第1章 数字电路实验基础 1
1.1概述 1
1.2实验的基本过程 2
1.2.1实验预习 2
1.2.2实验中的EDA仿真 2
1.2.3实验中的操作规范 3
1.2.4布线原则 3
1.2.5数字电路测试 4
1.2.6数字电路的故障查找和排除 5
1.2.7实验记录和实验报告 6
1.3数字集成电路简介 7
1.3.1概述 7
1.3.2 TTL器件的特点和工作条件 8
1.3.3 TTL器件使用须知 8
1.3.4 CMOS数字集成电路的特点 8
1.3.5 CMOS器件使用须知 9
1.3.6数字IC器件的封装 9
1.3.7数字电路逻辑状态 10
1.4数字实验箱简介 10
第2章 集成逻辑门电路 12
2.1集成逻辑门电路实验目的与要求 12
2.2集成逻辑门电路基础知识 12
2.2.1集成逻辑门电路的类型及特点 12
2.2.2典型门电路芯片 13
2.2.3 TTL门电路的主要参数 15
2.2.4集成门电路的使用规则 16
2.3门电路的EDA仿真 17
2.4集成逻辑门功能测试 20
2.5门电路故障的分析及诊断 24
2.6实验报告及思考题 25
第3章 组合逻辑电路 26
3.1全加器 26
3.1.1全加器实验目的与要求 26
3.1.2全加器基础知识 26
3.1.3全加器的EDA仿真 29
3.1.4全加器电路 30
3.1.5基于VHDL实现1位全加器 32
3.1.6组合逻辑电路故障检测 33
3.1.7实验报告及思考题 33
3.2译码器 34
3.2.1译码器实验目的与要求 34
3.2.2译码器基础知识 34
3.2.3译码器的EDA仿真 38
3.2.4译码器电路 41
3.2.5基于VHDL实现的3-8线译码器 43
3.2.6组合逻辑电路故障判断方法 44
3.2.7实验报告及思考题 45
3.3数据选择器 45
3.3.1数据选择器实验目的与要求 45
3.3.2数据选择器基础知识 45
3.3.3数据选择器的EDA仿真 48
3.3.4数据选择器电路 50
3.3.5基于VHDL实现的8选1数据选择器 51
3.3.6实验报告及思考题 53
第4章 时序逻辑电路 54
4.1触发器 54
4.1.1触发器实验目的与要求 54
4.1.2触发器基础知识 54
4.1.3触发器的EDA仿真 57
4.1.4基本触发器电路 63
4.1.5基于VHDL实现的JK触发器 65
4.1.6触发器常见故障分析及诊断 66
4.1.7实验报告及思考题 66
4.2移位寄存器 66
4.2.1移位寄存器实验目的与要求 66
4.2.2移位寄存器基础知识 66
4.2.3移位寄存器的EDA仿真 69
4.2.4移位寄存器电路 74
4.2.5基于VHDL实现的8位移位寄存器 77
4.2.6移位寄存器常见故障分析及诊断 77
4.2.7实验报告及思考题 78
4.3计数器 78
4.3.1计数器实验目的与要求 78
4.3.2计数器基础知识 78
4.3.3由D触发器构成4位异步二进制计数器的仿真及硬件实现 80
4.3.4常用集成计数器的仿真及功能测试 81
4.3.5 N进制计数器的仿真及硬件实现 91
4.3.6基于VHDL实现的4位二进制计数器 97
4.3.7计数器常见故障分析及诊断 98
4.3.8实验报告及思考题 99
第5章 混合电路 100
5.1脉冲产生与整形电路 100
5.1.1实验目的与要求 100
5.1.2基础知识 100
5.1.3脉冲产生与整形电路的EDA仿真 110
5.1.4脉冲产生与整形电路的测试与设计 117
5.1.5实验报告及思考题 120
5.2模／数与数／模转换电路 120
5.2.1实验目的与要求 120
5.2.2基础知识 120
5.2.3模／数与数／模转换电路的仿真 123
5.2.4模／数与数／模转换电路的测试与设计 127
5.2.5实验报告及思考题 129
5.3半导体存储器——静态随机存储器实验 130
5.3.1实验目的与要求 130
5.3.2存储器基础知识 130
5.3.3存储器的EDA仿真 132
5.3.4存储器的测试 134
5.3.5实验报告及思考题 135
Chapter 6 Experiments of Digital Circuits 137
6.1 Logic Gate 137
6.2 4-bit Full-Adder 140
6.3 BCD Decoders 143
6.4 Multiplexer 145
6.5 Flip-Flop 149
6.6 Shift Registers 154
6.7 Counters 158
6.8 555 166
6.9 A/D and D/A 170
第7章 数字电路应用设计 176
7.1数字电路设计概述 176
7.1.1数字电路设计流程 176
7.1.2数字电路设计方法 176
7.1.3数字电路设计性实验报告撰写 178
7.2交通信号灯自动定时控制系统 178
7.3拔河游戏机 184
7.4彩灯循环控制器的设计 186
7.4.1设计任务书 186
7.4.2基于中规模器件实现的彩灯控制器 187
7.4.3基于VHDL语言实现的彩灯控制器 187
7.4.4相关题目 189
7.5数字频率计设计 190
7.6抢答器的设计 192
7.6.1设计任务书 193
7.6.2抢答器设计原理及方案 193
7.6.3基本电路设计 194
7.6.4组装调试抢答器电路 196
7.7时钟类项目应用设计 197
7.7.1基本单元电路 197
7.7.2数字钟电路设计 198
7.7.3数码显示星期历电路设计 200
7.7.4数码显示精密定时电路设计 201
第8章 数字电路实验参考资料 204
8.1 Multisim的使用 204
8.1.1 Multisim概述 204
8.1.2 Multisim仿真流程和步骤 205
8.1.3 Multisim仿真举例 208
8.2可编程逻辑器件简介 210
8.2.1可编程逻辑器件基本概念 210
8.2.2可编程逻辑器件的基本结构 210
8.2.3 ACEX1K30简介 211
8.3 VHDL语言简介 214
8.3.1 VHDL的基本语法规则 214
8.3.2 VHDL基本描述语句 215
8.3.3 VHDL基本语法结构 216
8.3.4常见基本数字电路的VHDL实现 216
8.4 PLD开发软件Quartus Ⅱ的使用 217
8.4.1 Quartus Ⅱ概述 217
8.4.2基于Quartus Ⅱ的VHDL设计输入 219
8.4.3 Quartus Ⅱ编译 221
8.4.4 Quartus Ⅱ仿真 221
8.4.5引脚锁定和程序下载 222
8.5部分常用仪表的使用 224
8.5.1逻辑笔 224
8.5.2数字示波器DS1052E 225
8.5.3 ICT-33C数字集成电路测试仪 228
8.6部分常用集成电路资料汇集 231
8.6.1部分常用TTL集成电路说明 231
8.6.2部分常用CMOS集成电路说明 234
8.6.3数字电路实验用到的部分其他集成电路说明 235
8.6.4部分TTL集成电路引脚排列 236
8.6.5部分CMOS集成电路引脚排列 241
参考文献 246