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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 DAC0832202

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