應(yīng)用型高等院校數(shù)字電子技術(shù)門(mén)電路創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、啟發(fā)性、和綜合性的特點(diǎn)。是應(yīng)用型高等院校的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它來(lái)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(shí)的一個(gè)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(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沿襲過(guò)去的內(nèi)容千篇一律，很多驗(yàn)證型內(nèi)容嚴(yán)重與理論課重復(fù)，不是為理論課難點(diǎn)重點(diǎn)縱深服務(wù)，只是為簡(jiǎn)單知識(shí)加深印象而已。只是練習(xí)了學(xué)生的動(dòng)手能力。缺少反應(yīng)學(xué)生的獨(dú)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(mén)電路實(shí)驗(yàn)為例子。闡述創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。門(mén)電路實(shí)驗(yàn)的目的有三個(gè)

1 利用實(shí)驗(yàn)的直觀性復(fù)習(xí)常用多種基本門(mén)電路的邏輯功能

包括與非門(mén)（74LS00），與門(mén)（74LS08），或門(mén)（74LS32），非門(mén)（74LS74）四輸入與非門(mén)（74LS20），雙2-3輸入與或非門(mén)（74LS51），二輸入四或非門(mén)（74LS02），二輸入四異或門(mén)（74LS86）.要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前寫(xiě)出集成塊的管腳識(shí)別圖，邏輯功能表，實(shí)驗(yàn)連接圖，上實(shí)驗(yàn)課驗(yàn)證結(jié)果。陸游的一首教子詩(shī)《冬夜讀書(shū)示子聿》，紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。詩(shī)人就知識(shí)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(mén)集成塊的驗(yàn)證是花力氣和親自做的最好驗(yàn)證。這樣才能使學(xué)生們的邏輯門(mén)電路的知識(shí)才能記得深，記得牢。

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

由于與非門(mén)的經(jīng)濟(jì)型及單純用與非門(mén)可以實(shí)現(xiàn)任意邏輯表達(dá)式。數(shù)字電路設(shè)計(jì)基本用與非門(mén)來(lái)設(shè)計(jì)。此種實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)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(mén)實(shí)現(xiàn)非門(mén);把兩個(gè)輸入連到一起，與非門(mén)就成了非門(mén)。

2）用非門(mén)和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)或門(mén)。兩輸入與非門(mén)每個(gè)輸入端前加一個(gè)非門(mén)就成了或門(mén)

3）用與非門(mén)和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)或門(mén)是1和2的結(jié)合。

4）用非門(mén)和與門(mén)實(shí)現(xiàn)同或門(mén)。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(mén)）分別實(shí)現(xiàn)與門(mén)、或門(mén)、異或門(mén)，畫(huà)出邏輯圖，并測(cè)試功能，列出測(cè)得的真值表;用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“與門(mén)”L=AB=1·AB

用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“或門(mén)，L=A+B=A·B

用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“異或門(mén)”

6）利用OC門(mén)的線與功能，用一片74LS03以及若干1K電阻實(shí)現(xiàn)L=AB+AC+BC，畫(huà)出邏輯圖，并測(cè)試功能，列出測(cè)得的真值表。

7）用74LS00和74LS08實(shí)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(huà)出連線圖，再按照連線圖連接電路。驗(yàn)證邏輯關(guān)系。實(shí)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(lèi)實(shí)驗(yàn)

TTL、HC和HCT器件的電壓傳輸特性，通過(guò)對(duì)三種器件電壓傳輸特性的測(cè)試掌握不同種類(lèi)的門(mén)電路在電路中的替換情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

教師根據(jù)課本內(nèi)容定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)上理論課后自己的理解情況選擇實(shí)驗(yàn)。最后根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)。利用實(shí)驗(yàn)的針對(duì)性直觀性啟發(fā)性很好的為理論課服務(wù)。用設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生成為懂思考，會(huì)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(jiǎn)介

韓春慶（1969-），男，漢族，河北唐山人，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。