《数字电路实验》（实验）课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称：数字电路实验
课程编码：91105009
课程性质：必修课
总学时：36
总学分：2
考核方式：考查
开课学期：第4学期
适用专业：电子信息科学与技术专业
先修课程：高等数学、大学物理、电路分析、模拟电路、模拟电路实验
教研室：电子信息教研室
执笔人：岳开华
审核人：舒鑫柱
编写（修订）日期：2017年9月14日
二、教学目标
数字电路实验是一门验证理论、巩固所学数字电路理论知识、根据所学知识进行操作实践的课程。它担负着培养学生理论联系实际的能力， 提高学生的动手能力、设计能力、分析问题和解决问题的能力的任务。数字电路实验包括验证基本理论、测试常用中规模芯片的功能、综合性应用及综合设计实验等方面的内容。通过规范的实验操作训练，使学生学会操作常用的电子仪器设备，掌握基本的数字电路测试方法和调试的基本技能，加深对数字电路工作原理的理解和研究，培养实事求是，严谨的科学作风及创新意识和能力。
三、教学内容及要求
实验一 基本门电路的测试（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、验证和测试常用门电路的逻辑功能；
2、测试门电路（与非门）的有要参数；
3、观测与非门对信号的控制作用。
教学要求：验证与门、或门、非门、与非门、或非门、同或门、异或门的逻辑功能；学习测试门电路主要参数方法；理解利用门电路控制信号的方法。
重点、难点：用与非门设计电路。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验二 集电极开路门和TTL三态门的测试（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、了解集电极开路门（OＣ门）和TTL三态门的特点；
2、测试集电极开路门（OＣ门）的逻辑功能并作简单应用；
3、测试TTL三态门的逻辑功能并作简单应用。
教学要求：测试集电极开路门（OＣ门）的逻辑功能并实现“线与” 功能；测试TTL三态门的逻辑功能并实现“总线传输”的功能。
重点、难点：线与的实现，总线传输功能的病实现。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验三 编码器功能测试及应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、了解编码的原理和方法；
2、测试优先编码器（74X148、74X147）的功能；
3、学会编码器扩展的方法。
教学要求：了解编码的原理和方法；掌握优先编码器（74X148、74X147）的功能；学会编码器扩展的方法：用两片8-3线编码器构成1个16-4线编码器。
重点、难点： 编码器的功能，编码器的扩展。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验四 译码器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、测试译码器(74X42、74X139和74X138)的逻辑功能；
2、掌握使用译码器实现逻辑函数的方法；
3、掌握用译码器实现数据分配器功能的方法；
4、学会用译码器级连扩展的方法。
教学要求：理解并测试译码器的逻辑功能；掌握使用译码器实现逻辑函数和作数据分配器的方法；学会用两片3-8线译码器实现4-16线译码器功能的方法。
重点、难点： 用译码器实现逻辑函数，译码器级连扩展。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验五 数码显示器测试及应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、熟悉共阴极、共阳极七段数码管的检测和使用方法。
2、用共阴极译码驱动器（74X47/247、CD4511）驱动共阴极数码管；
3、用共阳极译码驱动器（74X48/248）驱动共阳极数码管。
教学要求：用万用电表检测共阴极、共阳极七段数码管的好坏；掌握用译码驱动器驱动七段数码管的方法。
重点、难点： 无
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验六 数据选择器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、测试数据选择器（74X153、74X151）的逻辑功能；
2、掌握用数据选择器实现逻辑函数的方法；
3、学会数据选择器级连扩展的方法。
教学要求：理解并测试数据选择器的逻辑功能；掌握使用数据选择器实现逻辑函数的方法；学会用两片3-8线译码器实现4-16线译码器功能的方法。
重点、难点： 用数据选择器实现逻辑函数；数据选择器级连扩展的方法。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验七 半加器、全加器和数值比较器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、理解半加器、全加器的功能；
2、学习用门电路（74X00、74X04、74X86）组成1位二进制数半加器和全加器的方法，并测试其功能；
3、学会集成4位二进制全加器（74X83/283）、数值比较器（74X85）的使用方法。
教学要求：自组半加器、全加器并测试其功能；学会集成4位二进制全加器和数值比较器的使用方法。
重点、难点： 用门电路组成半加器和全加器
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验八 锁存器和触发器及其使用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、用与非门（74X00）组成基本R-S锁存器并测试其功能；
2、掌握常用触发器(JK 触发器、D触发器、T触发器)的功能，并作验证测试；
3、学会各种触发器之间转换的方法。
教学要求：了解基本R-S锁存器的构成和功能；掌握JK 触发器、D触发器、T触发器的功能，并作测试；学会将JK 触发器转换为D触发器和T触发器的方法。
重点、难点：触发器之间的相互转换。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验九 移位寄存器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、理解4位双向移位寄存器（74X194、CC40194）的功能；
2、掌握用移位寄存器构成环形计数器的方法；
3、掌握用移位寄存器实现串行、并行数据相互转换的方法。
教学要求：理解4位双向移位寄存器的功能；掌握用移位寄存器构成环形计数器的方法；掌握用移位寄存器实现串行、并行数据相互转换的方法。
重点、难点：串行/并行数据相互转换。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验十 计数器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、学习用触发器构成计数器的方法；
2、测试几种常用的集成计数器（74X90、74X192、74X161）的功能；
3、掌握用集成计数器构成N进制计数器的方法。
4、会用集成计数器构成分频器。
教学要求：用D触发器构成3位二进制计数器；测试几种常用的集成计数器（74X90、74X192、74X161）的功能，并用（74X192、74X161）构成N进制计数器和分频器。
重点、难点：用触发器构成计数器；用集成计数器构成N进制计数器。
其他教学环节：讲授、示范、单独指导。
实验十一 随机存取存储器（RAM）及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、熟悉静态随机存取存储器(SRAM6264)的原理及其应用；
2、了解SRAM的读写原理；
3、掌握地址显示和数据显示的原理。
教学要求：熟悉静态随机存取存储器原理及应用；掌握地址显示和数据显示的原理。
重点、难点： SRAM地址显示和数据显示的原理
其他教学环节：讲授、示范、单独指导。
实验十二 555定时器及其应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、理解555定时器的结构和工作原理；
2、掌握用555定时器构成单稳态触发器、施密特器和多谐振荡器的方法。
教学要求：理解555定时器的结构、工作原理和特点；掌握用555定时器的基本应用：构成单稳态触发器、施密特器和多谐振荡器。
重点、难点： 555定时器的结构和工作原理；用555定时器构成单稳态触发器、施密特器和多谐振荡器。
其他教学环节：讲授、示范、单独指导。
实验十三 DA转换器和AD转换器的应用（3学时）
实验类型：基础性实验
主要内容：
1、了解DA、AD转换器的基本结构和工作原理；
2、掌握大规模集成DA转换器（DAC0832）、AD转换器的典型应用。
教学要求：了解DA、AD转换器的基本结构和工作原理；掌握DA、AD转换器的典型应用。
重点、难点：DA、AD转换器的基本结构和基本工作原理。
其他教学环节：讲授、演示、单独指导。
实验十四 多路智力竞赛抢答器的设计（3学时）
实验类型：综合性、设计性实验
主要内容：利用数字电路的知识，设计一个多路智力竞赛抢答器。
教学要求：在教师指导下，由学生自己设计、画电路图、配置元器件、焊接并测试。
重点、难点： 设计电路，焊接和调试。
其他教学环节：单独指导。
实验十五 数字电路小系统设计（或小论文）（3学时）
实验类型：综合性、设计性实验
主要内容：利用数字电路的知识，设计一个独立的小型电路，实现一定的功能。
教学要求：题目自选，在教师指导下，由学生自己设计、画电路图、配置元器件、焊接并测试。
重点、难点： 设计电路。
其他教学环节：单独指导。
四、教学策略与方法
教学策略：拟采用讲授、讨论、演示、仿真等教学策略组织教学活动
教学方法：拟采用传统教学方法实施教学活动
五、教材与学习资料
教材：《数字电路实验》，王新春主编，西南交通大学出版社
学习资源资料(参考书)：
1、《电子技术基础 数字部分》（第五版），康华光主编，高教出版社。
2、《数字电子技术基础》，侯建军主编，高教出版社。
六、实施本教学大纲应注意的问题
（1）数字电路实验至少做12个实验，且应至少包含1个设计性实验、至少1个综合性实验。
（2）上述实验十四、实验十五：可灵活选择实验题目、内容和要求。
（3）可将根据实际情况改变实验类型，将基础性实验改变为综合性实验和设计性实验，以适当增加综合性实验和设计性实验的比例。
（4）数字电路实验的顺序，尽量与数字电路理论课相一致，以利于理论联系实际。
