應(yīng)用型高等院校數(shù)字電子技術(shù)門電路創(chuàng)新實驗設(shè)計

摘 要：實驗教學(xué)具有直觀性、啟發(fā)性、和綜合性的特點。是應(yīng)用型高等院校的一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它來源于理論教學(xué)，又高于理論教學(xué)。是學(xué)科研究，創(chuàng)新的前提。是學(xué)生是否真正掌握學(xué)科知識的一個重要保證。是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練創(chuàng)新和科研能力的必經(jīng)途徑。

關(guān)鍵詞：高等院校;數(shù)字技術(shù);創(chuàng)新實驗

實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是實驗內(nèi)容沿襲過去的內(nèi)容千篇一律，很多驗證型內(nèi)容嚴(yán)重與理論課重復(fù)，不是為理論課難點重點縱深服務(wù)，只是為簡單知識加深印象而已。只是練習(xí)了學(xué)生的動手能力。缺少反應(yīng)學(xué)生的獨立思考能力的內(nèi)容，缺少研究創(chuàng)新精神。以數(shù)字電子技術(shù)門電路實驗為例子。闡述創(chuàng)新實驗設(shè)計的方法。門電路實驗的目的有三個

1 利用實驗的直觀性復(fù)習(xí)常用多種基本門電路的邏輯功能

包括與非門（74LS00），與門（74LS08），或門（74LS32），非門（74LS74）四輸入與非門（74LS20），雙2-3輸入與或非門（74LS51），二輸入四或非門（74LS02），二輸入四異或門（74LS86）.要求學(xué)生實驗前寫出集成塊的管腳識別圖，邏輯功能表，實驗連接圖，上實驗課驗證結(jié)果。陸游的一首教子詩《冬夜讀書示子聿》，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。詩人就知識的獲取，從兩方面談了自己的看法：一是要花氣力，一是“要躬行”。多種門集成塊的驗證是花力氣和親自做的最好驗證。這樣才能使學(xué)生們的邏輯門電路的知識才能記得深，記得牢。

2 練習(xí)利用邏輯代數(shù)的公式實現(xiàn)各種門之間的轉(zhuǎn)換能力，為數(shù)字電路設(shè)計打下基礎(chǔ)。

由于與非門的經(jīng)濟型及單純用與非門可以實現(xiàn)任意邏輯表達(dá)式。數(shù)字電路設(shè)計基本用與非門來設(shè)計。此種實驗可以驗證邏輯代數(shù)中的基本公式，綜合應(yīng)用邏輯代數(shù)把邏輯功能轉(zhuǎn)換成與非式。

1）用與非門實現(xiàn)非門;把兩個輸入連到一起，與非門就成了非門。

2）用非門和與非門實現(xiàn)或門。兩輸入與非門每個輸入端前加一個非門就成了或門

3）用與非門和與非門實現(xiàn)或門是1和2的結(jié)合。

4）用非門和與門實現(xiàn)同或門。把同或表達(dá)式利用摩根定律轉(zhuǎn)換成與非表達(dá)式，連接電路。

5）利用一片74LS00（四-二輸入與非門）分別實現(xiàn)與門、或門、異或門，畫出邏輯圖，并測試功能，列出測得的真值表;用74LS00與非集成電路實現(xiàn)“與門”L=AB=1·AB

用74LS00與非集成電路實現(xiàn)“或門，L=A+B=A·B

用74LS00與非集成電路實現(xiàn)“異或門”

6）利用OC門的線與功能，用一片74LS03以及若干1K電阻實現(xiàn)L=AB+AC+BC，畫出邏輯圖，并測試功能，列出測得的真值表。

7）用74LS00和74LS08實現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式：Y=。

要求學(xué)生根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式先畫出連線圖，再按照連線圖連接電路。驗證邏輯關(guān)系。實現(xiàn)練習(xí)學(xué)生的邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換方法。

3 器件特性類實驗

TTL、HC和HCT器件的電壓傳輸特性，通過對三種器件電壓傳輸特性的測試掌握不同種類的門電路在電路中的替換情況。

4 結(jié)束語

教師根據(jù)課本內(nèi)容定實驗，學(xué)生根據(jù)上理論課后自己的理解情況選擇實驗。最后根據(jù)學(xué)生設(shè)計綜合實驗作為實驗考核成績。利用實驗的針對性直觀性啟發(fā)性很好的為理論課服務(wù)。用設(shè)計綜合實驗培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生成為懂思考，會應(yīng)用，能創(chuàng)新的學(xué)科人才。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

韓春慶（1969-），男，漢族，河北唐山人，本科，高級實驗師，主要從事電子實驗教學(xué)研究。