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第1章 实验基本知识 1

1.1 数字集成电路器件简介 1

1.1.1 数字集成电路发展史 1

1.1.2 数字集成电路分类 1

1.2 集成电路的命名规则 7

1.2.1 我国集成电路的型号命名方法 7

1.2.2 国外部分公司及产品代号 8

1.3 数字集成电路的使用规则 8

1.3.1 CMOS电路的使用规则 8

1.3.2 TTL集成电路的使用规则 9

1.4 数字电路中的常见故障及检测 10

1.4.1 数字电路中的常见故障 10

1.4.2 数字电路中的常见故障检测 11

1.5 实验要求 13

1.5.1 课前应做的准备工作 13

1.5.2 实验注意事项 13

1.5.3 实验报告的要求 14

第2章 数字电路与逻辑设计基本实验 15

2.1 TTL和CMOS集成门电路参数测试 15

2.1.1 实验目的 15

2.1.2 实验仪器与器件 15

2.1.3 实验原理 15

2.1.4 实验内容 18

2.1.5 思考题 21

2.2 TTL集电极开路门和三态门逻辑功能测试及应用 21

2.2.1 实验目的 21

2.2.2 实验仪器与器件 21

2.2.3 实验原理 22

2.2.4 实验内容 25

2.2.5 思考题 26

2.3 编码器、译码器的应用 26

2.3.1 实验目的 26

2.3.2 实验仪器与器件 27

2.3.3 实验原理 27

2.3.4 实验内容 32

2.3.5 思考题 33

2.4 数据选择器的应用 33

2.4.1 实验目的 33

2.4.2 实验仪器与器件 33

2.4.3 实验原理 34

2.4.4 实验内容 39

2.4.5 思考题 41

2.5 全加器的应用 41

2.5.1 实验目的 41

2.5.2 实验仪器与器件 41

2.5.3 实验原理 42

2.5.4 实验内容 48

2.5.5 思考题 50

2.6 组合逻辑电路的设计 50

2.6.1 实验目的 50

2.6.2 实验仪器与器件 51

2.6.3 实验原理 51

2.6.4 实验内容 55

2.6.5 思考题 56

2.7 触发器与计数器的应用 56

2.7.1 实验目的 56

2.7.2 实验仪器与器件 56

2.7.3 实验原理 57

2.7.4 实验内容 64

2.7.5 思考题 65

2.8 移位寄存器的应用 65

2.8.1 实验目的 65

2.8.2 实验仪器与器件 65

2.8.3 实验原理 66

2.8.4 实验内容 70

2.8.5 思考题 72

2.9 时序逻辑电路的设计 72

2.9.1 实验目的 72

2.9.2 实验仪器与器件 72

2.9.3 实验原理 72

2.9.4 实验内容 76

2.9.5 思考题 76

2.10 A/D、D/A转换器的应用 77

2.10.1 实验目的 77

2.10.2 实验仪器与器件 77

2.10.3 实验原理 77

2.10.4 实验内容 80

2.10.5 思考题 82

2.11 脉冲波形的产生与整形 83

2.11.1 实验目的 83

2.11.2 实验仪器与器件 83

2.11.3 实验原理 83

2.11.4 实验内容 88

2.11.5 思考题 89

第3章 电路仿真设计软件Multisim在数字电路实验中的应用 90

3.1 Multisim 10简介 90

3.2 Multisim菜单栏 90

3.3 Multisim工具栏 92

3.3.1 标准工具栏 93

3.3.2 仿真工具栏 93

3.3.3 主要工具栏 94

3.3.4 视图工具栏 94

3.3.5 虚拟（元件）工具栏 95

3.3.6 元件工具栏 95

3.3.7 图表注释工具栏 96

3.3.8 仪器工具栏 97

3.4 Multisim中常用仪器简介 98

3.4.1 数字万用表 98

3.4.2 函数信号发生器 99

3.4.3 示波器 99

3.4.4 逻辑转换仪 100

3.4.5 逻辑分析仪 100

3.5 用Multisim分析和设计数字逻辑电路 101

3.5.1 用Multisim分析电路举例 101

3.5.2 用Multisim设计组合电路 104

3.5.3 用Multisim设计时序电路 107

第4章 组合电路的自动化设计、仿真及实现 109

4.1 Quartus II简介 109

4.1.1 Quartus软件的特点 109

4.1.2 Quartus II软件的开发流程 110

4.1.3 Quartus II的用户界面 111

4.1.4 Quartus II的文件管理体系 112

4.2 组合逻辑宏模块的仿真及测试 113

4.2.1 实验目的 113

4.2.2 实验仪器与器件 113

4.2.3 实验原理 113

4.2.4 实验内容 120

4.2.5 思考题 122

4.3 组合电路的自动化设计 122

4.3.1 实验目的 122

4.3.2 实验仪器与器件 122

4.3.3 实验原理 122

4.3.4 实验内容 125

4.3.5 思考题 126

4.4 广义译码器的应用 126

4.4.1 实验目的 126

4.4.2 实验仪器与器件 127

4.4.3 实验原理 127

4.4.4 实验内容 130

4.4.5 思考题 131

4.5 8位串行进位加法器的设计 132

4.5.1 实验目的 132

4.5.2 实验仪器与器件 132

4.5.3 实验原理 132

4.5.4 实验内容 136

4.5.5 思考题 137

4.6 组合电路的硬件测试 137

4.6.1 实验目的 137

4.6.2 实验仪器与器件 137

4.6.3 实验原理 137

4.6.4 实验内容 142

4.6.5 思考题 143

第5章 时序电路的自动化设计、仿真及实现 145

5.1 基于74宏模块的计数器设计 145

5.1.1 实验目的 145

5.1.2 实验仪器与器件 145

5.1.3 实验原理 145

5.1.4 实验内容 150

5.1.5 思考题 151

5.2 基于一般模型的计数器设计 151

5.2.1 实验目的 151

5.2.2 实验仪器与器件 151

5.2.3 实验原理 152

5.2.4 实验内容 156

5.2.5 思考题 157

5.3 基于LPM的时序电路设计 157

5.3.1 实验目的 157

5.3.2 实验仪器与器件 158

5.3.3 实验原理 158

5.3.4 实验内容 164

5.3.5 思考题 165

5.4 按键消抖电路设计 165

5.4.1 实验目的 165

5.4.2 实验仪器与器件 165

5.4.3 实验原理 166

5.4.4 实验内容 171

5.4.5 思考题 174

5.5 存储器应用电路设计 174

5.5.1 实验目的 174

5.5.2 实验仪器与器件 174

5.5.3 实验原理 175

5.5.4 实验内容 181

5.5.5 思考题 182

第6章 数字系统综合设计实验 183

6.1 数字频率计设计 183

6.1.1 工作原理 183

6.1.2 测频时序控制器设计 184

6.1.3 十进制计数器设计 185

6.1.4 寄存器设计 186

6.1.5 分频器设计 187

6.1.6 时序仿真测试 187

6.1.7 实验内容 188

6.2 简易电子琴设计 188

6.2.1 工作原理 189

6.2.2 琴键输入设计 189

6.2.3 音频输出设计 192

6.2.4 数码显示设计 192

6.2.5 分频器设计 194

6.2.6 实验内容 194

6.3 数字电压表设计 195

6.3.1 工作原理 195

6.3.2 分频器设计 196

6.3.3 采样控制状态机设计 196

6.3.4 存储器设计 200

6.3.5 实验内容 201

6.4 DDS信号发生器设计 201

6.4.1 工作原理 201

6.4.2 DDS信号发生器的设计 203

6.4.3 李萨如图信号发生器的设计 207

6.4.4 实验内容 209

6.5 直流电动机闭环控制系统设计 209

6.5.1 工作原理 209

6.5.2 PWM信号发生器设计 210

6.5.3 电动机正反转控制电路设计 213

6.5.4 频率计设计 213

6.5.5 电动机调速及译码显示设计 214

6.5.6 消抖动模块设计 215

6.5.7 实验内容 216

附录A SBL型数字系统实验仪简介 217

附录B 示波器使用简介 219

附录C MODEL 500HA万用电表使用说明 227

附录D 常用数字集成电路引脚排列及逻辑符号 231

附录E 常用文字及图形符号说明 235

附录F 便携式开发板资料 239

参考文献 244