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(软件专业)实验指导书1
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2022-08-04
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绪论(实验方法和实验规则)数电实验箱的使用.实验方法与实验规则电子技术是一门理论性和实践性很强的课程。在学习基本理论的基础上,还必须经过实践环节的严格训练,才能
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1
序 言
21 世纪是信息时代。信息的传播、处理、再现等都与电子技术紧密相关,
同时也促使电子技术领域发生了巨大的变化。当前新技术不断涌现,教学改
革不断深化,素质教育越来越被广大师生所认可和接受,并对电子技术课程教
材,特别是实验教材提出了新的要求。本书就是我们在这一背景下,承接了
全国普通高等学校教学改革课题——"电子线路基础实验”,经过研究、实践、
总结,编写而成的。在编写时我们充分注意到,电子技术基础是一门实践性
很强的课程,技能的培养十分重要,而且培养工程技术人员的素质和能力也必
须通过科学实验来进行。在电子技术和计算机技术飞速发展的今天,虽然许
多电路可以通过计算机设计和模拟仿真,从而确定电路的结构和组成,但调
试、分析、排除故障、测试等都离不开实验。实验也能培养认真、严肃、理论
联系实际的优良学风,对于培养工程技术人员的素质和能力具有十分重要的
意义。
本书编写的指导思想是:
(1)验证性实验有助于学生巩固和加深对重要的基础理论的理解。通过实验
让学生掌握基本电子仪器的应用,培养学生的基本技能是主要的,但不能
片面强调。重点要放在基本技能的训练上,并以此作为基础。
(2)为了训练学生的基本技能和培养学生分析和解决实际问题的能力,在实
验内容及取材上安排了一定量的设计性实验,强调创新能力的培养,以使
学生能综合运用所学理论,提高分析问题和解决问题的能力。
(3)在取材中充分考虑到电子技术飞速发展的特点,在数字电路实验中以数
字集成电路应用为主要内容。
由于编者水平有限,书中难免有缺点和错误,恳请读者批评指正。施维良
2
目录
绪论(实验方法和实验规则)数电实验箱的使用
实验 1 熟悉基本门电路的逻辑功能 P19
实验 2 用小规模电路实现组合逻辑电路 P21
实验 3 用中规模数字集成电路设计组合逻辑电路 P25
实验 4 D 触发器的逻辑功能及简单应用 P30
实验 5 计数、译码和显示 P33
实验 6 同步时序电路逻辑设计 P39
实验 7 任意进制分频器 P44
附录 实验中所用器件引脚图 P49
Datasheet 一览表 74LS00 p1
(页码见页眉) 74LS04 p6
74LS08 p8
74LS10 p12
74LS11 p16
74LS32 p20
74LS74 p24
74LS86 p30
74LS90 p35
74LS138 p38
74LS151 p41
74LS161 p48
3
绪论(实验方法和实验规则)数电实验箱的使用.
实验方法与实验规则
电子技术是一门理论性和实践性很强的课程。在学习基本理论的基础上,还必须经过实
践环节的严格训练,才能掌握课程的基本内容。
数电实验是学习数字电路课程中非常重要的实践环节,数电实验对于提高理论联系实际、
分析问题和解决问题的能力以及创新思维都起着重要作用。
为了提高实验效果,正确完成实验任务,实验前请仔细阅读以下内容。
一、实验准备
实验前的准备工作对实验能否顺利的按时完成和实验结果的正确性都有很大影响。为此,
要求学生在实验前必须认真预习有关内容,完成实验前的一切准备工作,认真做好预习报告。
1.实验预习报告
预习报告对实验的过程实施却有着重要的作用,是实验操作的主要依据。要尽量写得简
洁、 思路清楚,一目了然,以便于实验者参照执行和指导教师审阅。
预习报告应包括实验内容、实验方法步骤、所用仪器设备、实验结果及数据记录图表等
内容。其中实验内容为:
实验内容以电路图、流程图描述为主,附以简要的文字说明。在电路图上应标注集成电
路型号,为了便于实验连接和实验电路的检查,电路图上最好标明集成电路管脚排列序
号。例如, 图 1 所示的由四 2 输入与非门(74L S00)构成的某实验电路,图中给出了不
同的电路画法,供参考。
图 1 示例
对小型设计性实验(单元电路的设计,如触发器构成的计数器等)还应有简洁必要的设计
过程。将其逻辑关系用真值表、状态表、状态图等表示出来,然后化简、变换得到最终
的逻辑函数表达式,最后画出逻辑图。
2. 集成电路逻辑功能的检验及布线的要求
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检验集成器件的逻辑功能、也是实验前的一项重要的准备工作,特别是在实验中使用集成器
件较多或器件有较多控制端时尤其重要。实验中必须要保证所使用的器件符合实验的需
求。 在诸多故障中、最常见的主要是设计不合理,元器件功能不正常,仪器故障和接
线问题 (断线、接错)等。尤其以接线问题引起的故障为最多,在实验中可占 70% 以
上,必须引起
实验者的高度重视和认真对待,注意布线的合理性和科学性。
1. 正确的布线方法
(1) 确认元器件型号及管脚排列,正确使用。
(2) 最好使用不同颜色的导线,以区别电源线、地线、信号线等。
(3) 按信号流向顺序依次布线,以免漏接。
(4) 布线时应尽量避免导线互相重叠;不要覆盖插孔;不要跨越元器件上空交错成网;应
贴近底板在元器件周围走线,长短适宜;所有连线必须清晰整齐。
2. 故障检查分析
(1) 一般检查
(a) 检查所有连线是否有误接、漏接。正确无误时,接通电源。
(b) 检查电源是否加入,输入信号是否加入,输出是否有反应。无误时,可观察输出是
否符合设计要求。
(2) 用示波器或万用表进行静态检查
数字逻辑电路的高电平应该是大于 2.8V,底电平应该小于 0.8V,如果用万用表或者说不清检查的
话,其电平应该符合电路的规范。如果在电路输入端的测试中发现有 0.8V 和 2.8V 之间的电平,
那么很大的可能是电路的输入端是悬空的,导线没有链接好。
检查中常见的情况归纳如下
(a) 输出信号时有时无,无稳定的输出,多为导线接触不良。
(b) 在电路的输出端测试出的输出电平既不是高电平也不是低电平,一般是负载过重或器件性
能不好、或集成电路没有接地。
(c) 在集成电路的输入端测试出的逻辑电平既不是高电平也不是低电平,经常是连接电线断路
所引起。
(d) 该电路输入端电平正常,1C 逻辑功能错误,往往是器件损坏。
(e) 输出随输入信号规律变化,多为未加电源引起。
(f) 输出逻辑错误,可判为前级错误。再检查前级的逻辑关系。
这样依次向前,逐一检查某一状态下的逻辑关系,最终定能找出故障原因。必要时,还
应将电路各部分分开,分别进行检查分析。
总之,故障检查的关键是迅速准确的找出故障点。因此在进行故障检査分析时,一定要耐心,
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细致,善于思考,通过实践不断总结和积累成功的经验。
三、实验规则
1. 实验前必须仔细阅读实验内容,掌握有关的基本理论,查阅相关资料,完成实验前准备工
作的全部要求,写好预习报告。并交指导教师审阅。
2. 开始实验前应首先检查仪器设备是否完好,连接线是否有断路现象,发现问题及时交指导
教师处理。
3. 实验中必须严格遵守操作规程,不得随意取用其他未经许可或其他桌的仪器设备。
必须安全用电,注意人身和设备安全。
4. 实验时,必须在不接通电源的情况下连接实验线路,不得将稳压电源输出端短路,
实验过程中如需要更换元器件和变动连线必须切断电源。拆线前,必须先切断电源。
5. 实验要严肃认真,仔细观察实验现象,认真做好记录。实验完成后,实验和测量结果需经
指导教师审查签字后再拆除线路。最后将全部仪器设备和器材复归原位,清理好导线和实验桌
后,方可离开实验室。
6. 爱护公共财产,使用仪器设备要严格遵守操作规程。实验仪器设备发生故障或损坏,应立
即关闭电源,及时报告指导教师,认真检查原因,从中吸取教训,并按规定的赔偿办法处理。
四、实验报告
实验报告是实验工作的全面总结,是一项重要的基本训练。撰写实验报告主要是总结 归纳、
分析实验结果。要用简明的形式将实验结果完整真实地表达出来。实验报告要求文理通顺,简
明扼要,字迹工整,图表清晰,结论正确,分析合理,讨论深入。每个学生都应按时独立完成
这项工作。
实验报告一般都有一定的规范和要求,采用统一规定的格式。实验报告除校规定格式填好各栏
内容外,一般应包括如下几项:
1. 实验目的;
2. 实验内容和方法步骤;
3. 实验电路;
4. 根据实验报告要求把测量的原始数据和观察到的波形与现象进行加工整理,制成表格、绘
成曲线或波形;
5. 对实验结果进行理论分析,找出误差原因和改善措施,给出结论,写出实验体会;
6. 实验中如发生故障,则应在实验报告中写明故障现象,分析故障原因,说明排除故障的方
法。
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shkpwbdkak
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