下载文档原格式
《数字电路》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Digital Circuit 课程代码PHYS2017课程性质专业选修课程授课对象物理学学分3学分学时54学时主讲教师修订日期2021.9指定教材康华光，《电子技术基础.数字部分》，高等教育出版社，2013年二、课程目标（一）总体目标知识目标：使学生掌握数字逻辑的基本知识及数字逻辑电路的分析方法和设计方法，以及若干典型的中、小规模集成电路的功能及应用，具备一定的数字电路分析和设计能力。
能力目标：培养学生分析电路问题和解决电路问题的能力，为以后深入学习电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
素质目标：掌握辩证唯物主义基本原理，建立科学的世界观和方法论，培养学生在电子技术方面的工程素养为目标。
（二）课程目标：课程目标1：掌握逻辑代数和数字逻辑电路的基础知识，能将其用于实际工程问题的分析课程目标2：具备对数字逻辑器件的特性和功能进行分析的能力，能够对组合逻辑电路和时序逻辑电路进行描述和分析。
课程目标3：具备对数字逻辑电路进行初步设计的能力，能运用基本原理和方法，根据设计要求完成数字逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）的设计。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1 第一章数字逻辑概论第二章逻辑代数与硬件描述语言第三章逻辑门电路第五章锁存器和触发器毕业要求3：了解物理学与其他学科、社会实践的联系。
毕业要求8：具有自主学习和终身学习意识和社会适应能力。
课程目标2 第四章组合逻辑电路第六章时序逻辑电路毕业要求3：了解物理学与其他学科、社会实践的联系。
毕业要求8：具有自主学习和终身学习意识和社会适应能力。
课程目标3 第四章组合逻辑电路第九章脉冲波形的变化与产生第十章时序逻辑电路毕业要求3：了解物理学与其他学科、社会实践的联系。
毕业要求7：具有课题调研、设计、数据处理和学术交流能力。
集成计数器实验报告
《集成计数器实验报告》
实验目的：
本次实验旨在通过集成计数器实验，了解集成计数器的工作原理、结构和应用。
实验设备：
1. 集成计数器
2. 示波器
3. 电源
4. 连接线
实验原理：
集成计数器是一种数字电路，能够将输入的脉冲信号进行计数并输出相应的计
数结果。
集成计数器由多个触发器、门电路和时钟信号组成，通过这些元件的
组合和连接，实现了计数功能。
实验步骤：
1. 将集成计数器连接至电源，并接入示波器进行观测。
2. 输入脉冲信号，观察集成计数器的计数过程，并记录输出结果。
3. 调整输入脉冲信号的频率，观察集成计数器的响应情况。
4. 分析实验数据，总结集成计数器的特性和应用。
实验结果：
通过实验观察和数据记录，我们发现集成计数器能够准确地对输入的脉冲信号
进行计数，并输出相应的计数结果。
当输入脉冲信号的频率发生变化时，集成
计数器能够及时地进行计数更新，表现出良好的响应性能。
实验结论：
集成计数器是一种常用的数字电路元件，广泛应用于计数、计时、频率分析等
领域。
通过本次实验，我们对集成计数器的工作原理和特性有了更深入的了解，为今后的电子技术应用打下了良好的基础。
总结：
集成计数器作为数字电路中的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
通过实验，我们深入了解了集成计数器的工作原理和特性，为今后的学习和应用奠定了基础。
希望通过不断的实践和学习，能够更好地掌握集成计数器的应用技术，为
电子技术的发展做出更大的贡献。
实验集成计数器实验报告要求
一、实验目的
本实验的目的是通过实验掌握集成计数器的工作原理和使用方法，进一步加深对数字逻辑电路的理解。
二、实验原理
集成计数器是一种用于计数和计时的数字电路，它可以实现对
输入脉冲的计数和显示。
在实验中，我们使用的是常见的74系列集成计数器，这些芯片具有低功耗、稳定性高等特点。
三、实验器材
本实验需要的器材和元器件有：74系列集成计数器芯片、电源、示波器、连线等。
四、实验步骤
1. 按照实验电路图连接实验装置，将74系列集成计数器芯片正确插入实验板上。
2. 按照实验板上的引脚定义，逐一连接芯片的输入端和输出端，确保连接的正确性。
3. 打开电源，给芯片供电。
4. 发送输入脉冲，观察集成计数器的计数情况。
5. 使用示波器检测芯片的输出波形，观察计数器的计数过程。
6. 调整输入脉冲的频率，观察计数器的计数速度变化。
7. 分析实验结果，并记录相关数据。
五、实验注意事项
1. 在连接实验器材时，确保插接正确，避免反接或短路等情况
出现。
2. 实验过程中应注意安全，避免触电和烧毁元器件的情况发生。
3. 实验过程中需要认真记录实验数据，包括输入脉冲频率、计
数器的计数情况、输出波形等。
4. 在实验结束后，及时关闭电源，避免长时间供电造成损坏。
六、实验结果及分析。
集成计数器及其应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过集成计数器及其应用的实验，使学生了解集成计数器的工作原理和应用场景，掌握计数器的使用方法。
二、实验原理1. 集成计数器集成计数器是一种数字电路元件，它能够在输入信号的作用下进行计数，并将结果输出。
常见的集成计数器有74LS90、74LS93、74LS161等。
2. 74LS90集成计数器74LS90是一种4位二进制同步上升计数器，它有四个输入端口：CLK （时钟输入）、RST（复位输入）、QA、QB、QC和QD（输出端口）。
CLK端口接收时钟信号，RST端口接收复位信号，QA、QB、QC和QD则分别输出二进制码的各位。
3. 74LS47译码器74LS47是一种BCD-7段译码器，它能够将BCD码转换为7段LED显示码。
该元件有四个输入端口：A、B、C和D（接收BCD码），以及七个输出端口：a~g（分别对应7段LED显示管）。
三、实验设备与材料1. 实验设备：示波器、数字万用表等。
2. 实验材料：7400系列芯片（包括74LS90和74LS47）、7段LED数码管、电阻、电容、开关等。
四、实验步骤1. 搭建74LS90计数器电路将74LS90计数器与时钟信号发生器连接，同时接入LED显示管，以观察计数器的工作情况。
具体电路图如下：2. 测试74LS90计数器将开关S1打开，使时钟信号发生器开始工作，此时可以观察到LED 显示管上数字不断增加。
当数字达到9时，会自动清零并从0开始重新计数。
3. 搭建74LS47译码器电路将74LS47译码器与LED显示管连接，以便将BCD码转换为7段LED显示码。
具体电路图如下：4. 测试74LS47译码器将BCD码输入至74LS47译码器中，可以观察到相应的数字在7段LED显示管上显示出来。
五、实验结果及分析通过以上实验步骤，我们成功搭建了集成计数器和译码器的电路，并测试了其工作情况。
在测试过程中，我们发现集成计数器能够准确地进行计数，并在达到最大值后自动清零；而译码器则能够将BCD码转换为7段LED显示码，并在LED显示管上正确地显示出来。
集成计数器实验原理集成计数器是一种在数字电路和计算机中广泛应用的数字逻辑元件，可用于数码显示、时序控制、计数和频率分析等应用。
本文将介绍集成计数器的原理、类型和应用。
一、集成计数器的原理集成计数器是一种能够根据时钟信号进行计数的数字电路，其主要原理是利用触发器（Flip-Flop），将时钟信号分频后输出。
最常见的触发器是SR（Set-Reset）触发器，其输入为Set和Reset信号。
当Set为高电平，Reset为低电平时，触发器输出为高电平；当Set为低电平，Reset为高电平时，触发器输出为低电平；当Set和Reset同时为高电平或低电平时，触发器保持先前的状态不变。
集成计数器通常由多个触发器级联组成，其计数值（或分频比）等于触发器数量，是通过输入的时钟信号的频率等来实现的。
一个由4个Flip-Flop级联组成的计数器能够实现分频比为2^4=16，即每输入16个时钟信号，计数器输出一次脉冲。
除了SR触发器，还有D触发器、JK触发器等其他类型的触发器可用于构建集成计数器。
二、集成计数器的类型1.二进制计数器二进制计数器是最常见的类型，它能够计数从0到2^n-1的整数，其中n为计数器中Flip-Flop的数量。
一个4位二进制计数器能够计数从0到15的整数。
二进制计数器通常可设置为自由计数或者启动和停止计数。
启动和停止计数通常通过输入信号来实现，计数器的Clear输入可清零计数器并停止计数，计数器的Load输入可设置计数器的初始值。
二进制计数器还可以通过设置输出比特数来输出二进制码、BCD码和格雷码等多种码制信号。
2.分频器分频器是一种特殊的计数器，其主要功能是将输入时钟信号分频输出。
其分频比为2^n，即输出n个时钟信号后输出一次信号。
分频器通常采用二进制计数器或预置计数器实现，其中预置计数器能够根据预设的计数值（或初始值）进行计数，从而实现自由计数和分频输出。
3.模数计数器模数计数器是一种中断型的计数器，其计数值为预设的模数值。
实验七集成计数器一、实验目的1．熟悉集成计数器的逻辑功能和各控制端作用。
2．掌握计数器使用方法。
二、实验原理中规模集成电路计数器的应用十分普及。
然而，定型产品的种类是很有限的。
常用的多为十进制、二进制、十六进制几种。
因此必须学会用已有的计数器芯片构成其它任意进制计数器的方法。
本实验采用中规模集成电路计数器74LS93芯片，它的集成单元是二进制计数器，它是由四个主从JK触发器和附加电路组成的，最长计数周期是16，适当改变外引线，可以构成不同长度的计数周期。
74LS93逻辑图外引线排列如图所示。
如果使用该计数器的最大长度（四位二进制），可将B IN 输入同A IN输出连接，由A IN输入计数脉冲。
接电平显示置零/计数功能表三、实验仪器和器件1．实验仪器（1）DZX-2B 型电子学综合实验装置 1台 （2）双踪四迹示波器（YB4320A 型） 2．器件（1）74LS00 （二输入端四与非门） （2）74LS20 （四输入端二与非门） （5）74LS93 （异步二进制计数器） 四、实验内容1．集成计数器74LS93功能测试。
1 2 3 4 5 6 774LS93引脚排列1Hz 方波接逻辑电平图7-1二—十六进制计数器接电平显示表6-12．用集成计数器74LS93构成计数周期为6、10、7、9、14、15的二进制计数器。
表7-21Hz 方波接电平显示 图7-2二—六进制计数器表7-31Hz 方波接电平显示 图7-3二—十进制计数器1Hz 方波接电平显示 图7-4二—七进制计数器1Hz 方波接电平显示 图7-5二—九进制计数器冲或 1Hz 波接电平显示 图7-6二—十四进制计数器表7-7五、实验报告要求1．自行设计实验电路和实验表格，记录、整理实验数据； 参见图7-1~图7-2和表7-1~表7-2。
2．集成计数器74LS93是同步还是异步计数器？是加法还是减法计数器？ 集成计数器74LS93是异步加法计数器。
