电路的特点，掌握用传统方法分析和设计组合逻辑电路。掌握TTL、CMOS逻辑门的逻辑功能'电气特性、应用和使用注意事项。3、掌握触发器的分类和逻辑功能，重点掌握主从型和边沿触发器的特点和应用。4、掌握时序逻辑电路的特点'时序逻辑电路的分析方法和设计方法,重点掌握常见中规模时序逻辑器件的逻辑功能。5、掌握脉冲信号和脉冲电路的特点，掌握用555定时器构成数字电路中的常见脉冲电路，如施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器的方法6

4、、了解A/D转换和D/A转换的基本工作原理；了解常用A/D转换器和D/A转换器的电路结构和应用特点；了解常用的集成ADC和集成DAC,了解A/D转换器和D/A转换器的主要参数；7、理解PLA、PAL、GAL和FPGA等各种可编程逻辑器件的基本结构特点和工作原理；了解如何配置以实现基本组合或时序逻辑功能。四、实验内容和要求实验1.TTLXHC和HCT器件的参数测试实验内容：(1)测试TTL器件74LS04一个非门的传输特性。(2)测试HC器件74HC04一个非门的传输特性。(3)测试HCT器件74HC04一个非门的传输特性。要求：(1)认真观

5、测实验现象，根据实验数据画出所测器件的传输特性，整理实验结果。(2)分析实验中岀现的问题的原因。实验2.触发器实验实验内容：⑴用74LS00构成一个RS触发器，R、S端接逻辑开关输出，0、Q端接逻辑状态指示灯，改变&5的电平，观察现象并记录淇Q的值。(2)双D触发器74LS74中一个触发器功能测试。①将CLR(复位)、RP(置位)引脚接实验板上逻辑开关输出，认Q引脚接逻辑状态显示灯，改变CLR、RP的电平，观察现象并记录浜Q的值。②在步骤①的基础上，置CLR、RP引脚为高电平，D(数据)引脚接逻辑开关输出，CK(时钟)引脚接单次脉冲。在D为

6、高电平和低电平的情况，分别按单次脉冲按钮，观察现象并记录@、Q的值。③在步骤①的基础上，将D引脚接1kHz脉冲源，CK引脚端接10kHz脉冲源，用示波器同时观察D端和CK端的波形，并记录；同时观察D端、Q端的波形并记录分析原因。(3)制定对双JK触发器74LS73一个JK触发器的测试方案，并进行测试。要求：(1)将实验数据与真值表比较，确认触发器功能。(2)分析实验中出现的问题的原因。实验3・简单时序电路实验内容：(1)双D触发器74LS74构成的二进制计数器(分频器)(2)用2片74LS73构成一个二进制计数器，重做内容1的实验。(3)异

7、步十进制计数器(4)自循坏计数器要求：(1)整理实验数据，分析各种计数器波形图。(2)分析实验中出现的问题的原因。实验4.555时基电路及其应用实验内容：(1)单稳态触发器①按图6-37(a)连线，取RJOOKQ,C二0.5F,输入信号/为1kHz的连续脉冲，用双踪示波器观测Vi、VcvVo波形，测量幅度与暂稳时间。②分别改变R、C,观测V.、乂、V。波形的变化，测量幅度及暂稳时间。(2)多谐振荡器①按图6-38(a)按线，用双踪示波器观测也与V。的波形，测定振荡频率。②分别改变Ri、&、C观测波形及频率的变化。(1)施密特触发器按图6-3

8、9(a)接线，输入信号由交直流信号源提供，Vi的频率为1KHz,接通电源，顺时针调节幅度电位器逐渐加大Vi的幅度，观测输出波形，测绘电压传输特性，算出回差电压AU。要求:(1)给