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第1篇 实验基础知识 1

1 数字电路实验基础知识 1

1.1 数字集成器件 1

1.1.1 数字集成器件的发展和分类 1

1.1.2 TTL集成电路的特点 2

1.1.3 CMOS集成电路的特点 2

1.1.4 TTL集成电路与CMOS集成电路混用时应注意的问题 3

1.1.5 数字集成电路的数据手册 6

1.1.6 逻辑电平 8

1.2 数字电路实验 10

1.2.1 数字电路实验的基本过程 10

1.2.2 数字电路的调试 11

1.2.3 数字电路实验的方法 12

第2篇 基本型（验证性）实验 13

2 数字电路基本实验 13

2.1 基本门电路的测试 13

2.1.1 实验目的 13

2.1.2 实验设备 13

2.1.3 实验原理 13

2.1.4 实验内容 20

2.1.5 实验报告 23

2.1.6 思考题 23

2.2 OC/OD门和三态门 24

2.2.1 实验目的 24

2.2.2 实验设备 24

2.2.3 实验原理 24

2.2.4 实验内容 28

2.2.5 实验报告 31

2.2.6 思考题 31

2.3 加法器和数据比较器 32

2.3.1 实验目的 32

2.3.2 实验设备 32

2.3.3 实验原理 32

2.3.4 实验内容 36

2.3.5 实验报告 36

2.3.6 思考题 36

2.4 译码器和编码器 37

2.4.1 实验目的 37

2.4.2 实验设备 37

2.4.3 实验原理 37

2.4.4 实验内容 42

2.4.5 实验报告 43

2.4.6 思考题 43

2.5 数据选择器和分配器 43

2.5.1 实验目的 43

2.5.2 实验设备 43

2.5.3 实验原理 43

2.5.4 实验内容 47

2.5.5 实验报告 48

2.5.6 思考题 48

2.6 触发器 49

2.6.1 实验目的 49

2.6.2 实验设备 49

2.6.3 实验原理 49

2.6.4 实验内容 54

2.6.5 实验报告 56

2.6.6 思考题 56

2.7 集成计数器 56

2.7.1 实验目的 56

2.7.2 实验设备 57

2.7.3 实验原理 57

2.7.4 实验内容 60

2.7.5 实验报告 61

2.7.6 思考题 61

2.8 集成移位寄存器 62

2.8.1 实验目的 62

2.8.2 实验设备 62

2.8.3 实验原理 62

2.8.4 实验内容 65

2.8.5 实验报告 66

2.8.6 思考题 66

2.9 SRAM 66

2.9.1 实验目的 66

2.9.2 实验设备 66

2.9.3 实验原理 66

2.9.4 实验内容 70

2.9.5 实验报告 72

2.9.6 思考题 72

2.10 555定时器 72

2.10.1 实验目的 72

2.10.2 实验设备 72

2.10.3 实验原理 73

2.10.4 实验内容 76

2.10.5 实验报告 77

2.10.6 思考题 77

2.11 A/D转换器和D/A转换器 77

2.11.1 实验目的 77

2.11.2 实验设备 78

2.11.3 实验原理 78

2.11.4 实验内容 86

2.11.5 实验报告 88

2.11.6 思考题 88

第3篇 提高型（设计性）实验 89

3 设计性实验 89

3.1 篮球竞赛24 s定时器的设计 89

3.1.1 设计目的 89

3.1.2 设计任务 89

3.1.3 设计举例 90

3.1.4 实验和思考题 92

3.2 汽车尾灯控制电路的设计 93

3.2.1 设计目的 93

3.2.2 设计任务 93

3.2.3 设计举例 93

3.2.4 实验和思考题 97

3.3 彩灯循环控制器的设计 97

3.3.1 设计目的 97

3.3.2 设计任务 97

3.3.3 设计举例 98

3.3.4 实验和思考题 100

3.4 多路智力竞赛抢答器的设计 100

3.4.1 设计目的 100

3.4.2 设计任务 100

3.4.3 设计举例 101

3.4.4 实验和思考题 105

3.5 简易数字频率计的设计 105

3.5.1 设计目的 105

3.5.2 设计任务 105

3.5.3 设计举例 106

3.5.4 实验和思考题 111

4 Multisim仿真实验 112

4.1 集成逻辑门的应用 112

4.1.1 实验目的 112

4.1.2 实验内容 112

4.1.3 实验报告 117

4.1.4 思考题 117

4.2 竞争-冒险现象及其消除 118

4.2.1 实验目的 118

4.2.2 实验内容 118

4.2.3 实验报告 120

4.2.4 思考题 120

4.3 D触发器 120

4.3.1 实验目的 120

4.3.2 实验内容 121

4.3.3 实验报告 124

4.3.4 思考题 124

4.4 计数、译码和显示电路 124

4.4.1 实验目的 124

4.4.2 实验内容 124

4.4.3 实验报告 126

4.4.4 思考题 126

4.5 555定时器 126

4.5.1 实验目的 126

4.5.2 实验内容 126

4.5.3 实验报告 130

4.5.4 思考题 130

5 可编程逻辑器件实验 131

5.1 可编程逻辑器件 131

5.1.1 可编程逻辑器件的概念 131

5.1.2 EPM7128SLC84-15的特点 132

5.2 QuartusⅡ使用方法 133

5.2.1 输入源程序 134

5.2.2 生成设计元件符号 135

5.2.3 产生顶层设计文件 135

5.2.4 编译顶层设计文件 136

5.2.5 仿真顶层设计文件 138

5.2.6 下载顶层设计文件 140

5.3 数据选择器的设计 140

5.3.1 实验目的 141

5.3.2 实验原理 141

5.3.3 实验内容 141

5.3.4 实验报告 142

5.4 触发器的设计 143

5.4.1 实验目的 143

5.4.2 实验原理 143

5.4.3 实验内容 143

5.4.4 实验报告 144

5.5 移位寄存器的设计 144

5.5.1 实验目的 144

5.5.2 实验原理 145

5.5.3 实验内容 145

5.5.4 实验报告 146

5.6 数字秒表的设计 146

5.6.1 实验目的 146

5.6.2 实验原理 146

5.6.3 实验内容 147

5.6.4 实验报告 149

附录 150

附录A 常用IC封装 150

附录B VHDL 160

B.1 VHDL的基本结构 160

B.2 VHDL的数据类型 161

B.3 VHDL的数据对象 161

B.4 VHDL的端口说明 162

B.5 库及程序包调用 163

B.6 VHDL的逻辑运算 163

B.7 VHDL的基本语句 164

B.8 结构体的描述方式 172

参考文献 175