数字电子技术实验讲义(13年12月修订).pdf

计算机科学学院 数字电子技术 实验讲义 计算机系统结构教研室 2013年12月修订 目 录 数字电子技术实验说明1 实验一 集成与非门的逻辑功能转换实验3 实验二 利用SSI设计组合逻辑电路5 实验三 利用MSI设计组合逻辑电路7 实验四 触发器及简单时序电路实验8 实验五 双向移位寄存器的应用实验10 实验六 计数译码显示电路应用实验12 1 数字电子技术实验说明 一、数字电子技术实验目的 《数字电子技术》是计算机科学相关专业必修的一门专业技术基础课程，也是一门理论与 实践紧密结合的课程。《数字电子技术》实验是该课程的一个重要教学环节，这个环节将在学 生较全面地掌握数字系统分析与设计的理论知识的基础上，充分运用所学知识，选择熟悉的各 种不同规模的逻辑器件进行逻辑电路的设计。通过这个过程，强化学生理论应用于实践的灵活 性，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。 二、实验方式和手段 目前，我们采用华中科技大学计算机学院欧阳星明老师编写的 《数字电路逻辑设计》作为 主教材，采用清华大学教学仪器厂研制的TEC-8计算机硬件综合实验系统和欧阳星明老师组 织研制的IVDLEP虚拟实验平台实施《数字电子技术》的实验教学。 TEC-8实验系统提供了不同规格的芯片插槽，可以使用中小规模集成电路芯片采用硬连线 的方式完成基本的数字电路实验，也可以使用实验系统上提供的FPGA完成综合性数字电路 及数字系统设计实验，灵活性较大。 IVDLEP虚拟实验平台是一个专门用于《数字逻辑》实验的软件系统，借助这个系统，可 以完成原来必须在硬件试验箱上进行的实验内容，使得数字系统设计的实验不再受到实验设备 和器件的制约，同时又能够充分体验到硬件实验的过程和效果。 三、实验过程要求 整个实验过程分为三个阶段：预习准备阶段、实验验证阶段和总结报告阶段。 1、预习准备阶段：正确理解实验目的和实验内容，完成预习报告。预习报告中必须包含 如下内容：（1）实验目的；（2）实验注意事项；（3）实验具体内容（包括设计步骤、 实验电路、测试验证表格（填好理论结果））。 2、实验验证阶段：根据预习报告中的内容，在实验平台上搭建电路，验证结果，请老师 验收。 3、总结报告阶段：总结实验过程，分析实验结果，完成实验报告。实验报告必须包含如 下内容：（1）预习报告中的内容；（2）实验结果及结果、现象分析；（3）思考题；（4） 实验心得。 四、实验项目设置 根据数字电子技术的实验教学计划，可选择完成本实验讲义中的4~6个实验项目，这些 都是非常基础的实验，必须掌握。每个实验3学时，共计12~18学时。具体项目如下： 实验1 基本逻辑门及功能转换实验（3学时） 实验2 利用SSI进行组合逻辑电路设计（3学时） 实验3 利用MSI进行组合逻辑电路设计（3学时） 1 实验4 触发器及简单时序电路实验（3学时） 实验5 移位寄存器应用实验（3学时） 实验6 计数器及译码显示电路设计实验（3学时） 五、实验成绩构成 数字电子技术实验成绩由三部分构成，分别是预习成绩、实验成绩和报告成绩。各部分根 据具体完成情况以A、B、C、D 四等级记录成绩，最后综合构成百分制成绩记入学期总评成 绩。 根据教学大纲，数字电子技术实验成绩占该课程总评成绩的20％。 六、注意事项 1、实验之前必须完成实验预习报告，内容完整，报告整洁、清晰，实验前必须经指导教 师检查签名并评定成绩； 2、进实验室进行实验必须提供相关证件，在登记表上登记之后方可进入实验室，并一定 对号入座； 3、实验过程中不要大声喧哗、到处走动，不要未经允许擅自离开实验室； 4、每个实验项目中必须完成的内容一定要自觉完成，必须检查的内容一定要经过老师检 查之后签定成绩才算完成； 5、每次实验必须自觉登记实验成绩（包括纸质表格和电子表格）； 6、实验过程中保持实验室清