数字电子技术实验与课程设计

　　《数字电子技术实验与课程设计》是针对高校电气类、电子信息类、自动化类专业及其他相近专业的两门实践课程——“数字电子技术实验”和“电子技术课程设计”编写的教材，也可供实验非单独设课专业的学生选用。基础实验部分分为基本验证性实验和设计性实验两个层次，包括多个基本验证性实验与设计性实验，实验项目和内容设置与理论课核心知识点配套，涵盖数字电子技术主要知识点，包括常用电子仪器的使用训练、集成逻辑门电路、SSI组合逻辑电路、MSI组合逻辑电路、集成触发器、集成计数器、移位寄存器、555集成定时器、D／A和A／D转换电路等。实验项目设有实物电路和计算机仿真电路两类，可供灵活选择。课程设计部分精选了多个兼具实用性和趣味性的课题，每个课题围绕某一个综合性、设计性较强的应用电路，指导学生从电路功能出发，设计电路总体方案，选择电路结构，确定电路单元和具体结构参数，最终完成电路设计、安装、调试，以及课程设计报告撰写任务。此外，为便于开展电路实验与课程设计，《数字电子技术实验与课程设计》还介绍了电子元器件的基本知识、电子电路设计、装配与调试的一般方法、电路仿真软件Multisim12．0的使用、实验报告与课程设计报告撰写方法等辅助知识。

　　陈柳（1979-），女，中共党员，副教授。2004年毕业于华中师范大学，获电路与系统专业硕士学位。长期从事电子科学与信息技术方面的教学与科研工作，教学上勤于钻研，有着丰富的教学经验，在工作在曾获得多项教学奖励。曾获武汉工程大学第九届青年教师教学基本功竞赛一等奖、武汉工程大学教学优秀一等奖、湖北省第四届青年教师教学竞赛高校组三等奖、湖北省青年教学能手”等奖项和荣誉，连续5年进入武汉工程大学三优两免”教师名单。主持完成湖北省教育厅科研项目1项、武汉工程大学青年基金科研项目1项、校级教学研究项目1项、校级教育研究项目1项，主持完成企业技术开发横向科研项目3项，参与省市级、校级教学与科研项目多项。在国内外专业期刊和学术会议上公开发表教研及学术论文30余篇，其中第一作者论文15篇（含EI收录3篇，中文核心2篇），参编教材1部。申报获批软件著作权3项。曾赴美国堪萨斯州立大学计算与信息科学系任访问学者。主要研究方向：智能信息处理、模式识别、信息安全等。

第1章　电子元器件基本知识\t1
1．1　半导体集成电路简介\t1
1．1．1 集成电路概述\t1
1．1．2 集成电路的产生与发展\t3
1．2　集成电路的分类与性能参数\t5
1．2．1 集成电路的分类\t5
1．2．2 数字集成电路的性能参数\t11
1．3　集成电路的识别与命名方法\t13
1．3．1 集成电路的图形符号、文字符号和标注\t14
1．3．2 集成电路的封装形式\t15
1．3．3 集成电路的引脚识别方法\t17
1．3．4 集成电路的型号命名规律\t17
1．4　集成电路的一般检测方法\t19
1．4．1 电子元器件一般检测方法\t19
1．4．2 集成电路非在路检测方法\t20
1．4．3 集成电路在路检测方法\t22
1．5　使用集成电路的注意事项\t23
第2章　电子电路实验、设计与测试基础\t25
2．1　电子技术实验的目的和意义\t25
2．2　电子技术实验的一般要求\t26
2．3　电子技术课程设计的一般要求\t28
2．3．1 电子技术课程设计的主要目的和任务\t28
2．3．2 电子技术课程设计的训练内容\t28
2．3．3 设计报告的书写要求\t30
2．4　电子电路装配与调试的一般方法\t34
2．4．1 电子电路的安装方法\t34
2．4．2 电子电路的调试方法\t38
2．4．3 电子电路的故障检测方法\t42
2．4．4 电子电路干扰的抑制\t46
第3章　Multisim仿真软件\t52
3．1 Multisim软件简介\t52
3．2　Multisim 12．0的基本界面\t54
3．2．1　Multisim的主窗口界面\t54
3．2．2 Multisim的菜单栏\t55
3．2．3 Multisim的工具栏\t64
3．2．4 Multisim的元器件库\t65
3．2．5 Multisim的仪器仪表库\t66
3．3 Multisim软件的基本操作\t67
3．3．1 常用基本操作\t67
3．3．2 电路图的绘制与编辑\t76
3．3．3　Multisim的电路分析方法\t83
3．4　虚拟仪器仪表的使用\t85
3．4．1　仪器仪表的基本操作\t86
3．4．2　数字万用表\t86
3．4．3　函数信号发生器\t87
3．4．4　瓦特表\t87
3．4．5　示波器\t88
3．4．6　波特图仪\t90
3．4．7　频率计\t91
3．4．8　字信号发生器\t92
3．4．9　逻辑分析仪\t93
3．4．10　逻辑转换仪\t95
3．4．11　IV分析仪\t96
3．4．12　测量探针\t97
3．4．13 电压表\t97
3．4．14 电流表\t97
第4章　数字电路基础实验\t99
4．1 常用电子仪器的使用训练\t100
4．1．1 实验目的\t100
4．1．2 预习要求\t100
4．1．3 实验设备与主要元器件\t100
4．1．4 实验原理与实验步骤\t100
4．1．5 实验报告与数据记录\t103
4．1．6 思考题\t104
4．2 集成逻辑门电路的逻辑功能与参数测试\t104
4．2．1 实验目的\t104
4．2．2 预习要求\t104
4．2．3 实验设备与主要元器件\t104
4．2．4 实验原理与实验步骤\t105
4．2．5 注意事项\t108
4．2．6 实验报告与数据记录\t108
4．2．7 思考题\t110
4．3 SSI组合逻辑电路设计与仿真\t110
4．3．1 实验目的\t110
4．3．2 预习要求\t110
4．3．3 实验设备与主要元器件\t110
4．3．4 实验原理\t110
4．3．5 实验内容与实验步骤\t112
4．3．6 实验报告与数据记录\t116
4．3．7 思考题\t117
4．4　MSI组合逻辑电路（1）―― 数据选择器与二进制数译码器\t118
4．4．1　实验目的\t118
4．4．2　预习要求\t118
4．4．3　实验设备与主要元器件\t118
4．4．4　实验内容与实验步骤\t118
4．4．5　实验报告与数据记录\t121
4．4．6　思考题\t122
4．5 MSI组合逻辑电路（2）―― 编码、译码、显示电路\t122
4．5．1　实验目的\t122
4．5．2　预习要求\t122
4．5．3　实验设备与主要元器件\t122
4．5．4　实验原理\t123
4．5．5　实验步骤与数据记录\t127
4．5．6　思考题\t128
4．6 集成触发器\t128
4．6．1　实验目的\t128
4．6．2　预习要求\t129
4．6．3　实验设备与主要元器件\t129
4．6．4　实验原理\t129
4．6．5　实验内容与实验步骤\t132
4．6．6　实验报告与数据记录\t133
4．6．7　思考题\t135
4．7　集成计数器及其应用\t135
4．7．1　实验目的\t135
4．7．2　预习要求\t135
4．7．3　实验设备与主要元器件\t135
4．7．4　实验内容与实验步骤\t135
4．7．5　实验报告与数据记录\t140
4．7．6　思考题\t141
4．8 移位寄存器\t141
4．8．1　实验目的\t141
4．8．2　预习要求\t142
4．8．3　实验设备与主要元器件\t142
4．8．4　实验内容与实验步骤\t142
4．8．5　实验报告与数据记录\t143
4．8．6　思考题\t143
4．9 555集成定时器及其应用\t144
4．9．1　实验目的\t144
4．9．2　预习要求\t144
4．9．3　实验设备与主要元器件\t144
4．9．4　实验原理\t144
4．9．5　实验内容与实验步骤\t148
4．9．6　实验报告与数据记录\t149
4．9．7　思考题\t150
4．10 D/A、A/D转换电路\t151
4．10．1　实验目的\t151
4．10．2　预习要求\t151
4．10．3　实验设备与主要元器件\t151
4．10．4　实验原理与参考电路\t151
4．10．5　实验内容与实验步骤\t154
4．10．6　实验报告与数据记录\t155
4．10．7　思考题\t156
第5章　数字电子技术综合实验与课程设计\t157
5．1 并行/串行数据转换电路\t158
5．1．1　实验目的\t158
5．1．2　预习要求\t158
5．1．3　实验设备与主要元器件\t158
5．1．4　实验原理与参考电路\t158
5．1．5　实验报告与数据记录\t160
5．1．6　思考题\t160
5．2 篮球竞赛24s倒计时电路\t160
5．2．1　实验目的\t160
5．2．2　预习要求\t161
5．2．3　实验设备与主要元器件\t161
5．2．4　实验原理\t161
5．2．5　实验内容与实验步骤\t165
5．2．6　思考题\t166
5．3 可编程运算放大电路\t166
5．3．1　实验目的\t166
5．3．2　预习要求\t166
5．3．3　实验设备与主要元器件\t167
5．3．4　实验原理与参考电路\t167
5．3．5　实验内容与实验步骤\t169
5．3．6　实验报告与数据记录\t169
5．3．7　思考题\t169
5．4 多位数码管动态扫描译码驱动电路\t170
5．4．1 设计任务与要求\t170
5．4．2 电路组成框图与工作原理\t170
5．4．3 电路设计\t171
5．4．4 电路功能扩展与发挥部分\t174
5．4．5 思考题\t175
5．5　多功能数字钟\t175
5．5．1 设计任务与要求\t175
5．5．2 电路组成框图与工作原理\t176
5．5．3 电路设计\t176
5．5．4 电路功能扩展与发挥部分\t182
5．5．5　思考题\t184
5．6 数字电子密码锁\t185
5．6．1　设计任务与要求\t185
5．6．2 电路组成框图与工作原理\t185
5．6．3 电路设计\t186
5．6．4 电路功能扩展与发挥部分\t190
5．6．5　思考题\t190
5．7 数字频率计\t190
5．7．1 设计任务与要求\t191
5．7．2 电路组成框图与工作原理\t191
5．7．3 电路设计\t193
5．7．4 电路功能扩展与发挥部分\t197
5．7．5 思考题\t198
5．8 8组计时抢答器\t198
5．8．1 设计任务与要求\t198
5．8．2 电路组成框图与工作原理\t199
5．8．3 电路设计\t200
5．8．4　思考题\t203
5．9 电子拔河游戏机\t203
5．9．1 设计任务与要求\t204
5．9．2 电路组成框图与工作原理\t204
5．9．3 电路设计\t205
5．9．4 思考题\t210
5．10 简易交通灯控制电路\t210
5．10．1 设计任务与要求\t211
5．10．2 电路组成框图与工作原理\t211
5．10．3 电路设计\t212
5．10．4 电路功能扩展与发挥部分\t215
5．10．5 思考题\t216
附录A　常用电子仪器使用说明\t217
附录B　常用集成电路引脚图\t250
参考文献\t257