數(shù)字電路硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐

前言

　　本書是數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教材，分為數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容，可以作為數(shù)字電路和可編程邏輯器件應(yīng)用設(shè)計(jì)的配套教材。　　本書體系設(shè)置與理論教學(xué)緊密結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；實(shí)驗(yàn)難度由淺入深，有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)3個(gè)層次；實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)用性與趣味性結(jié)合，力求達(dá)到幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)基本技能、激發(fā)思維及鼓勵(lì)創(chuàng)新等目標(biāo)?！　≡跀?shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)部分，安排了基本邏輯門功能與參數(shù)測(cè)試、組合電路的分析及設(shè)計(jì)、時(shí)序電路的分析及設(shè)計(jì)、中規(guī)模集成器件的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容?！　≡诳删幊踢壿嬈骷O(shè)計(jì)部分，安排了EDA開發(fā)工具的使用、原理圖輸入設(shè)計(jì)方法、VHDL文本輸入設(shè)計(jì)方法的組合及時(shí)序電路實(shí)驗(yàn)，以及綜合性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者將掌握可編程邏輯器件EDA開發(fā)設(shè)計(jì)的完整流程、掌握原理圖輸入設(shè)計(jì)方法和VHDL文本輸入設(shè)計(jì)方法及其混合設(shè)計(jì)方法?！　”緯?、2章及附錄由武培雄編寫；第3章由賈秀美編寫；第4—8章由張文愛編寫。全書由賈秀美擔(dān)任主編并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿、定稿工作?！　”本┞?lián)合大學(xué)王傳新教授精心審閱了書稿，提出了許多寶貴的修改意見，特致以衷心的感謝！　　本書編寫過程中，參閱了Lattice、Altera等公司公開的技術(shù)資料，參考了許多相關(guān)的專著和教材，在此謹(jǐn)向相關(guān)公司和人員表示誠摯的謝意?！　∮捎诰幷咚接邢蓿瑫须y免會(huì)有不妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字電路硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐》分為數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容。在數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)部分，安排了基本邏輯門功能與參數(shù)測(cè)試、組合電路的分析及設(shè)計(jì)、時(shí)序電路的分析及設(shè)計(jì)、中規(guī)模集成器件的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。在可編程邏輯器件設(shè)計(jì)部分，安排了EDA開發(fā)工具的使用、原理圖輸入設(shè)計(jì)方法、VHDL文本輸入設(shè)計(jì)方法的組合及時(shí)序電路實(shí)驗(yàn)，以及綜合性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。　　《數(shù)字電路硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐》可作為大學(xué)本科和?？圃盒Ｗ詣?dòng)化、測(cè)控、計(jì)算機(jī)、通信、電子工程類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教材。

書籍目錄

上篇 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)第1章 基本單元實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 TTL與非門電路的參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)二 TTL門電路的邏輯變換與測(cè)試?實(shí)驗(yàn)三 TTL集電極開路門與三態(tài)門的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)四 組合邏輯電路分析實(shí)驗(yàn)五 加法器的應(yīng)用及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六 用小規(guī)模集成芯片設(shè)計(jì)組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)七 用中規(guī)模集成芯片設(shè)計(jì)組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)八 觸發(fā)器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)九 時(shí)序電路的分析實(shí)驗(yàn)十 同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)十一 同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)（二）實(shí)驗(yàn)十二 集成計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十三 移位寄存器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十四 脈沖分配器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十五 使用門電路設(shè)計(jì)振蕩器實(shí)驗(yàn)十六 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)十七 555時(shí)基電路及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十八 D／A轉(zhuǎn)換器和A／D轉(zhuǎn)換器第2章 綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 4路彩燈顯示系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二 序列信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)三 順序脈沖產(chǎn)生器實(shí)驗(yàn)四 數(shù)控分頻器實(shí)驗(yàn)五 串行信號(hào)檢測(cè)器第3章 課程設(shè)計(jì)題目一 數(shù)字競(jìng)賽搶答器題目二 出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器題目三 3位數(shù)字顯示計(jì)時(shí)系統(tǒng)題目四 電子拔河游戲機(jī)題目五 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)題目六 數(shù)字電子鐘題目七 數(shù)字頻率計(jì)題目八 交通信號(hào)燈控制器題目九 電子密碼鎖題目十 聲控電子鎖題目十一 數(shù)字萬用表題目十二 數(shù)字波形合成器下篇 可編程邏輯器件設(shè)計(jì)第4章 EDA開發(fā)工具介紹4.1 可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)流程4.2 ispDesignEXPERTSystem操作指南4.3 QuartusⅡ操作指南第5章 原理圖輸入實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 1位全加器實(shí)驗(yàn)二 2位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器第6章 VHDL文本輸入實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)二 顯示譯碼器實(shí)驗(yàn)三 8位加法器實(shí)驗(yàn)四 編碼器實(shí)驗(yàn)五 比較器實(shí)驗(yàn)六 3線－8線譯碼器實(shí)驗(yàn)七 觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)八 4位加法計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)九 4位十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器實(shí)驗(yàn)十 8位移位寄存器實(shí)驗(yàn)十一 用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)序列檢測(cè)器第7章 綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 16×16點(diǎn)陣顯示控制實(shí)驗(yàn)二 數(shù)控分頻器實(shí)驗(yàn)三 8位硬件乘法器實(shí)驗(yàn)四 ADC轉(zhuǎn)換控制器第8章 課程設(shè)計(jì)題目一 秒表題目二 搶答器題目三 數(shù)字鐘題目四 交通燈控制器題目五 多路彩燈控制器題目六 點(diǎn)陣字符顯示控制器題目七 乒乓球比賽游戲機(jī)附錄 實(shí)驗(yàn)常用設(shè)備的使用F.1 EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)F.2 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱簡介F.3 數(shù)字集成電路基礎(chǔ)知識(shí)F.4 部分常用集成電路型號(hào)、功能及引腳圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　題目五 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)　　一、設(shè)計(jì)要求　　數(shù)字電路所能處理的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，而生產(chǎn)實(shí)踐中的許多信號(hào)屬于模擬信號(hào)。因而，模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換就成為數(shù)字技術(shù)應(yīng)用中的基本環(huán)節(jié)。本課題用數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器為主設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?！　、儆肁DC0809或其他ADC芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)2路以上的模擬信號(hào)的采集，模擬信號(hào)以常用物理量溫度為對(duì)象，可以經(jīng)傳感器、輸入轉(zhuǎn)換電路得到與現(xiàn)場(chǎng)溫度呈線性關(guān)系的0～5 V電壓，也可以直接用0～5 V的電壓模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度。采集的數(shù)據(jù)送入存儲(chǔ)器保存（如RAM 6264），同時(shí)用數(shù)碼管跟蹤顯示?！　、诜治鲛D(zhuǎn)換誤差，研究提高轉(zhuǎn)換精度的措施?！　《?、設(shè)計(jì)方案　?、俦绢}的主要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換和D／A轉(zhuǎn)換，在使用芯片設(shè)計(jì)之前，必須認(rèn)真掌握這些芯片的基本原理、引腳的使用方法?！　?shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換的芯片種類很多，ADC0809是最基本、最常用的一種，該芯片采用逐次逼近方法實(shí)現(xiàn)模／數(shù)轉(zhuǎn)換，它可以分時(shí)將8路模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。如果將該芯片的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)、地址鎖存信號(hào)和轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)端連接，則電路被接成自動(dòng)轉(zhuǎn)換形式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換，即輸出的數(shù)字量總是跟隨模擬量變化的。　　實(shí)現(xiàn)數(shù)／模轉(zhuǎn)換的DAC0832也是一種基本的D／A轉(zhuǎn)換器件。該電路中包含有8位輸入鎖存器、數(shù)據(jù)寄存器和DAC電路，具有單級(jí)緩沖接法、兩級(jí)緩沖接法和直通型接法。如果將芯片的WR1、WR2、XFER接地則構(gòu)成直通型，即輸出模擬量跟隨輸入數(shù)字量變化。

圖書封面

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