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第1章 逻辑电平和门电路实验 1

1.0 基础知识 1

1.0.1 逻辑电平 1

1.0.2 常见逻辑门 2

1.1 逻辑电平的获取和检测 3

1.1.1 逻辑电平的获取 3

1.1.2 用发光二极管检测逻辑电平 4

1.1.3 用三极管检测逻辑电平 5

1.1.4 用比较器检测逻辑电平 6

1.1.5 逻辑笔的设计和制作 7

1.1.6 逻辑电平工具制作 8

1.2 晶体管开关特性的实验研究 8

1.2.1 实验目的 8

1.2.2 预习要求及思考 8

1.2.3 二极管开关特性 8

1.2.4 三极管开关特性 10

1.2.5 实验仪器与设备 12

1.2.6 二极管开关特性实验 12

1.2.7 三极管开关特性实验 13

1.2.8 三极管开关的电平变换和限幅实验 15

1.2.9 实验注意事项 16

1.2.10 实验报告要求 16

1.3 分立元件门电路设计 16

1.3.1 设计目的 16

1.3.2 分立元件门电路 16

1.3.3 设计和实验步骤 18

1.3.4 设计报告要求 18

1.4 集成门电路参数测试及逻辑连接 18

1.4.1 实验目的 18

1.4.2 预习要求及思考 18

1.4.3 集成门电路的参数 19

1.4.4 集成逻辑电路使用注意事项 20

1.4.5 实验仪器与设备 23

1.4.6 电压传输特性测试实验 23

1.4.7 集成芯片的连接实验 25

1.4.8 不同逻辑电平芯片间的连接设计 29

1.4.9 实验注意事项 29

1.4.10 实验报告要求 29

1.5 集成OC门和3S门的实验研究 30

1.5.1 实验目的 30

1.5.2 实验原理 30

1.5.3 实验仪器与设备 33

1.5.4 实验内容及步骤 33

1.5.5 信号传输的补充研究 35

1.5.6 实验报告要求 35

第2章 组合逻辑电路实验 36

2.0 基础知识 36

2.0.1 组合逻辑电路 36

2.0.2 组合逻辑的表示方法 36

2.0.3 组合逻辑电路的分析 37

2.0.4 组合逻辑电路的设计 38

2.0.5 常用MSI组合逻辑器件 38

2.1 编码器的实验研究 40

2.1.1 实验目的 40

2.1.2 预习要求 40

2.1.3 编码器和基本与-或逻辑门结构 40

2.1.4 MSI编码器 41

2.1.5 实验仪器与设备 42

2.1.6 实验内容及步骤 43

2.1.7 实验报告要求 44

2.2 用逻辑门设计组合电路 44

2.2.1 实验目的 44

2.2.2 预习要求 44

2.2.3 设计方法 45

2.2.4 设计举例 45

2.2.5 实验仪器与设备 46

2.2.6 设计任务 47

2.2.7 实验报告要求 47

2.3 二进制译码器应用设计 47

2.3.1 实验目的 47

2.3.2 预习要求 47

2.3.3 二进制译码器基础 48

2.3.4 设计原理和设计举例 50

2.3.5 实验仪器与设备 51

2.3.6 实验内容 52

2.3.7 设计任务 52

2.4 LED数码管显示实验 53

2.4.1 实验目的 53

2.4.2 预习要求 53

2.4.3 LED数码管及译码显示 53

2.4.4 静态显示和动态显示原理 56

2.4.5 实验仪器与设备 57

2.4.6 实验内容及步骤 57

2.4.7 实验报告要求 58

2.5 数据选择器应用设计 59

2.5.1 实验目的 59

2.5.2 预习要求 59

2.5.3 数据选择器芯片 59

2.5.4 设计举例 60

2.5.5 实验仪器与设备 63

2.5.6 数据选择器实验 63

2.5.7 设计内容 64

2.5.8 实验报告要求 65

2.6 加法器与数值比较器实验设计 65

2.6.1 实验目的 65

2.6.2 预习要求 65

2.6.3 实验原理 65

2.6.4 实验仪器与设备 68

2.6.5 实验内容及步骤 68

2.7 组合逻辑电路综合设计 69

2.7.1 实验目的 69

2.7.2 设计方法 69

2.7.3 设计内容 70

2.7.4 实验报告要求 71

2.8 竞争冒险模拟实验 71

2.8.1 实验目的 71

2.8.2 竞争冒险 71

2.8.3 竞争冒险的消除 72

2.8.4 竞争冒险实验模拟 73

2.8.5 实验任务 74

第3章 触发器实验 75

3.0 触发器基础知识 75

3.0.1 触发器的逻辑功能分类 75

3.0.2 触发器的电路结构类型及其特点 75

3.0.3 使用集成触发器的注意事项 77

3.1 基本触发器实验 78

3.1.1 实验目的 78

3.1.2 预习要求 78

3.1.3 几类基本触发器的结构、功能及转换 78

3.1.4 实验仪器与设备 82

3.1.5 实验内容 82

3.1.6 实验报告要求 86

3.2 触发器应用实验 86

3.2.1 实验目的 86

3.2.2 预习要求 86

3.2.3 触发器选用规则 87

3.2.4 实验仪器与设备 87

3.2.5 实验内容及步骤 87

3.2.6 实验报告要求 89

第4章 时序逻辑电路实验 90

4.0 基础知识 90

4.0.1 时序逻辑电路及其结构特点 90

4.0.2 时序电路分类 91

4.0.3 时序电路功能的描述方法 91

4.0.4 时序电路分析和设计的一般方法 93

4.1 用触发器构成的时序电路实验 93

4.1.1 时序电路的分析步骤 93

4.1.2 时序电路的设计步骤 96

4.1.3 实验内容 98

4.1.4 实验要求 99

4.2 移位寄存器及应用实验 100

4.2.1 实验目的 100

4.2.2 预习要求和思考 100

4.2.3 实验原理 100

4.2.4 实验仪器与设备 103

4.2.5 实验内容 104

4.2.6 实验报告要求 106

4.3 MSI计数器的实验研究 106

4.3.1 实验目的 106

4.3.2 预习要求 106

4.3.3 计数器原理 107

4.3.4 MSI集成计数器 107

4.3.5 改变单片MSI计数器的计数值 110

4.3.6 MSI计数器的级联 111

4.3.7 实验仪器与设备 113

4.3.8 实验内容 113

4.3.9 实验报告要求 118

4.4 计数器芯片应用设计 118

4.4.1 实验目的 118

4.4.2 设计制作地址码发生器 118

4.4.3 设计特殊进制计数器 119

4.4.4 设计十进制无溢出可逆计数器 120

4.4.5 利用可逆计数器设计频率比较电路 120

4.4.6 实验内容 121

4.5 脉冲分配器及其应用 121

4.5.1 实验目的 121

4.5.2 预习要求 121

4.5.3 实验原理 121

4.5.4 实验仪器与设备 125

4.5.5 实验内容 125

4.5.6 实验报告要求 126

4.6 时序电路设计方案研究 127

4.6.1 时序电路设计优化的几个问题 127

4.6.2 设计举例 128

4.6.3 设计任务 133

第5章 脉冲单元电路实验 134

5.0 基础知识 134

5.0.1 脉冲信号和矩形波 134

5.0.2 矩形波的主要参数 134

5.0.3 常用脉冲单元电路 135

5.1 三极管脉冲单元电路实验 136

5.1.1 实验目的 136

5.1.2 预习要求 136

5.1.3 三极管构成施密特触发器（实验1） 137

5.1.4 集基耦合单稳电路（实验2） 139

5.1.5 三极管多谐振荡器（实验3） 140

5.2 用普通门电路构造脉冲单元电路 142

5.2.1 实验目的 142

5.2.2 门电路的传输特性及应用 142

5.2.3 用TTL与非门构造单稳态触发器（实验1） 143

5.2.4 用普通反相器构成多谐振荡器（实验2） 146

5.2.5 石英晶体振荡器（实验3） 149

5.3 集成脉冲单元电路实验 151

5.3.1 集成施密特触发器（实验1） 151

5.3.2 集成单稳态触发器（实验2） 155

5.4 时基电路555芯片的实验研究 157

5.4.1 实验目的 157

5.4.2 预习要求 157

5.4.3 555芯片的工作原理 157

5.4.4 实验仪器与设备 158

5.4.5 555时基芯片工作原理（实验1） 159

5.4.6 555构成施密特触发器（实验2） 159

5.4.7 555构成单稳态触发器（实验3） 160

5.4.8 555构成多谐振荡器（实验4） 161

5.5 555应用电路的设计 164

5.5.1 实验目的 164

5.5.2 按键去抖动电路（实验1） 164

5.5.3 触摸式开关定时控制器（实验2） 165

5.5.4 双音报警电路（实验3） 165

5.5.5 简易电子琴（实验4） 167

5.5.6 设计内容 167

第6章 存储器实验 168

6.0 存储器基础知识 168

6.0.1 存储器的基本结构 168

6.0.2 存储器的分类 169

6.1 用存储器实现译码电路 171

6.1.1 实验目的 171

6.1.2 预习要求 171

6.1.3 实验原理 171

6.1.4 用编程器烧写芯片 173

6.1.5 设计内容和步骤 175

6.1.6 实验报告要求 176

6.2 数码管动态显示实验 176

6.2.1 实验目的 176

6.2.2 预习要求 176

6.2.3 实验原理 176

6.2.4 实验仪器与设备 178

6.2.5 实验内容 179

6.2.6 实验思考 181

6.3 1 LED阵列动态显示设计 181

6.3.1 实验设计目的 181

6.3.2 预习要求 181

6.3.3 动态显示设计原理 181

6.3.4 设计内容和步骤 187

6.3.5 实验报告要求 187

6.4 并行存储器的控制读写实验 188

6.4.1 实验目的 188

6.4.2 预习要求 188

6.4.3 并行存储器的控制引脚和控制时序 188

6.4.4 实验仪器与设备 191

6.4.5 实验内容和步骤 191

6.4.6 实验报告要求 194

第7章 A/D与D/A转换实验 195

7.0 基础知识 195

7.0.1 D/A转换器应用基础 195

7.0.2 A/D转换器应用基础 197

7.1 基本D/A转换实验 198

7.1.1 实验目的 198

7.1.2 预习要求 198

7.1.3 实验原理 199

7.1.4 实验仪器与设备 201

7.1.5 权电阻D/A转换 202

7.1.6 DAC0832 202

7.1.7 实验报告要求 204

7.2 数字程控放大器设计 204

7.2.1 实验目的 204

7.2.2 设计原理 204

7.2.3 设计课题 204

7.2.4 设计要求 204

7.2.5 实验内容 205

7.3 DDS信号发生器基础设计 205

7.3.1 实验目的 205

7.3.2 DDS数字信号发生器的基本原理 205

7.3.3 基本实验 206

7.3.4 补充实验 206

7.3.5 实验内容 206

7.4 A/D转换实验 207

7.4.1 实验目的 207

7.4.2 预习要求 207

7.4.3 实验原理 207

7.4.4 实验仪器与设备 209

7.4.5 实验内容 210

7.4.6 实验报告要求 211

7.5 压频转换电路设计 211

7.5.1 实验目的和要求 211

7.5.2 预习要求及思考 211

7.5.3 实验原理 212

7.5.4 实验步骤 212

7.5.5 实验验证 212

7.6 双积分直流数字电压表的组装和调试 212

7.6.1 实验目的 213

7.6.2 双积分A/D转换原理 213

7.6.3 双积分A/D转换实验电路 214

7.6.4 实验内容 219

7.6.5 实验思考 219

7.6.6 实验报告 219

第8章 数字电路应用设计 220

8.1 循环彩灯设计 220

8.1.1 设计任务 220

8.1.2 设计方案 220

8.1.3 方案的设计思路 221

8.1.4 设计要求 222

8.2 拔河游戏机设计 222

8.2.1 设计任务 223

8.2.2 电路设计原理 223

8.2.3 设计步骤 224

8.2.4 设计报告要求 224

8.3 8路呼叫器设计 225

8.3.1 设计任务 225

8.3.2 设计原理 225

8.3.3 设计电路 226

8.3.4 设计内容 228

8.3.5 设计报告要求 228

8.4 抢答器设计 228

8.4.1 设计任务 228

8.4.2 设计方案 228

8.4.3 方案的设计思路 229

8.4.4 设计要求 230

8.5 时钟类项目应用设计 230

8.5.1 时钟类项目概述 230

8.5.2 基本单元电路 230

8.5.3 电子秒表（设计1） 232

8.5.4 可控定时器（设计2） 233

8.5.5 多功能数字钟（设计3） 233

8.5.6 设计内容及要求 235

8.5.7 注意事项 236

8.5.8 设计报告要求 236

8.6 交通灯控制器设计 236

8.6.1 设计目的 236

8.6.2 设计任务和要求 236

8.6.3 设计方案 237

8.6.4 设计电路 238

8.6.5 设计内容 240

8.6.6 设计报告要求及思考 240

8.7 数字转速表设计 240

8.7.1 设计目的 241

8.7.2 数字转速表原理 241

8.7.3 设计内容及要求 243

8.8 数字频率计设计 243

8.8.1 频率计原理及性能指标 243

8.8.2 测频法频率计电路 244

8.8.3 有关单元电路设计 245

8.8.4 设计任务和要求 246

8.8.5 组装调试 247

8.9 数字电子秤设计 248

8.9.1 设计要求及技术指标 248

8.9.2 设计原理 248

8.9.3 参考元器件 249

8.9.4 设计任务 249

8.10 音乐喷泉控制器的设计 250

8.10.1 设计任务 250

8.10.2 设计原理 250

8.10.3 设计电路 250

8.10.4 设计要求 253

8.11 数字式温度控制器的设计 254

8.11.1 设计目的 254

8.11.2 设计任务 254

8.11.3 设计原理 254

8.11.4 设计电路 254

8.11.5 设计内容 258

8.11.6 设计报告要求 258

8.12 数字录音机设计 258

8.12.1 数字音像技术的基本原理 258

8.12.2 数字录音技术 259

8.12.3 设计任务及技术指标要求 260

8.12.4 设计任务分析 261

8.12.5 控制电路参考方案 262

8.12.6 设计任务 263

附录 数字电路实验参考资料 264

附录1 常用字符意义说明 264

附录2 系列化数字集成电路规格说明 267

附录3 常用集成门电路的型号与引脚 267

附录4 常用组合逻辑MSI芯片的型号与引脚 269

附录5 常用触发器和寄存器芯片的型号与引脚 272

附录6 常用时序逻辑MSI芯片的型号与引脚 274

附录7 数字电路其他典型集成芯片的型号与引脚 276

附录8 常用LED数码管引脚排列 279

附录9 常用码表 280

参考文献 282