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项目一 裁判器电路设计与制作 1

第一部分 相关知识 1

1.1 数字电路概述 1

1.2 数制与码制 2

1.2.1 常用的进位计数制 2

1.2.2 数制转换 3

1.2.3 码制 4

1.3 逻辑代数基础 6

1.3.1 逻辑体制 6

1.3.2 基本逻辑运算与复合逻辑运算 6

1.3.3 逻辑函数及其表示方法 9

1.3.4 逻辑代数的基本定律和规则 11

1.4 逻辑函数的化简 12

1.4.1 逻辑函数的公式化简法 12

1.4.2 逻辑函数的卡诺图化简法 14

第二部分 工作任务 16

1.5 学习Multisim10.0在数字电路中的应用 16

1.6 裁判器电路设计与制作 20

第三部分 总结与考核 21

知识小结 21

自我检验题 22

项目二 门电路的认识与测试 24

第一部分 相关知识 24

2.1 分立元件实现的基本逻辑门电路 24

2.1.1 二极管“与”门电路 24

2.1.2 二极管“或”门电路 25

2.1.3 三极管“非”门电路 26

2.2 TTL集成逻辑门 27

2.2.1 TTL的主要特性与技术参数 28

2.2.2 TTL门的电路原理 31

2.2.3 扩展功能的TTL门电路 32

2.2.4 TTL集成逻辑门的使用注意事项 34

2.3 CMOS集成逻辑门 35

2.3.1 CMOS集成逻辑门的特性与特点 35

2.3.2 CMOS集成逻辑门使用注意事项 36

2.4 TTL与CMOS集成门的互联接口电路 37

2.4.1 TTL电路驱动CMOS电路 37

2.4.2 CMOS电路驱动TTL电路 38

第二部分 工作任务 38

2.5 集成门电路仿真实训 38

2.6 TTL集成逻辑门的参数测试 41

第三部分 总结与考核 45

知识小结 45

自我检验题 46

项目三 16路跑马灯组合电路的设计与仿真 48

第一部分 相关知识 48

3.1 组合逻辑电路的分析与设计 48

3.1.1 组合逻辑电路的分析 48

3.1.2 组合逻辑电路的设计 50

3.2 编码器 52

3.2.1 编码器的原理和分类 52

3.2.2 集成编码器 54

3.3 译码器和数据分配器 56

3.3.1 译码器的原理和分类 56

3.3.2 显示译码器 59

3.3.3 数据分配器 62

3.4 数据选择器 63

3.4.1 数据选择器的原理 63

3.4.2 集成数据选择器 64

3.5 数值比较器和加法器 65

3.5.1 数值比较器和加法器工作原理 65

3.5.2 集成数值比较器和集成算术运算电路 67

3.6 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 69

3.6.1 竞争-冒险现象及其产生原因 69

3.6.2 冒险现象的判别 69

3.6.3 消除冒险现象的方法 70

第二部分 工作任务 71

3.7 组合电路的逻辑功能测试 71

3.7.1 编码器和译码器的Multisim10.0仿真 71

3.7.2 编码器和译码器的功能测试 75

3.8 组合电路的应用设计 77

3.8.1 16路跑马灯电路的Multisim10.0仿真 77

3.8.2 16路跑马灯电路的制作 78

第三部分 总结与考核 79

知识小结 79

自我检验题 80

项目四 智力抢答器的设计与制作 83

第一部分 相关知识 83

4.1 基本RS触发器 83

4.1.1 基本RS触发器的结构组成 83

4.1.2 基本RS触发器结构原理 83

4.1.3 基本RS触发器的逻辑功能描述 84

4.2 同步触发器 86

4.2.1 同步RS触发器 86

4.2.2 同步D触发器 88

4.3 时钟脉冲边沿触发的触发器 89

4.3.1 维持阻塞D触发器 89

4.3.2 主从型JK触发器 91

4.3.3 T触发器和T’触发器 94

第二部分 工作任务 94

4.4 集成触发器的Multisim10.0仿真分析 94

4.5 智力抢答器的设计与制作 96

4.5.1 智力抢答器的Multisim10.0仿真分析 96

4.5.2 智力抢答器的制作 98

第三部分 总结与考核 99

知识小结 99

自我检验题 99

项目五 交通灯控制电路的设计与制作 102

第一部分 相关知识 102

5.1 时序逻辑电路的分析和设计思路 102

5.1.1 时序逻辑电路的功能描述 102

5.1.2 时序逻辑电路的基本分析方法 103

5.1.3 时序逻辑电路的设计思路 107

5.2 计数器 107

5.2.1 异步计数器 108

5.2.2 同步计数器 113

5.2.3 N进制计数器 119

5.3 寄存器和移位寄存器 121

5.3.1 寄存器 121

5.3.2 移位寄存器 122

第二部分 工作任务 125

5.4 任意进制计数器、移位寄存器的Multisim10.0仿真分析 125

5.5 交通灯控制电路的设计与制作 127

5.5.1 交通灯控制电路的Multisim10.0仿真分析 127

5.5.2 交通灯控制电路的制作与测试 130

第三部分 总结与考核 131

知识小结 131

自我检验题 132

项目六 报警器的设计与制作 136

第一部分 相关知识 136

6.1 555定时器的结构及工作原理 136

6.2 施密特触发器 138

6.2.1 用555定时器组成施密特触发器 139

6.2.2 施密特触发器的应用 139

6.3 单稳态触发器 140

6.3.1 用555定时器组成单稳态触发器 141

6.3.2 单稳态触发器的应用 142

6.4 多谐振荡器 143

6.4.1 用555定时器组成多谐振荡器 143

6.4.2 多谐振荡器的应用 145

第二部分 工作任务 146

6.5 报警器电路的Multisim10.0仿真分析 146

6.6 报警器电路的设计与制作 147

第三部分 总结与考核 148

知识小结 148

自我检验题 149

项目七 简易数字电压表的设计与制作 151

第一部分 相关知识 151

7.1 D/A转换器 151

7.1.1 D/A转化器的基本概念 151

7.1.2 二进制权电阻网络D/A转换器 152

7.1.3 R-2R T型网络D/A转换器 153

7.1.4 D/A转换器的主要技术参数 155

7.1.5 集成D/A转换器 155

7.2 A/D转换器 157

7.2.1 采样、保持、量化及编码 157

7.2.2 V-T型双积分式A/D转换器 159

7.2.3 逐次逼近型转换器 161

7.2.4 A/D转换器的主要技术指标 163

7.2.5 集成A/D转换器 163

第二部分 工作任务 164

7.3 三位半数字电压表的设计与Multisim10.0仿真分析 164

7.4 三位半数字电压表的制作与测试 166

第三部分 总结与考核 167

知识小结 167

自我检验题 168

项目八 用可编程逻辑器件实现简单的数字频率计 170

第一部分 相关知识 170

8.1 EDA基础知识 170

8.1.1 EDA概述 170

8.1.2 可编程逻辑器件 171

8.1.3 EDA开发环境 172

8.2 硬件描述语言VHDL 175

8.2.1 VHDL程序相关知识 175

8.2.2 组合电路的VHDL描述 179

8.2.3 时序电路的VHDL描述 183

第二部分 工作任务 188

8.3 用QUARTUS‖8.0开发环境实现数字频率计的设计 188

第三部分 总结与考核 193

知识小结 193

自我检验题 193

附录一 Multisim常用命令 197

附录二 常用逻辑符号对照表 201

附录三 常用数字集成电路管脚图 202

参考文献 208