课程编号：161010、162010
编写人：孔玲爽、曾进辉
审核人：王文虎
一、学时学分
课程总学分：1 课程总学时：20 实验学时：20
二、适用专业及开课学期
自动化专业 4 学期
通信工程专业 4 学期
三、实验的地位、作用和目的
电子测试技术是基于数字电子技术课程的实验课程，也是学好电子技术的一个重要环节。通过该实验课的基本训练，使学生进一步理解数字电路和数字系统的基本概念和基本规律，了解常用电路芯片的逻辑功能和参数测试方法，掌握基本电路的工作原理和设计方法，初步具备数字电路测量调试的基本技能，提高设计与调试能力，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础。
四、实验原理及课程简介
1、数字电子技术是自动化专业的一门专业基础课，讲述半导体器件的基本结构、基本原理及其构成的各种典型电子线路，TTL门的基本结构及工作原理和特性、组合逻辑电路及时序逻辑电路的分析和设计方法。
2、通过实验对半导体器件及其典型电子线路的原理进行验证，巩固并加深对电子技术基本知识的理解，熟悉各种数字电路芯片，学会分析和设计多种逻辑电路，并能用小规模集成电路和相应的中规模集成电路实现。
五、实验仪器设备、主要技术指标及配制要求
仪器设备名称
| 主要技术指标
（或型号规格）
| 配套数
| 备注
|
数字电路实验箱
| TPE-A2
| 35
|
|
万用表
| DT9208N
| 35
|
|
双踪示波器
| YB4325
| 35
|
|
函数信号发生器
| SG1631C
| 35
|
|
六、实验基本要求
学生在实验前做好预习，实验课时由指导教师介绍仪器设备原理和使用方法。对验证性实验,教师先讲述实验内容，学生在教师指导下再自己操作；对设计性、综合性实验,由学生课前独立设计好实验（控制）线路，并在规定的课时内完成接线和测试。实验完毕由教师验收合格后方可离开，并写好实验报告。
七、实验教材与实验指导书
实验指导书：《电子技术测试》金唯香主编 湖南大学出版社2004、7
八、考核方式与成绩评定
本课程的考试采取抽查简答题和实验项目的方法进行。实验成绩由考试成绩和平时成绩综合评定。平时成绩由实验指导教师根据学生的学习态度、实验技能、解决实际故障和处理人为设置故障的能力、实验报告等综合评定。
九、实验项目开设情况
序
号
| 实验名称
| 内容提要
| 实验
要求
| 实验
时数
| 实验
类型
| 每组
人数
| 所在
实验室
名称
| 备
注
|
1
| TTL集成逻辑门的参数测试
| 熟悉TTL与非门的外形和引脚分布，掌握其参数的意义及测试方法。
| 必开
| 2
| 验证
| 1
| 电工电子中心实验室
|
|
2
| CMOS集成逻辑门的参数测试
| 了解CMOS集成门电路的基本性能和使用方法。
；学会CMOS集成门电路主要参数的测试方法。
| 必开
| 2
| 验证
| 1
|
|
3
| 集电极开路OC门及三态TS门电路的研究
| 熟悉TTL集电极开路OC门及三态门的逻辑功能和使用方法；掌握三态门构成总线的特点及方法；掌握集电极负载电阻RL对OC门电路输出的影响。
| 必开
| 2
| 综合
| 1
|
|
4
| 译码器及其应用
| 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法；
熟悉数码管的使用。
| 必开
| 2
| 验证
| 1
|
|
5
| 组合逻辑电路的设计与测试
| 掌握使用门电路设计组合逻辑电路的方法；学习实现组合逻辑电路的连接和调试方法。
| 必开
| 2
| 设计
| 1
|
|
6
| 数据选择器的功能分析与设计
| 熟悉中规模集成数据选择器的逻辑功能及分析方法；学习用集成数据选择器进行逻辑设计。
| 必开
| 2
| 综合
| 1
|
|
7
| 触发器的功能测试
| 掌握R-S、J-K、D触发器的逻辑功能和设计基本时序电路的方法；熟悉触发器之间的相互转换方法。
| 必开
| 2
| 验证
| 1
|
|
8
| 移位寄存器及其应用
| 掌握移位寄存器的逻辑功能和使用方法；掌握移位寄存器的应用。
| 限选
（4选2）
限选
（4选2）
| 3
| 验证
| 1
|
|
9
| 集成定时器的应用
| 了解集成定时器的电路结构和引脚功能；熟悉集成定时器的典型应用。
| 3
| 综合
| 1
|
|
10
| 脉冲分配器及其应用
| 熟悉集成时序脉冲分配器的使用方法及其应用；学习步进电动机的环形脉冲分配器的组成方法。
| 3
| 综合
| 1
|
|
11
| 使用门电路设计一个自激多谐振器
| 掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法；掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法；学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法。
| 3
| 设计
| 1
|
|
12
| 交通灯控制逻辑电路设计
| 了解I/O接口的使用方法；训练对简单数字系统的设计和实验能力。
| 任选
| 3
| 综合
| 1
|
|
13
| 单稳态触发器与施密特触发器的构成及应用
| 掌握使用集成门电路构成单稳态触发器和施密特触发器的基本方法。
| 任选
| 3
| 综合
| 1
|
|
14
| 数字频率计的设计
| 学习数字电路中分频器、计数器、延时电路、整形电路等单元电路的综合运用；熟悉数字频率计的工作原理；了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
| 任选
| 6
| 设计
| 1
|
|
15
| 智力竞赛抢答装置的设计
| 学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用；熟悉智力竞赛抢答器的工作原理；了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
| 任选
| 6
| 设计
| 1
|
|
16
| 3位半直流数字电压表的设计
| 了解双积分式A/D转换器的工作原理；熟悉3位半A／D转换器CC14433的性能及其引脚功能；掌握用CC14433构成直流数字电压表的方法。
| 任选
| 6
| 综合
| 1
|
|
17
| 电子秒表的设计
| 学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用；学习电子秒表的调试方法。
| 任选
| 6
| 综合
| 1
|
|
18
| 拔河游戏机的设计
| 学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用；熟悉拔河游戏机的工作原理；了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
| 任选
| 6
| 综合
| 1
|
|
十、“三性”实验简介
实验三 集电极开路OC门及三态TS门电路的研究 （综合性）
（一）实验目的
1、熟悉TTL集电极开路OC门及三态门的逻辑功能和使用方法。
2、掌握三态门构成总线的特点及方法。
3、掌握集电极负载电阻RL对OC门电路输出的影响。
（二）实验内容与基本要求
1、TTL集电极开路与非门74LS01负载电阻RL的确定。
2、试用74LS01 OC门电路实现函数：。
3、用OC门电路作TTL—CMOS电路接口的研究，实现电平转换。
4、验证74LS125三态输出门的逻辑功能。
5、试用74LS125实现总线传输。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器。
2、器材：74LS01、74LS125、74LS04。
实验五 组合逻辑电路的设计与测试 （设计性）
（一）实验目的
1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、掌握实现组合逻辑电路的连接和调试方法。
3、通过功能验证锻炼解决实际问题的能力。
（二）实验内容与基本要求
1、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实现。
2、设计用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路。
3、设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：74LS00、74LS20、74LS86、74LS08、74LS54、74LS02。
实验六 数据选择器的功能分析与设计 （综合性）
（一）实验目的
1、熟悉中规模集成数据选择器的逻辑功能及分析方法。
2、学习用集成数据选择器进行逻辑设计。
（二）实验内容与基本要求
1、测试74LS153双四选一数据选择器的逻辑功能。
2、用74LS153构成全加器电路并验证。
3、测试74LS151八选一数据选择器的逻辑功能。
4、用74LS151设计一个三人表决电路。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：74LS153、74LS151。
实验九 集成定时器的应用 （综合性）
（一）实验目的
1、了解集成定时器的电路结构和引脚功能。
2、熟悉集成定时器的典型应用。
（二）实验内容与基本要求
1、用555定时器构成单稳态触发器。
2、用555定时器构成多谐振荡器。
3、用555定时器构成施密特触发器。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器、信号发生器。
2、器材：555定时器、74LS04、若干电阻、电容。
实验十 脉冲分配器及其应用 （综合性）
（一）实验目的
1、熟悉集成时序脉冲分配器的使用方法及其应用。
2、学习步进电动机的环形脉冲分配器的组成方法。
（二）实验内容与基本要求
1、CC4017逻辑功能测试。
2、用两个CC4017及其他门电路设计一个60分频器，并验证正确性。
3、设计一个用环形分配器构成的驱动三相步进电动机可逆运行的三相六柏环形分配器线路。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器。
2、器材：CC4017、CC4013、CC4027、CC4011、CC4085。
实验十一使用门电路设计一个自激多谐振器 （设计性）
（一）实验目的
l、掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法。
2、掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法。
3、学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法。
（二）实验内容与基本要求
1、用与非门74LS00构成非对称型多谐振荡器。
2、用74LS00构成对称型多谐振荡器，用示波器观察输出波形。
3、用74LS00组成带有RC电路的环形振荡器。
4、用石英晶体组成稳频的多谐振荡器，用示波器观测输出波形，用频率计测量输出信号频率。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器、数字频率计。
2、器材：74LS00（或CC4011）、晶振32768HZ、若干电阻、电容。
实验十二 交通灯控制逻辑电路设计 （综合性）
（一）实验目的
1、了解单片机I/O接口的使用方法。
2、训练对简单数字系统的设计和实验能力。
（二）实验内容与基本要求
按要求设计一个交通信号灯控制器电路。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器。
2、器材：74LS74，74LSl64，74LSl68，74LS248。
实验十三 单稳态触发器与施密特触发器的构成及应用 （综合性）
（一）实验目的
1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器和施密特触发器的基本方法。
2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方波。
3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用。
（二）实验内容与基本要求
1、用门电路及电阻、电容构成一个微分型单稳态触发器进行实验。
2、用门电路及电阻、电容构成一个积分型单稳态触发器进行实验。
3、用与非门组成施密特触发器进行实验。
4、测试集成双单稳态触发器CC14528的逻辑功能。
5、测试集成六施密特触发器CC40106的逻辑功能。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器。
2、器材：CC4011、CC14528、CC40106、若干电阻、电容。
实验十四 数字频率计的设计 （设计性）
（一）实验目的
l、学习数字电路中分频器、计数器、延时电路、整形电路等单元电路的综合运用。
2、熟悉数字频率计的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
（二）实验内容与基本要求
使用中、小规模集成触发器、计数器和门电路设计与制作一台简易的数字频率计。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱、示波器、数字频率计。
2、器材：根据设计电路自拟元器件清单。
实验十五 智力竞赛抢答装置的设计 （设计性）
（一）实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
（二）实验内容与基本要求
1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
2、用触发器和逻辑门组成一四人使用的抢答器。
3、验证抢答器的逻辑功能。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：74LS175、74LS20、74LS74、74LS00。
实验十六 3位半直流数字电压表的设计 （综合性）
（一）实验目的
1、了解双积分式A/D转换器的工作原理。
2、熟悉3位半A／D转换器CC14433的性能及其引脚功能。
3、掌握用CC14433构成直流数字电压表的方法。
（二）实验内容与基本要求
组装并调试一台3位半直流数字电压表。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：根据设计电路自拟元器件清单。
实验十七 电子秒表的设计 （综合性）
（一）实验目的
1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法。
（二）实验内容与基本要求
1、利用基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器等电路组成一电子秒表。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：74LS00、555、74LS90、若干电阻、电容。
实验十八 拔河游戏机的设计 （综合性）
（一）实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2、熟悉拔河游戏机的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
（二）实验内容与基本要求
使用中、小规模集成电路设计一台拔河游戏机。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：集成数字电路实验箱。
2、器材：根据设计电路自拟元器件清单。
