數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程

前言

　　為了適應(yīng)教育事業(yè)的發(fā)展及國(guó)家人才培養(yǎng)的需要，作為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的杭州電子科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)具有鮮明的開(kāi)創(chuàng)性及示范作用，為此，該中心的全體教師在不斷提升教學(xué)理念的同時(shí)，進(jìn)行了卓有成效的教學(xué)改革。本實(shí)驗(yàn)教程根據(jù)國(guó)家教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)提出的“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程教學(xué)基本要求以及杭州電子科技大學(xué)的教學(xué)大綱與實(shí)踐課程設(shè)置情況，結(jié)合作者多年的教學(xué)與科研經(jīng)驗(yàn)，并參考諸多相關(guān)優(yōu)秀教材編寫(xiě)而成。?！　”緦?shí)驗(yàn)教程內(nèi)容十分豐富，由淺入深，逐漸加大實(shí)驗(yàn)難度和復(fù)雜性。本教程既有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又有設(shè)計(jì)性和應(yīng)用性的綜合實(shí)驗(yàn)，既有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，又有提高部分實(shí)驗(yàn)，既有硬件電路實(shí)驗(yàn)，又有軟件仿真實(shí)驗(yàn)。本教程共分5章，具體安排如下：　　第1章為實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)，介紹了數(shù)字集成電路的發(fā)展。命名規(guī)則及使用規(guī)則，給出了數(shù)字電路中的常見(jiàn)故障及其分析方法，說(shuō)明了要完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求?！　〉?章為數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)，是本書(shū)的核心內(nèi)容之一，本章包括11個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，每個(gè)基本實(shí)驗(yàn)又分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和提高部分的設(shè)計(jì)性及應(yīng)用性綜合實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)給出了具體的實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)電路，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生掌握基本知識(shí)?；炯寄芎统Ｓ脙x器儀表的使用方法的實(shí)驗(yàn)。提高部分實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生根據(jù)提示自己擬定實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，該部分實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)中規(guī)模及大規(guī)模數(shù)字集成電路的應(yīng)用能力?！　〉?章為電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，介紹了電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim的基本使用方法，詳細(xì)闡述了如何使用該仿真軟件進(jìn)行組合電路和時(shí)序電路設(shè)計(jì)。.?！　〉?章為數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，是本書(shū)的另一個(gè)核心內(nèi)容，本章包括11個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在完成前面的基本實(shí)驗(yàn)后再選做本章綜合性實(shí)驗(yàn)，在做這部分實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生采用軟硬件相結(jié)合的方法，先進(jìn)行軟件仿真再搭建硬件電路。通過(guò)本章的綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力與創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，以達(dá)到鞏固理論教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立工作能力的目的。　　第5章為數(shù)字電路的FPGA實(shí)現(xiàn)，給出了使用QuartusII軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的流程，闡述了采用圖形輸入法和文本輸入法進(jìn)行組合電路和時(shí)序電路設(shè)計(jì)的方法?！　”緯?shū)最后為附錄部分，匯編了常用儀器的使用說(shuō)明。常用數(shù)字集成電路的引腳排列與邏輯符號(hào)以及常用文字符號(hào)說(shuō)明等內(nèi)容，供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中查閱參考?！　”窘坛逃蓮垇喚ｊ慅埦幹?，其中第1章和第2章由張亞君執(zhí)筆，第3章。第4章。第5章及附錄部分由陳龍執(zhí)筆，全書(shū)的組織和審定工作由張亞君完成。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，得到了杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的領(lǐng)導(dǎo)及全體教師的關(guān)心和支持，在此表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是根據(jù)國(guó)家教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)提出的“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程教學(xué)基本要求而編寫(xiě)的。　　全書(shū)共分為5章，第1章為實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)；第2章為數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)；第3章為電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用；第4章為數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)；第5章為數(shù)字電路的FPGA實(shí)現(xiàn)；附錄部分匯編了常用儀器使用說(shuō)明、常用數(shù)字集成電路的引腳排列和邏輯符號(hào)以及常用文字符號(hào)說(shuō)明等內(nèi)容?！稊?shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》既有助于鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，又著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。　　《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》可作為高等院校電子、電氣、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐指導(dǎo)教程，也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言第1章 實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)11.1數(shù)字集成電路器件簡(jiǎn)介11.1.1數(shù)字集成電路發(fā)展史11.1.2數(shù)字集成電路分類(lèi)11.2集成電路的命名規(guī)則61.2.1我國(guó)集成電路的型號(hào)命名方法61.2.2國(guó)外部分公司及產(chǎn)品代號(hào)71.3數(shù)字集成電路的使用規(guī)則71.3.1CMOS電路的使用規(guī)則71.3.2TTL集成電路使用規(guī)則81.4數(shù)字電路中的常見(jiàn)故障及檢測(cè)81.4.1數(shù)字電路中的常見(jiàn)故障81.4.2數(shù)字電路中的常見(jiàn)故障檢測(cè)91.5實(shí)驗(yàn)要求101.5.1課前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作101.5.2實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)111.5.3實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求11第2章 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)122.1TTL和CMOS集成門(mén)電路參數(shù)2.1測(cè)試122.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?22.1.2實(shí)驗(yàn)儀器及器件122.1.3實(shí)驗(yàn)原理122.1.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容142.1.5思考題172.2TTL集電極開(kāi)路門(mén)和三態(tài)門(mén)邏輯2.2功能測(cè)試及應(yīng)用172.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?72.2.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件182.2.3實(shí)驗(yàn)原理182.2.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容202.2.5思考題222.3編碼器.譯碼器的應(yīng)用222.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?22.3.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件222.3.3實(shí)驗(yàn)原理232.3.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容272.3.5思考題282.4數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用282.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?82.4.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件282.4.3實(shí)驗(yàn)原理292.4.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容332.4.5思考題352.5全加器的應(yīng)用352.5.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?52.5.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件352.5.3實(shí)驗(yàn)原理362.5.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容422.5.5思考題442.6組合邏輯電路的設(shè)計(jì)442.6.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?42.6.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件442.6.3實(shí)驗(yàn)原理442.6.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容482.6.5思考題482.7觸發(fā)器與計(jì)數(shù)器的應(yīng)用482.7.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?82.7.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件482.7.3實(shí)驗(yàn)原理492.7.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容562.7.5思考題572.8移位寄存器的應(yīng)用572.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?72.8.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件572.8.3實(shí)驗(yàn)原理582.8.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容622.8.5思考題632.9時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)642.9.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?42.9.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件642.9.3實(shí)驗(yàn)原理642.9.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容672.9.5思考題682.10A/D.D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用682.10.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?82.10.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件682.10.3實(shí)驗(yàn)原理682.10.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容702.10.5思考題722.11脈沖波形的產(chǎn)生與整形732.11.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?32.11.2實(shí)驗(yàn)儀器與器件732.11.3實(shí)驗(yàn)原理732.11.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容772.11.5思考題78第3章 電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用793.1Multisim10簡(jiǎn)介793.1.1Multisim10基本界面簡(jiǎn)介793.1.2Multisim菜單欄和工具欄803.1.3Multisim菜單欄803.2Multisim工具欄介紹813.2.1標(biāo)準(zhǔn)工具欄813.2.2仿真工具欄813.2.3主要工具欄823.2.4視圖工具欄833.2.5虛擬（元件）工具欄833.2.6元件工具欄843.2.7圖表注釋工具欄843.2.8儀器工具欄853.3Multisim中常用儀器簡(jiǎn)介863.3.1數(shù)字萬(wàn)用表863.3.2函數(shù)信號(hào)發(fā)生器863.3.3示波器873.3.4邏輯轉(zhuǎn)換儀873.3.5邏輯分析儀883.4用Multisim分析和設(shè)計(jì)數(shù)字3.4邏輯電路893.4.1用Multisim分析電路舉例893.4.2用Multisim設(shè)計(jì)組合電路913.4.3用Multisim設(shè)計(jì)時(shí)序電路93第4章 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)964.1小型數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)964.1.1小型綜合數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)介紹964.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟964.1.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的幾個(gè)4.1.3問(wèn)題974.2用Multisim設(shè)計(jì)小型數(shù)字系統(tǒng)984.2.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求984.2.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示984.3數(shù)字鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng)的Multisim仿真984.3.1振蕩器的設(shè)計(jì)984.3.2分頻器的設(shè)計(jì)994.3.3計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)994.3.4顯示器和譯碼器的設(shè)計(jì)1014.3.5數(shù)字鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng)電路及4.1.3附加功能設(shè)計(jì)1024.4交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1034.4.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1034.4.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1044.5數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)1044.5.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1044.5.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1054.6直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)1054.6.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1054.6.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1054.7智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)1064.7.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1064.7.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1064.8電子鎖設(shè)計(jì)1074.8.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1074.8.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1074.9兩人乒乓游戲機(jī)設(shè)計(jì)1084.9.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1084.9.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1084.10直接數(shù)字頻率合成器設(shè)計(jì)1084.10.1實(shí)驗(yàn)原理1094.10.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1094.11電子脈搏計(jì)設(shè)計(jì)1104.11.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1104.11.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1104.12彩燈變幻控制器設(shè)計(jì)1104.12.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1114.12.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示1114.13復(fù)印機(jī)數(shù)顯邏輯控制電路設(shè)計(jì)1114.13.1設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1114.13.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和提示112第5章 數(shù)字電路的FPGA實(shí)現(xiàn)1135.1QuartusⅡ簡(jiǎn)介1135.2用QuartusⅡ軟件設(shè)計(jì)組合5.2邏輯電路1145.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?145.2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要器件1145.2.3實(shí)驗(yàn)原理1145.2.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1145.2.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1175.2.6思考題1175.3用VerilogHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)門(mén)電路及5.3加法器1175.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?175.3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要器件1175.3.3實(shí)驗(yàn)原理1175.3.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1195.3.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1205.3.6思考題1205.4用VerilogHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)編碼器和5.4譯碼器1205.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?205.4.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要器件1205.4.3實(shí)驗(yàn)原理1205.4.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1245.4.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1255.4.6思考題1255.5用VerilogHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)觸發(fā)器和5.4寄存器1265.5.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?265.5.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要器件1265.5.3實(shí)驗(yàn)原理1265.5.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1315.5.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1325.5.6思考題1325.6用VerilogHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)同步5.4計(jì)數(shù)器和分頻器1325.6.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?325.6.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要器件1325.6.3實(shí)驗(yàn)原理1325.6.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1355.6.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1365.6.6思考題136附錄A SBL型數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀簡(jiǎn)介137附錄B 示波器使用簡(jiǎn)介139附錄C MODEL500HA萬(wàn)用電表使用說(shuō)明書(shū)146附錄D 常用數(shù)字集成電路引腳排列及邏輯符號(hào)150附錄E 常用文字符號(hào)說(shuō)明153參考文獻(xiàn)157

編輯推薦

　　本書(shū)的編者是國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的骨干教師，根據(jù)國(guó)家教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)提出的“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程教學(xué)基本要求編寫(xiě)而成。本書(shū)主要內(nèi)容包括：數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)、電路仿真設(shè)計(jì)軟件Multisim在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路的FPGA實(shí)現(xiàn)。　　《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》特點(diǎn)：　　內(nèi)容完整?！稊?shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》是國(guó)內(nèi)較為完善的數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程?！　〗Y(jié)構(gòu)科學(xué)。《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》由基本知識(shí)→基本實(shí)驗(yàn)→仿真設(shè)計(jì)→綜合實(shí)驗(yàn)→FPGA實(shí)現(xiàn)，先易后難，由淺入深，便于教學(xué)和學(xué)習(xí)?！　∫詫W(xué)為本?！稊?shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教程》在內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、語(yǔ)言等方面付出了諸多努力，力求最大限度培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

圖書(shū)封面

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