数字电子技术实验实训

前    言

数字电子技术实验与实训是高职高专院校及成人高校的电子、通信及相关专业的重要实践性环节，对于巩固和拓宽课堂所学理论知识、培养和提高学生解决实际问题的能力和创新能力起着十分重要的作用。
随着电子技术的发展，许多新技术、新设备不断涌现，为配合高等职业教育发展的新形势，相应的实训内容也有了较大改动，增加了许多新内容，删掉了部分陈旧的内容（如分立元器件电路），削减了小规模集成电路的篇幅占比，增加了目前飞速发展和广泛应用的中、大规模集成电路和CMOS电路的篇幅占比。
以往的实验实训教学主要侧重验证性的内容，这种教学模式很难满足现代职业教育及行业就业的要求。本教材的基本思想是将传统的实验教学内容划分为验证性实验、设计性实验及综合实训等几个层次。
本书第1章介绍进行数字电子技术实验实训需要掌握的一些基础知识，包括实验室的安全操作规程、实验常用器材和工具的使用、实验方法、常见故障的诊断与排除，可作为学生实验预习时和实验进行中的参考资料，也可作为教师进行指导的辅助材料。
本书第2章介绍了数字电路应用实验，包括12个数字电路实验任务（包括验证性实验、设计性实验）及对其实验目的、器材和工具、内容和步骤、实验报告内容等的介绍，其中标*号的为学时不够时的选做内容。根据各自院校的专业规划和学时设置，教师可根据需要选择12个任务中的一部分进行课内实验，其他的作为课外自学或选做内容。每个任务的课内学时为2学时，所有课内实验都要求学生自己动手在实验装置上进行连接和调试，目的是巩固和加深对数字电路基本单元电路的理解并适当扩充课堂教学内容，培养基本技能。
本书第3章介绍了数字电路综合实训，包括综合实训的基本任务、基本要求、基本步骤和方法、排除故障训练与考核及4个可选课题等，目的是进一步提高学生的数字电子技术应用设计能力，要求学生在基本教学实验的基础上，综合运用已学知识，完成小型系统的设计制作任务，包括确定设计方案、电路选择、元器件参数值的计算、电路的安装与调试、利用仪器进行指标测试及写出综合实训报告。一次综合实训的课内学时一般为两周，也可根据专业课程标准，适当删减部分内容，调整课内学时为一周。
为便于学生在实验前预习、实验中查阅资料，附录部分简单介绍了数字逻辑实验仪、双踪示波器与数字万用表的使用方法，实验室常用的型号及参数，常用数字集成电路（TTL、CMOS）的型号及引脚排列图，以及部分数字集成电路的功能。本书的元器件符号采用现行国家标准，同时兼顾了国外集成元器件符号的流行画法。
关于更复杂的电子电路仿真及可编程逻辑元器件的设计应用技术，考虑到许多院校对此独立设课——电子设计自动化（EDA），本书不进行阐述。
本书由作者在教学中使用多年的《数字电路实验指导书》《数字电路课程设计指导书》《常用集成电路产品及应用手册》的基础上，结合多年教学资源的积累，参阅大量参考文献编写而成。在编纂过程中，周兴、王龙、饶蜀华、任娟慧、王光旭、张欣等对本书的编写给予了大力支持。在此，对上述所有同志表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正。

编  者  
2020年2月

1、数字电子技术实验、实训需要掌握的一些基础知识；2、15个数字电路实验课题(包括验证性实验、设计性实验和仿真实验)。所有课内实验都要求学生自己动手在实验装置上进行连接和调试，用于巩固和加深对课堂教学内容理解，培养基本技能；3、综合实训包括基本任务、基本要求、基本步骤和方法、排除故障训练与考核和4个设计性课题。要求学生在基本教学实验的基础上，综合运用已学知识，完成小型系统的设计制作任务，包括确定设计方案、电路选择、元件参数值的计算、电路的安装与调试、利用仪器进行指标测试及写出综合实训报告。

1、数字电子技术实验、实训需要掌握的一些基础知识；2、15个数字电路实验课题(包括验证性实验、设计性实验和仿真实验)。所有课内实验都要求学生自己动手在实验装置上进行连接和调试，用于巩固和加深对课堂教学内容理解，培养基本技能；3、综合实训包括基本任务、基本要求、基本步骤和方法、排除故障训练与考核和4个设计性课题。要求学生在基本教学实验的基础上，综合运用已学知识，完成小型系统的设计制作任务，包括确定设计方案、电路选择、元件参数值的计算、电路的安装与调试、利用仪器进行指标测试及写出综合实训报告。

梁健，成都航空职业技术学院专职教师，长年工作在教学线，主要承担《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程的理论、实验及实训指导教学任务。

目 录 

学生实验守则 1 
第1章　数字电子技术实验实训基础知识 2 
1.1 实验室的安全操作规程 2 
1.1.1 人身安全 2 
1.1.2 仪器、设备安全 2 
1.2 实验常用器材和工具的使用 3 
1.2.1 常用器材 3 
1.2.2 常用工具 4 
1.3 实验方法 5 
1.3.1 TTL与CMOS数字集成电路的使用规则 6 
1.3.2　TTL与CMOS电路的主要电气参数指标 8 
1.3.3　数字电路的功能测试方法 9 
1.3.4　数字电路的实验测试手段 11 
1.3.5　根据实验原理图画接线图的方法 11 
1.4　常见故障的诊断与排除 13 
1.4.1　数字电路常见故障 13 
1.4.2　数字电路常见故障的检查与排除方法 14 
第2章　数字电路应用实验 18 
2.1 任务1 集成逻辑门电路的逻辑功能测试 18 
*2.2 任务2 集成逻辑门电路的参数测试 21 
2.3 任务3 集成门电路构成组合逻辑电路的实验分析 24 
2.4 任务4 MSI译码器的检测与应用 27 
2.5 任务5 MSI数据选择器的检测与应用 29 
*2.6 任务6 XJ4328型双踪示波器的使用 30 
2.7 任务7 触发器的功能分析 32 
2.8 任务8 用触发器构成计数器 35 
2.9 任务9 MSI计数器的应用 38 
2.10 任务10 计数、译码、显示功能的综合应用 41 
2.11 任务11 555时基电路 43 
*2.12 任务12 A/D转换和D/A转换及其应用 45 
第3章　数字电路综合实训 47 
3.1 数字电路综合实训任务书 47 
3.1.1 数字电路综合实训的基本目的 47 
3.1.2 数字电路综合实训的基本要求 47 
3.1.3 数字电路综合实训的基本步骤 48 
3.1.4 数字电路综合实训的评价标准 48 
3.1.5 数字电路综合实训的课时安排 49 
3.1.6 数字电路综合实训的报告要求 50 
3.2 数字电路综合实训指导书 52 
3.2.1 数字电路综合实训的基本实施方法 52 
3.2.2 排除故障训练与考核 55 
3.2.3　常考故障、产生原因及其查找方法 56 
3.3　供选用课题 59 
3.3.1　课题1 自动报时数字钟 60 
3.3.2　课题2 篮球比赛计时器 71 
3.3.3　课题3 简易数字频率计 77 
3.3.4　课题4 智力竞赛抢答器 82 
附录A 数字逻辑实验仪 88 
附A.1　多孔实验插座板部分 89 
附A.2　操作板部分 89 
附A.3 多路电源部分 93 
附录B 双踪示波器与数字万用表使用简介 94 
附B.1 XJ4328型双踪示波器 94 
附B.2 DT-830/831型数字万用表 101 
附录C 实验室常用数字电路元器件的型号、主要性能参数及功能 103 
附C.1 电阻器（含电位器） 103 
附C.2 电容器 105 
附C.3 常用数字集成电路型号及引脚排列图 107 
附录D 实验记录参考数据 141

1、数字电子技术实验、实训需要掌握的一些基础知识；2、15个数字电路实验课题(包括验证性实验、设计性实验和仿真实验)。所有课内实验都要求学生自己动手在实验装置上进行连接和调试，用于巩固和加深对课堂教学内容理解，培养基本技能；3、综合实训包括基本任务、基本要求、基本步骤和方法、排除故障训练与考核和4个设计性课题。要求学生在基本教学实验的基础上，综合运用已学知识，完成小型系统的设计制作任务，包括确定设计方案、电路选择、元件参数值的计算、电路的安装与调试、利用仪器进行指标测试及写出综合实训报告。

梁健，成都航空职业技术学院专职教师，长年工作在教学线，主要承担《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程的理论、实验及实训指导教学任务。