数字电子技术实践教程

目录 实验一 数的进制和半导体的基本知识及常用仪器设备的使用 1 1.1 实验目的 1 1.2 实验原理和电路 1 1.2.1 常用的数制 1 1.2.2 半导体的基本知识 3 1.2.3 二极管的结构、工作原理及开关特性 4 1.2.4 三极管的结构、工作原理及开关特性 5 1.2.5 分立元件门电路 8 1.3 实验内容和步骤 8 1.3.1 二进制的认识实验 8 1.3.2 二极管开关特性测试 8 1.3.3 三极管开关特性测试 9 1.3.4 分立元件门电路逻辑功能测试 9 1.4 实验器材 10 1.5 复习要求与思考题 10 1.5.1 复习要求 10 1.5.2 思考题 10 1.6 实验报告要求 10 实验二 TTL 门电路及其应用 11 2.1 实验目的 11 2.2 实验原理和电路 11 2.2.1 TTL 门电路 11 2.2.2 常见74LS 系列集成电路芯片 14 2.2.3 OC 门和三态门 17 2.3 实验内容和步骤 19 2.3.1 TTL 门电路逻辑功能验证 19 2.3.2 TTL 门电路参数测试 23 2.3.3 集电极开路(OC)门实验 25 2.3.4 TTL 集成门电路应用实验 27 2.4 实验器材 28 2.5 复习要求与思考题 28 2.5.1 复习要求 28 2.5.2 思考题 28 2.6 实验报告要求 28 实验三 组合逻辑电路设计(一) 29 3.1 实验目的 29 3.2 实验原理和电路 29 3.2.1 逻辑电路的特点及一般分析方法 29 3.2.2 常用组合逻辑电路 34 3.3 实验内容和步骤 52 3.3.1 编码器实验 52 3.3.2 译码器实验 54 3.3.3 半加器和全加器实验 56 3.4 实验器材 59 3.5 复习要求与思考题 59 3.5.1 复习要求 59 3.5.2 思考题 60 3.6 实验报告要求 60 实验四 组合逻辑电路设计(二) 61 4.1 实验目的 61 4.2 实验原理和电路 61 4.2.1 数据选择器 61 4.2.2 数据选择器的应用 65 4.2.3 数据选择器的扩展 71 4.2.4 数据分配器 73 4.2.5 数值比较器 74 4.2.6 数值比较器功能的扩展 77 4.3 实验内容和步骤 80 4.3.1 数据选择器实验 80 4.3.2 数据分配器实验 81 4.3.3 数值比较器实验 82 4.4 实验器材 83 4.5 复习要求与思考题 83 4.5.1 复习要求 83 4.5.2 思考题 83 4.6 实验报告要求 83 实验五 组合逻辑电路综合设计 84 5.1 实验目的 84 5.2 实验原理和电路 84 5.2.1 三人表决电路 86 5.2.2 数值比较电路 87 5.2.3 病房呼叫电路 89 5.2.4 1 位二进制全减器电路 90 5.2.5 交通信号灯监测电路 91 5.2.6 工厂供电控制电路 91 5.2.7 码制变换电路 93 5.3 实验内容和步骤 94 5.3.1 三人表决电路实验 94 5.3.2 数值比较电路实验 95 5.3.3 病房呼叫电路实验 96 5.3.4 1 位二进制全减器电路实验 96 5.3.5 交通信号灯监测电路实验 97 5.3.6 工厂供电控制电路实验 98 5.3.7 码制变换电路实验 98 5.4 实验器材 99 5.5 复习要求与思考题 99 5.5.1 复习要求 99 5.5.2 思考题 100 5.6 实验报告要求 100 实验六 RS、D、JK 触发器，三态输出触发器及锁存器 101 6.1 实验目的 101 6.2 实验原理和电路 101 6.2.1 触发器的特点与分类 101 6.2.2 基本RS 触发器 102 6.2.3 同步触发器 105 6.2.4 边沿触发器 111 6.2.5 主从触发器 119 6.3 实验内容和步骤 125 6.3.1 基本触发器 125 6.3.2 时钟触发器 126 6.3.3 不同逻辑功能触发器之间的转换 128 6.4 实验器材 128 6.5 复习要求与思考题 128 6.5.1 复习要求 128 6.5.2 思考题 128 6.6 实验报告要求 129 实验七 时序逻辑电路测试及设计 130 7.1 实验目的 130 7.2 实验原理和电路 130 7.2.1 概述 130 7.2.2 时序逻辑电路的分析 137 7.2.3 同步时序逻辑电路的设计 145 7.3 实验内容和步骤 148 7.3.1 同步时序逻辑电路的分析实验 148 7.3.2 异步时序逻辑电路的分析实验 149 7.3.3 同步时序逻辑电路的设计实验 150 7.4 实验器材 150 7.5 复习要求与思考题 151 7.5.1 复习要求 151 7.5.2 思考题 151 7.6 实验报告要求 151 实验八 计数器 152 8.1 实验目的 152 8.2 实验原理和电路 152 8.2.1 同步计数器 152 8.2.2 异步计数器 158 8.2.3 集成计数器 162 8.2.4 集成计数器的应用 167 8.3 实验内容和步骤 172 8.4 实验器材 177 8.5 复习要求与思考题 178 8.5.1 复习要求 178 8.5.2 思考题 178 8.6 实验报告要求 178 实验九 寄存器 179 9.1 实验目的 179 9.2 实验原理和电路 179 9.2.1 数据寄存器 179 9.2.2 移位寄存器 182 9.2.3 集成移位寄存器 185 9.2.4 移位寄存器的应用 187 9.3 实验内容和步骤 191 9.4 实验器材 196 9.5 复习要求与思考题 196 9.5.1 复习要求 196 9.5.2 思考题 196 9.6 实验报告要求 196 实验十 顺序脉冲发生器和序列信号发生器 197 10.1 实验目的 197 10.2 实验原理和电路 197 10.2.1 顺序脉冲发生器 197 10.2.2 序列信号发生器 204 10.3 实验内容和步骤 212 10.4 实验器材 213 10.5 复习要求与思考题 214 10.5.1 复习要求 214 10.5.2 思考题 214 10.6 实验报告要求 214 实验十一 脉冲波形产生及单稳态触发器 215 11.1 实验目的 215 11.2 实验原理和电路 215 11.2.1 脉冲信号与脉冲电路 215 11.2.2 施密特触发器 217 11.2.3 单稳态触发器 226 11.2.4 多谐振荡器 237 11.3 实验内容和步骤 244 11.4 实验器材 249 11.5 复习要求与思考题 249 11.5.1 复习要求 249 11.5.2 思考题 249 11.6 实验报告要求 249 实验十二 555 定时电路及其应用 250 12.1 实验目的 250 12.2 实验原理和电路 250 12.2.1 555 定时器的内部电路结构及工作原理 250 12.2.2 555 定时器的典型应用 252 12.3 实验内容和步骤 260 12.4 实验器材 261 12.5 复习要求与思考题 261 12.5.1 复习要求 261 12.5.2 思考题 262 12.6 实验报告要求 262 实验十三 D/A、A/D 转换实验 263 13.1 实验目的 263 13.2 实验原理和电路 263 13.2.1 概述 263 13.2.2 D/A 转换器 264 13.2.3 A/D 转换器 279 13.2.4 集成D/A、A/D 转换器及其应用 289 13.3 实验内容和步骤 294 13.3.1 D/A 转换器实验 294 13.3.2 A/D 转换器实验 295 13.4 实验器材 296 13.5 复习要求与思考题 297 13.5.1 复习要求 297 13.5.2 思考题 297 13.6 实验报告要求 297 实验十四 简单数字电路设计 298 14.1 实验目的 298 14.2 实验原理和电路 298 14.2.1 数字电路一般设计方法 298 14.2.2 数字电路的调试 301 14.3 实验内容和步骤 303 14.3.1 简述 303 14.3.2 设计任务和要求 304 14.3.3 设计方案提示 304 14.3.4 参考电路及简要说明 305 14.4 实验器材 307 14.5 复习要求与思考题 307 14.5.1 复习要求 307 14.5.2 思考题 307 14.6 实验报告要求 307 实验十五 智力竞赛抢答器的设计 308 15.1 实验目的 308 15.2 实验原理和电路 308 15.2.1 设计背景 308 15.2.2 设计任务和要求 308 15.3 实验内容和步骤 309 15.3.1 设计方案 309 15.3.2 参考电路及简要说明 309 15.4 实验器材 311 15.5 复习要求与思考题 311 15.5.1 复习要求 311 15.5.2 思考题 311 15.6 实验报告要求 311 实验十六 交通信号灯控制电路设计 312 16.1 实验目的 312 16.2 实验原理和电路 312 16.2.1 设计背景 312 16.2.2 设计任务和要求 312 16.3 实验内容和步骤 314 16.3.1 设计方案 314 16.3.2 参考电路及简要说明 315 16.4 实验器材 317 16.5 复习要求与思考题 317 16.5.1 复习要求 317 16.5.2 思考题 317 16.6 实验报告要求 317 参考文献 318 附录 THK-880D 型数字电路实验系统 简介 319