数字电路实验（10系）教学计划
2013-10-18
一、 基本情况：
1. 总 学 时： 32学时
2. 学时比例： 1（课内）： 1（课外）
3. 学 分： 1.0学分
4. 适用范围： 物理系各专业
5. 先修课程： 高等数学、物理、数字逻辑电路
6. 时 间： 2013.10～2014.1
7. 使用教材： 数字逻辑电路设计实践，徐莹隽等编
二、 教学要求：
预习要求：
1． 在进实验室前完成该实验相关的所有预习思考题和设计方案，将预习思考题的解答写在实验报告的实验原理部分，设计方案可先写在其他纸上；
2． 指导教师将抽查实验预习情况，如果有2次或2次以上没有预习，实验总评成绩降一等；
3． 预习中有问题可以登录电工电子实验中心的网站查找解答或提出问题。网址为：http://eae.seu.edu.cn，也可以直接发邮件给指导教师，具体邮件地址请询问指导教师。
实验要求：
1． 教学模式采用课内时间教师带班授课，课外时间开放相结合的方式。课内教师传授学生实验方法和技能，引导学生完成必做实验项目，课外学生完成选做和自主性实验项目，教师进行适当辅助。开放时间为周一的14:00～21：00，周二到周四的9：30～21：00，周五的9：30～17：00，周六的9：30~16:30。开放实验时应遵守开放实验规章制度。
2． 每次实验要带一卡通、元器件、导线等，每次实验在刷卡机上先刷卡再进入实验室。
3． 开放实验时，请在刷卡机上出示您的一卡通，在刷卡机分配的实验室和实验座位上完成实验。
4． 开放实验开始前请先检查自己座位上的仪器，如有缺失和损坏请及时和值班教师联系，实验过程中如果发生仪器故障，也请和值班教师联系，值班教师检查确认后才可以更换，不允许自己更换。
5． 开放实验中遇到的一般性问题应该自己解决，课程网站提供了一部分常见问题解答，可作为参考。确实解决不了再询问值班教师。对于课程网站上已经有答案的问题，值班教师将不予回答，请理解。
6． 如有元器件损坏，可到412购买。
7． 实验完成后请关闭仪器电源、打扫干净实验桌面，仪器归位，如开放时间段必须刷卡下机。
实验报告要求：
1． 实验原理不需要大量的抄书上已有的内容，以回答每一节的思考题为主。
2． 记录实验数据时，书上已给出表格的按书上表格记录，没有的要自拟表格，原则上不允许不画表格记录数据。
3． 对于所有要求观察记录的波形，必须记录在坐标纸上，并标注波形的各项参数，特别注明的除外。
4． 所有的实验必须对测量过程中遇到的问题和结果做分析，可参考书上的实验结果分析讨论要点。
5． 如果采用计算机记录或处理数据的话，可将结果打印后贴在实验报告的相关位置。
6． 如果有另外的预习报告，可粘贴在实验报告的最后一页。
7． 实验报告必须在指定时间完成并提交，如果有两次或两次以上无故迟交报告，实验总评成绩降一等。
实验一 基本仪器使用（6学时，第6、7周完成 ）
1．学习目标
（1）学习使用示波器、函数发生器、稳压电源、万用表在数字逻辑电路中的应用；
（2）掌握脉冲信号的参数定义，学习用示波器对其测量的方法。
（３）了解面包板的结构及使用方法
2．必做实验
（1）示波器校准信号的测量；
（2）示波器测量TTL信号参数；
用示波器的探头分别拨在“×1”和“×10”的位置测量并记录频率为200KHz的TTL信号的高、低电平值、脉冲宽度和上升沿时间、下降沿时间。
（3）万用表测量稳压电源的输出电压；
（4）万用表测量面包板。
实验二 数字逻辑电路实验基础（4学时， 第1章，第9周完成）
1．学习目标
（1）认识数字集成电路，能识别各种类型的数字器件和封装；
（2）学习查找器件资料，通过器件手册了解器件；
（3）掌握实验箱的结构、功能，掌握在面包板上连接电路的基本方法和要求；
（4）掌握基本的数字电路的故障检查和排除方法。
2．必做实验
1.9节实验：电路安装调试与故障排除
要求：测出电路对应的真值表，并进行模拟故障排查，记录故障设置情况和排查过程。
3．选做实验
1.5节实验：逻辑分析仪测量数字逻辑信号
实验三 门电路和组合逻辑（4学时 第2章，第10周完成）
1．学习目标
（1）掌握TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响；
（2）掌握通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数；
（3）掌握不同结构的数字器件之间的互连；
（4）加深示波器测量技术的训练；
（5）掌握小规模组合逻辑的工程设计方法；
（6）了解竞争和冒险的产生原因，消除方法，掌握用示波器和逻辑分析捕捉毛刺的方法。
2．必做实验
2.10节 实验：SSI组合逻辑设计及竞争-冒险现象
内容1． 2.10节内容1数值判别电路
内容2. 竞争-冒险现象观察
3．选做实验
（1）2.7节 实验:门电路动态特性测试
（2）2.10节 内容4停车场交通控制系统
实验四 组合函数设计（6学时 第3章，第11、12周完成）
1.学习目标
（1）掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法；
（2）掌握逻辑函数工程设计方法；
（3）了解存储器实现复杂逻辑函数的原理和存储器的使用过程。
2．必做实验
3.3 节实验：用MSI进行组合逻辑函数电路设计
内容1. 3.3节内容1 用多种方案设计1位全加器
内容2. 3.3节内容2用一个4选1数据选择器实现逻辑函数
内容3. 3.3节内容4血型配对
3．选做实验
用MSI器件设计2位全加器
3.5节 实验：用ROM设计组合逻辑函数电路
实验五 时序逻辑电路（8学时 第4章，第13、14周完成）
1．学习目标
（1）掌握时序逻辑电路的一般设计过程；
（2）掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；
（3）掌握时序逻辑电路的基本调试方法；
（4）熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。
2．必做实验
（1）4.4节实验：触发器设计时序逻辑电路
内容1．D触发器功能测试
内容2．广告流水灯
（2）4.6节实验：用时序功能块设计时序电路
内容1．简易数字钟
内容2．序列发生器
3．选做实验
4.6节 实验：用时序功能块设计时序电路
内容3．分频器
实验六 可编程数字系统设计基础（4学时 第7章，第15周完成）
1．学习目标
（1）了解可编程数字系统设计的流程
（2）掌握Quartus II 软件的使用方法
（3）掌握原理图输入方式设计数字系统的方法和流程
2．必做实验
7.1.1节 简易数字钟的设计
实验七小型数字系统设计（第6章）
1．学习目标：
（1）综合前面所学的各项内容
（2）了解掌握数字系统设计的流程和方法
（3）培养复杂电路连接和调试技能
2．提高实验：
6.3节 实验：小型数字系统设计（6.3.1与6.3.4中二选一）
6.3.1十字路口交通信号控制电路
6.3.4掷骰子游戏
3．说明
提高实验不计入总学时。
期末考试：
第16周
成绩考核方法：
1.平时 50%
2.期末考试 50%