現(xiàn)代數(shù)字電路與系統(tǒng)綜合實訓(xùn)教程

前言

　　科技創(chuàng)新是大學(xué)生最重要的素質(zhì)。一個具有創(chuàng)新能力的大學(xué)生，必須具有創(chuàng)新的理論知識基礎(chǔ)和創(chuàng)新的工程技術(shù)能力，這樣才能敏銳地發(fā)現(xiàn)問題，準確地分析問題。有效地解決問題。因此全面實施以培養(yǎng)開拓創(chuàng)新能力和實踐動手能力為核心的素質(zhì)教育是當(dāng)前高等工科院校實驗教學(xué)改革的重要目標，也是培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和21世紀社會需求的復(fù)合性人才的重要舉措。目前實驗教學(xué)在工科專業(yè)教學(xué)體系中的地位正愈來愈得到應(yīng)有的重視，實驗教學(xué)和理論教學(xué)已經(jīng)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力相輔相成的兩個重要方面?！　〗?jīng)過幾年的努力，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論課教學(xué)改革和教材建設(shè)取得很大的進展，但實驗改革和教材的建設(shè)相對滯后，沒有比較系統(tǒng)的、完整的、強調(diào)故障分析、體現(xiàn)創(chuàng)新能力和動手能力訓(xùn)練的綜合實踐教材，學(xué)生只是按照一本簡單的實驗講義或指導(dǎo)書規(guī)定的實驗步驟去做，收效甚少。實驗室是培養(yǎng)大學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力和實踐動手能力的重要基地，實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)就是通過培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和動手能力，達到培養(yǎng)他們技術(shù)創(chuàng)新能力的目的。目前各工科院校正致力于實驗教學(xué)改革和實施開放實驗教學(xué)，目的在于促使學(xué)生進一步重視實驗教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新和實踐動手等各方面的能力，確保實驗教學(xué)效果。為此，我們以極大的熱情嘗試編寫這本教材，希望該教材的出版有助于全面推進實驗教學(xué)改革。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)電子信息、通信和電氣自動化類等專業(yè)為培養(yǎng)創(chuàng)新性和實踐性人才的要求而編寫的。以數(shù)字電路和系統(tǒng)的設(shè)計與可編程邏輯器件應(yīng)用為主線，以培養(yǎng)大學(xué)生的應(yīng)用能力為宗旨，著力提高大學(xué)生的設(shè)計和應(yīng)用數(shù)字電路的技能、可編程邏輯器件的實際應(yīng)用水平。全書分3部分，共7章。第1部分為第1～2章，介紹了數(shù)字電路實驗的理論基礎(chǔ)、注意事項和應(yīng)用工具；第2部分為第3～5章，包括數(shù)字電路硬件實驗、用原理圖編程的軟件實驗和用VHDL語言編程的軟件實驗，旨在培養(yǎng)學(xué)生的基本實踐技能；第3部分為第6～7章，安排了綜合設(shè)計和工程訓(xùn)練內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的提高性技能，也是學(xué)生將來進行工程項目開發(fā)的基礎(chǔ)。    本套教程內(nèi)容全面、豐富、通俗易懂、實踐實用性強，書中列舉了大量的應(yīng)用實例。將自上而下層次化設(shè)計思想引入到數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中，數(shù)字電路與系統(tǒng)的頂層用原理圖設(shè)計來取代以往用VDHL語言設(shè)計，使學(xué)生更加容易接受，這也是本教程的一大特色?？勺鳛殡娮有畔?、通信、電氣自動化等專業(yè)的學(xué)生數(shù)字實驗和綜合訓(xùn)練教材，也可作為測控、機電一體化、機械等專業(yè)的學(xué)生參考實踐教材；既適合于本科，又適合于?？埔约案呗毟邔ｎ悓W(xué)生使用，還可以供從事數(shù)字電路和系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的廣大教師和工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章 基礎(chǔ)知識  1.1 現(xiàn)代數(shù)字電路的設(shè)計方法  1.2 現(xiàn)代數(shù)字電路的實現(xiàn)手段    1.2.1 可編程邏輯器件的發(fā)展歷程    1.2.2 PLD分類  1.3 數(shù)字電路實驗須知    1.3.1 數(shù)字電路實驗?zāi)康?   1.3.2 數(shù)字電路實驗形式    1.3.3 數(shù)字電路實驗方法  1.4 數(shù)字電路實驗過程    1.4.1 實驗準備階段    1.4.2 實驗操作階段    1.4.3 實驗總結(jié)階段  1.5 數(shù)字電路實驗系統(tǒng)  1.6 數(shù)字集成電路使用規(guī)則  1.7 集成電路接線技巧第2章 EDA實訓(xùn)基礎(chǔ)  2.1 可編程邏輯器件簡介    2.1.1 可編程邏輯器件的組成    2.1.2 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)    2.1.3 系統(tǒng)可編程技術(shù)(ISP)  2.2 MAX+PLUSⅡ開發(fā)軟件簡介    2.2.1 MAX+PLUSⅡ開發(fā)軟件的使用方法    2.2.2 MAx+PLUSⅡ開發(fā)軟件的設(shè)計方法  2.3 VHDL語言簡介    2.3.1 VHDL語言基本概況    2.3.2 VHDL語言的結(jié)構(gòu)組成    2.3.3 VHDL語言編寫注意事項第3章 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗  實驗1 三態(tài)門與OC門的應(yīng)用  實驗2 SSI組合電路應(yīng)用和冒險現(xiàn)象觀察  實驗3 MSI組合功能件的應(yīng)用  實驗4 集成觸發(fā)器測試與應(yīng)用  實驗5 MSI時序功能件的應(yīng)用  實驗6 脈沖信號產(chǎn)生電路  實驗7 隨機存取存儲器的應(yīng)用  實驗8 555定時器及其應(yīng)用  實驗9 D/A轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用  實驗10 A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用第4章 原理圖編程實驗  實驗1 常用組合電路編程一  實驗2 常用組合電路編程二  實驗3 常用時序電路編程一  實驗4 常用時序電路編程二  實驗5 序列信號發(fā)生器第5章 VHDL語言編程實驗  實驗1 組合邏輯設(shè)計一  實驗2 組合邏輯設(shè)計二  實驗3 時序邏輯設(shè)計一  實驗4 時序邏輯設(shè)計二  實驗5 狀態(tài)機設(shè)計第6章 綜合設(shè)計與設(shè)計選題  6.1 綜合設(shè)計    綜合設(shè)計1 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計    綜合設(shè)計2 微波爐控制器設(shè)計    綜合設(shè)計3 自動抄表器設(shè)計    綜合設(shè)計4 可控多波形發(fā)生器設(shè)計    綜合設(shè)計5 基于CPLD的信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計    綜合設(shè)計6 出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計    綜合設(shè)計7 現(xiàn)代交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計    綜合設(shè)計8 乒乓球游戲機電路的設(shè)計  6.2 設(shè)計選題    設(shè)計選題1 多模式步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計    設(shè)計選題2 拔河游戲機電路設(shè)計    設(shè)計選題3 洗衣機控制器    設(shè)計選題4 電子密碼鎖    設(shè)計選題5 脈沖按鍵電話按鍵顯示器    設(shè)計選題6 乘法器    設(shè)計選題7 自動售郵票機第7章 工程訓(xùn)練  7.1 概述    7.1.1 工程訓(xùn)練的目的和要求    7.1.2 工程訓(xùn)練的基本程序    7.1.3 工程訓(xùn)練的基本方法    7.1.4 總結(jié)報告要求    7.1.5 工程訓(xùn)練課題的實現(xiàn)手段  7.2 印制電路板簡介    7.2.1 印制電路板的基本概念    7.2.2 印制電路板的分類和材料    7.2.3 印制電路板的設(shè)計    7.2.4 印刷板的制作  7.3 焊接技術(shù)與電子裝配工藝    7.3.1 電烙鐵    7.3.2 焊料、助焊劑    7.3.3 對焊接的要求    7.3.4 印制電路板的焊接工藝    7.3.5 電子裝配工藝基礎(chǔ)    7.3.6 整機產(chǎn)品的檢測  7.4 實習(xí)作品設(shè)計與制作    作品1 數(shù)字電子鬧鐘設(shè)計    作品2 無線遙控八路智能搶答器    作品3 足球游戲機控制電路    作品4 數(shù)控直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源    作品5 數(shù)字頻率計附錄1 Multisim 2001仿真軟件應(yīng)用簡介附錄2 Protel 99 SE繪圖軟件應(yīng)用簡介附錄3 QuartusⅡ開發(fā)軟件應(yīng)用簡介附錄4 常用集成電路管腳圖附錄5 電子設(shè)計應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)介紹附錄6 數(shù)字電路實踐性教學(xué)的規(guī)范和監(jiān)管體系附錄7 數(shù)字電路實驗理論考核自測題附錄8 數(shù)字電路實驗操作考核自測題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　過實踐環(huán)節(jié)既能加深對理論知識的理解，又能培養(yǎng)實踐技能。必須充分地認識到該課程理論和實驗教學(xué)具有啟發(fā)性、興趣性和實用性的特點。通過實驗，既要驗證數(shù)字電路設(shè)計的正確性和實用性，又要從中發(fā)現(xiàn)新問題，形成新思路，產(chǎn)生新設(shè)想，激發(fā)人們研究新原理、開發(fā)新器件、設(shè)計新數(shù)字電路的興趣。門電路和觸發(fā)器是基本電路，要掌握各種門電路和觸發(fā)器的使用，學(xué)會應(yīng)用門電路和觸發(fā)器設(shè)計各類數(shù)字電路；掌握數(shù)字選擇器、編碼器、譯碼器、全加器、比較器、計數(shù)器和寄存器等中規(guī)模重要功能部件的應(yīng)用；了解如存儲器、可編程邏輯器件等大規(guī)模集成電路器件的使用?！　∮捎诟咝Ｆ毡閷嵭袑W(xué)分制，學(xué)生選課的時間不同，使得整班學(xué)生很難有統(tǒng)一的空閑時間，因此，固定時間安排整班學(xué)生上實驗課越來越不符合現(xiàn)實，這就必須順應(yīng)形勢，實行開放式實驗，在時間、內(nèi)容、形式、范圍等方面全面開放，這是各類高等院校以及高職高專院校實行層次化教學(xué)、因材施教培養(yǎng)高素質(zhì)人才的戰(zhàn)略需要。

圖書封面

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