第1章逻辑电平和门电路实验

1.0基础知识

用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二值数据的数字电路。从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

1.0.1逻辑电平

1.0.2常见逻辑门

逻辑门（Logic Gates)是在集成电路(Integrated Circuit)上的基本组件。简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0，从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门，“或”门，“非”门，“异或”门(Exclusive OR gate)（也称：互斥或）等等。逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。

1.1逻辑电平的获取和检测

1.1.1逻辑电平的获取

1.1.2用发光二极管检测逻辑电平

1.1.3用三极管检测逻辑电平

1.1.4用比较器检测逻辑电平

1.1.5逻辑笔的设计和制作

1.1.6逻辑电平工具制作

1.2晶体管开关特性的实验研究

1.2.1实验目的

1.2.2预习要求及思考

1.2.3二极管开关特性

1.2.4三极管开关特性

半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

1.2.5实验仪器与设备

1.2.6二极管开关特性实验

1.2.7三极管开关特性实验

1.2.8三极管开关的电平变换和限幅实验

1.2.9实验注意事项

1.2.10实验报告要求

1.3分立元件门电路设计

1.3.1设计目的

1.3.2分立元件门电路

1.3.3设计和实验步骤

1.3.4设计报告要求

1.4集成门电路参数测试及逻辑连接

1.4.1实验目的

1.4.2预习要求及思考

1.4.3集成门电路的参数

1.4.4集成逻辑电路使用注意事项

1.4.5实验仪器与设备

1.4.6电压传输特性测试实验

1.4.7集成芯片的连接实验

1.4.8不同逻辑电平芯片间的连接设计

1.4.9实验注意事项

1.4.10实验报告要求

1.5集成OC门和3S门的实验研究

1.5.1实验目的

1.5.2实验原理

1.5.3实验仪器与设备

1.5.4实验内容及步骤

1.5.5信号传输的补充研究

1.5.6实验报告要求

第2章组合逻辑电路实验

2.0基础知识

2.0.1组合逻辑电路

2.0.2组合逻辑的表示方法

2.0.3组合逻辑电路的分析

2.0.4组合逻辑电路的设计

2.0.5常用MSI组合逻辑器件

2.1编码器的实验研究

2.1.1实验目的

2.1.2预习要求

2.1.3编码器和基本与一或逻辑门结构

2.1.4MSI编码器

2.1.5实验仪器与设备

2.1.6实验内容及步骤

2.1.7实验报告要求

2.2用逻辑门设计组合电路

2.2.1实验目的

2.2.2预习要求

2.2.3设计方法

2.2.4设计举例

2.2.5实验仪器与设备

2.2.6设计任务

2.2.7实验报告要求

……

第3章触发器实验

第4章时序逻辑电路实验

第5章脉冲单元电路实验

第6章存储器实验

第7章A/D与D/A转换实验

第8章数字电路应用设计

附录数字电路实验参考资料

参考文献2100433B

《电子线路实验：数字电路实验》全书包括逻辑电平和门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲单元电路，存储器，A/D和D/A转换电路的实验以及数字电路应用设计共8章的内容，附录列出了数字电路实验的有关参考资料，为进行实验和设计提供了很大方便。

《电子线路实验：数字电路实验》各章的内容和目前“数字电路”的课堂教学内容对应，但完全采用了实验的研究方法，同时增加了许多应用型的电子实验章节，并包含有相当数量的综合性和设计性的实验。《电子线路实验：数字电路实验》特别强调数字电路的设计方法和分析方法，不仅分别归纳了几类数字电路的设计和分析方法，同时还给出了许多设计和分析的具体示例。

《电子线路实验：数字电路实验》是高等教育“十一五”国家级规划教材“电子线路实验”的第3本，其他两本“电子线路实验”教材分别是“电路基础实验”以及“模拟电路实验”。这三本“电子线路实验”教材和“电子技术实践基础”一起，构成了电子电气类专业的实验和实践系列教材。

本书自成体系，作者以轻松的口吻详尽地介绍了数字电路实验，从原理的认识至学会数字IC的设计，循序渐进、浅显易懂，自学与初学者皆能简单上手。

本书分为9章：数字电路实验板的功能与制作、数字电路实验接线参考、数字电路实验板的线路分析与故障排除、数字电路实验板应用范例、自己做一支实用型逻辑笔、许多好玩又实用的小实验、为交通警察做一个米轮尺、为体育老师做一台百米赛跑多人计时器、频率计与转速计变成超速报警器。这些内容与数字电路实验板相结合，边做边学，即使在家也能做数字电路实验。

本书根据电子技术实验教学要求编写。全书共6章，主要内容包括：模拟电子线路实验、数字电路实验、高频电子线路实验、电子线路计算机辅助设计工具、EDA实验和电子线路综合实验。本书注重模拟电子线路、数字电路以及高频电子线路实验教学的基本知识和基本技能训练，并涵盖了基础型、综合设计型以及EDA实验三大方面，对每个实验的实验原理、实验内容、实验步骤等均进行了详尽的阐述。

本书可以作为高等院校电子信息类及相关专业本科生的实验教材，也可作为课程设计、EDA实验和开放性综合实验的实践教材，同时可供从事电子工程设计的技术人员学习和参考。

这本《数字电路创意实验》由卢明智等人编著：数字电路课程从早期认识O与1开始，进入数字IC的实习与使用，迄今PLA、PLD、FPGA……及各式整合型大1C相继问世，使得数字电路课程中的系统整合变得格外重要。教导学生如何把现有的中小型数字IC(如TTL、CMOS……)组成实用的线路，将是未来数字电路教学的主要趋势，以迎合门阵列的系统规划及相关接口电路的设计。