《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》的主要內(nèi)容：組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，常用中小規(guī)模集成邏輯器件的功能、特點(diǎn)及使用等。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握數(shù)字集成電路電子元件、數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用方面的知識(shí)，掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本測量技術(shù)及基本調(diào)試方法。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，需要根據(jù)要求，提前設(shè)計(jì)硬件電路并進(jìn)行仿真，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后構(gòu)建電路驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生分析問題和獨(dú)立解決問題的邏輯思辯能力以及具備一定的電子電路設(shè)計(jì)能力。
徐琦，1974年10月，男，漢族，籍貫福建泉州。講師，學(xué)士，主要研究方向：傳感器及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
目 錄
第一章 緒論\t1
1．1 意義和作用\t1
1．2 教學(xué)目標(biāo)\t1
1．3 實(shí)驗(yàn)規(guī)則\t2
1．4 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備\t3
一、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)\t3
二、實(shí)驗(yàn)器材、儀器和工具的配備\t4
1．5 測量的基本內(nèi)容、基本方法\t4
一、測量的基本內(nèi)容\t4
二、測量的基本方法\t4
1．6 操作與記錄\t5
1．7 實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t6
1．8 如何做好實(shí)驗(yàn)\t6
一、掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法\t7
二、做好數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的三個(gè)環(huán)節(jié)\t7
1．9 預(yù)習(xí)要求和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求\t7
一、預(yù)習(xí)要求\t7
二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求\t8
1．10 實(shí)驗(yàn)室的安全操作規(guī)程\t9
一、人身安全\t9
二、儀器、設(shè)備安全\t9
第二章 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法\t11
2．1 實(shí)驗(yàn)基本技能\t11
一、檢查集成電路芯片引腳是否倒插\t11
二、檢查萬用表工作狀況是否正常\t12
三、檢查實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線通斷狀況\t13
2．2 電路布線的原則、方法和技巧\t13
一、布線原則\t13
二、布線方法\t14
三、布線技巧\t15
2．3 調(diào)測步驟\t16
一、安裝布線及測試設(shè)備的檢查\t16
二、單元電路調(diào)測\t16
三、系統(tǒng)調(diào)測\t17
2．4 故障現(xiàn)象的檢測、分析與排除方法\t17
一、實(shí)驗(yàn)故障現(xiàn)象的分析\t17
二、故障的排除\t19
2．5 查找單元數(shù)字電路故障的方法與技巧\t22
一、門電路故障查找方法與技巧\t23
二、觸發(fā)電路故障查找方法與技巧\t25
三、時(shí)序電路故障查找方法與技巧\t27
四、顯示電路故障查找方法與技巧\t32
五、555定時(shí)器應(yīng)用電路故障查找方法與技巧\t34
第三章 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)\t36
3．1 實(shí)驗(yàn)一 晶體管開關(guān)特性、限幅器與鉗位器\t36
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t36
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t36
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t36
四、實(shí)驗(yàn)原理\t36
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t39
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t40
3．2 實(shí)驗(yàn)二 TTL、CMOS與非門參數(shù)及邏輯特性的測試\t41
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t41
二、預(yù)習(xí)要求和思考題\t41
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t41
四、實(shí)驗(yàn)原理\t41
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t44
六、使用TTL、CMOS集成電路芯片的注意事項(xiàng)\t47
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求\t48
3．3 實(shí)驗(yàn)三 集成邏輯電路的連接和驅(qū)動(dòng)\t49
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t49
二、預(yù)習(xí)要求\t49
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t49
四、實(shí)驗(yàn)原理\t49
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t51
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t53
3．4 實(shí)驗(yàn)四 三態(tài)門和OC門\t53
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t53
二、預(yù)習(xí)要求\t53
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t53
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t54
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t56
3．5 實(shí)驗(yàn)五 譯碼器及其應(yīng)用\t57
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t57
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t57
三、實(shí)驗(yàn)原理\t57
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t60
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t60
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t61
3．6 實(shí)驗(yàn)六 數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用\t61
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t61
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容\t61
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t61
四、實(shí)驗(yàn)原理\t62
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t64
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t64
3．7 實(shí)驗(yàn)七 觸發(fā)器及其應(yīng)用\t65
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t65
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t65
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t65
四、實(shí)驗(yàn)原理\t65
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t69
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t70
3．8 實(shí)驗(yàn)八 計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用\t70
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t70
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t71
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t71
四、實(shí)驗(yàn)原理\t71
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t75
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t76
3．9 實(shí)驗(yàn)九 移位寄存器及其應(yīng)用\t76
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t76
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t77
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t77
四、實(shí)驗(yàn)原理\t77
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t81
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t82
3．10 實(shí)驗(yàn)十 脈沖分配器及其應(yīng)用\t82
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t82
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t82
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t82
四、實(shí)驗(yàn)原理\t83
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t85
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t85
3．11 實(shí)驗(yàn)十一 集成定時(shí)器555的應(yīng)用\t86
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t86
二、預(yù)習(xí)要求\t86
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t86
四、實(shí)驗(yàn)原理\t86
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t90
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告\t91
第四章 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)\t92
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t92
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t93
三、實(shí)驗(yàn)說明\t93
4．1 實(shí)驗(yàn)一 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測試\t96
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t96
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求\t96
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t96
四、實(shí)驗(yàn)原理\t97
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t98
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t99
4．2 實(shí)驗(yàn)二 簡單的數(shù)字頻率計(jì)\t99
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t99
二、預(yù)習(xí)要求\t99
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t100
四、實(shí)驗(yàn)原理\t100
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t105
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t105
七、思考題\t106
4．3 實(shí)驗(yàn)三 簡易數(shù)字鐘\t106
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t106
二、預(yù)習(xí)要求\t106
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t106
四、實(shí)驗(yàn)原理\t106
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t109
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t109
4．4 實(shí)驗(yàn)四 順序數(shù)字鎖\t110
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t110
二、預(yù)習(xí)要求\t110
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t110
四、實(shí)驗(yàn)原理\t110
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t114
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t114
4．5 實(shí)驗(yàn)五 簡易交通燈電路\t114
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t114
二、預(yù)習(xí)要求\t114
三、實(shí)驗(yàn)儀器及元器件\t115
四、實(shí)驗(yàn)原理\t115
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t116
六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)\t116
七、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t117
八、思考題\t117
4．6 實(shí)驗(yàn)六 汽車尾燈控制電路\t117
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t117
二、預(yù)習(xí)要求\t117
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t117
四、實(shí)驗(yàn)原理\t118
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t120
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t120
4．7 實(shí)驗(yàn)七 多路智力競賽搶答器\t121
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t121
二、預(yù)習(xí)要求\t121
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t121
四、實(shí)驗(yàn)原理\t121
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t123
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t123
4．8 實(shí)驗(yàn)八 多功能流水燈\t123
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t123
二、預(yù)習(xí)要求\t123
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t123
四、實(shí)驗(yàn)原理\t124
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟\t124
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t125
4．9 實(shí)驗(yàn)九 數(shù)字式頻率計(jì)\t125
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t125
二、預(yù)習(xí)要求\t125
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t126
四、實(shí)驗(yàn)原理\t126
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟\t127
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t127
4．10 實(shí)驗(yàn)十 洗衣機(jī)控制電路\t127
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t127
二、預(yù)習(xí)要求\t128
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件\t128
四、實(shí)驗(yàn)原理\t128
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟\t129
六、設(shè)計(jì)報(bào)告要求\t129
第五章 綜合性實(shí)驗(yàn)\t131
5．1 實(shí)驗(yàn)一 電子門鈴的設(shè)計(jì)和制作\t131
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t131
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t131
三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t131
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t131
5．2 實(shí)驗(yàn)二 按鍵計(jì)數(shù)顯示器的設(shè)計(jì)和制作\t132
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t132
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t132
三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t132
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t133
5．3 實(shí)驗(yàn)三 溫度的轉(zhuǎn)換與測量\t133
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t133
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t133
三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t134
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求\t134
5．4 實(shí)驗(yàn)四 力的傳感與檢測\t135
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t135
二、實(shí)驗(yàn)原理\t136
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t136
四、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t136
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求\t137
5．5 實(shí)驗(yàn)五 位移的轉(zhuǎn)換與測量\t140
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t140
二、實(shí)驗(yàn)原理\t140
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t141
四、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t141
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求\t141
5．6 實(shí)驗(yàn)六 光電傳感檢測\t145
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腬t145
二、實(shí)驗(yàn)原理\t145
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容\t145
四、主要實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備\t146
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求\t146
第六章 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)\t147
6．1 項(xiàng)目一 串聯(lián)型連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源\t147
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t147
二、系統(tǒng)框圖\t147
三、電路工作原理\t147
6．2 項(xiàng)目二 光電式報(bào)警器\t149
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t149
二、系統(tǒng)框圖\t149
三、電路工作原理\t149
四、電路總體設(shè)計(jì)\t151
6．3 項(xiàng)目三 簡單的步進(jìn)電機(jī)控制電路\t152
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t152
二、系統(tǒng)框圖\t152
三、電路工作原理\t152
四、總體電路示意圖\t158
6．4 項(xiàng)目四 十二小時(shí)數(shù)字鐘\t160
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t160
二、系統(tǒng)框圖\t160
三、電路工作原理\t160
四、電路總體設(shè)計(jì)\t167
6．5 項(xiàng)目五 數(shù)字式定時(shí)開關(guān)\t167
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求\t167
二、系統(tǒng)框圖\t167
三、電路總體設(shè)計(jì)\t171
6．6 項(xiàng)目六 八路搶答器\t171
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t171
二、系統(tǒng)框圖\t172
三、電路工作原理\t172
四、電路總體設(shè)計(jì)\t176
6．7 項(xiàng)目七 籃球比賽計(jì)時(shí)器\t178
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t178
二、系統(tǒng)框圖\t178
三、電路工作原理\t178
四、電路總體設(shè)計(jì)\t182
6．8 項(xiàng)目八 電扇控制電路\t183
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t183
二、系統(tǒng)框圖\t184
三、電路工作原理\t185
四、電路總體設(shè)計(jì)\t186
6．9 項(xiàng)目九 投球游戲機(jī)\t188
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t188
二、系統(tǒng)框圖\t188
三、電路工作原理\t189
四、電路總體設(shè)計(jì)\t192
6．10 項(xiàng)目十 四花樣彩燈控制器\t193
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t193
二、系統(tǒng)框圖\t193
三、電路工作原理\t193
四、電路總體設(shè)計(jì)\t198
第七章 電子設(shè)計(jì)競賽作品分析\t199
7．1 作品一 乒乓球比賽計(jì)分器（2015年賽題）\t199
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t199
二、電路工作原理\t200
7．2 作品二 九路搶答器（2016年賽題）\t204
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t204
二、系統(tǒng)框圖\t204
三、電路工作原理\t205
四、電路總體設(shè)計(jì)\t208
7．3 作品三 簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源（2017年賽題）\t210
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t210
二、電路工作原理\t210
7．4 作品四 三相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（2018年賽題）\t212
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t212
二、設(shè)計(jì)制作要求\t212
三、系統(tǒng)框圖\t213
四、電路工作原理\t214
五、電路總體設(shè)計(jì)\t222
7．5 作品五 簡易數(shù)控可變增益放大器（2019年賽題）\t224
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t224
二、系統(tǒng)框圖\t224
三、電路工作原理\t225
四、電路總體設(shè)計(jì)\t228
7．6 作品六 簡易溫度檢測器（2020年賽題）\t230
一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求\t230
二、電路工作原理\t230
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