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目录

1

数字电子技术实验与课程设计指导

1.1

目录
1.2

1　常用电子仪器
1.2.1

1.1　DF4325型示波器
1.2.1.1

1.1.1　面板上控制键的名称及功能说明
1.2.1.2

1.1.2　使用说明
1.2.1.2.1

1)测定前的检查
1.2.1.2.2

2)操作方法
1.2.1.2.3

3)测量
1.2.2

1.2　SG1641A型函数信号发生器
1.2.2.1

1.2.1　主要性能
1.2.2.2

1.2.2　面板上按键、旋钮的名称及功能说明
1.2.2.3

1.2.3　使用说明
1.2.3

1.3　DT98型数字万用表
1.2.3.1

1.3.1　主要性能
1.2.3.2

1.3.2　安全事项
1.2.3.3

1.3.3　使用说明
1.2.3.3.1

1)交、直流电压(ACV、DCV)的测量
1.2.3.3.2

2)交、直流电流(ACA、DCA)的测量
1.2.3.3.3

3)电阻的测量
1.2.4

1.4　数字电路实验箱
1.2.4.1

1.4.1　实验箱的结构
1.2.4.2

1.4.2　使用说明
1.2.4.3

1.4.3　实验注意事项
1.3

2　数字逻辑电路实验
1.3.1

2.1　基本实验
1.3.1.1

2.1.1　门电路逻辑功能测试
1.3.1.1.1

1)　实验目的
1.3.1.1.2

2)实验原理和参考电路
1.3.1.1.3

3)实验内容和步骤
1.3.1.1.4

4)实验器材
1.3.1.1.5

5)预习要求
1.3.1.1.6

6)实验报告要求
1.3.1.1.7

7)思考题
1.3.1.2

2.1.2　触发器逻辑及应用
1.3.1.2.1

1)实验目的
1.3.1.2.2

2)实验原理和参考电路
1.3.1.2.3

3)实验内容及步骤
1.3.1.2.4

4)实验器材
1.3.1.2.5

5)预习要求
1.3.1.2.6

6)实验报告要求
1.3.1.2.7

7)思考题
1.3.2

2.2　设计型实验
1.3.2.1

2.2.1　一位大小比较器、全加器的设计
1.3.2.1.1

1)实验目的
1.3.2.1.2

2)实验原理
1.3.2.1.3

3)实验内容和步骤
1.3.2.1.4

4)实验器材
1.3.2.1.5

5)预习要求
1.3.2.1.6

6)实验报告要求
1.3.2.1.7

7)思考题
1.3.2.2

2.2.2　数据选择器、译码器的应用
1.3.2.2.1

1)实验目的
1.3.2.2.2

2)实验原理
1.3.2.2.3

3)实验内容和步骤
1.3.2.2.4

4)实验器材
1.3.2.2.5

5)预习要求
1.3.2.2.6

6)实验报告要求
1.3.2.2.7

7)思考题
1.3.2.3

2.2.3　集成计数器的设计
1.3.2.3.1

1)实验目的
1.3.2.3.2

2)实验原理和参考电路
1.3.2.3.3

3)实验内容和步骤
1.3.2.3.4

4)实验器材
1.3.2.3.5

5)预习要求
1.3.2.3.6

6)实验报告要求
1.3.2.3.7

7)思考题
1.3.3

2.3　综合应用型实验
1.3.3.1

2.3.1　计数、译码和显示电路
1.3.3.1.1

1)实验目的
1.3.3.1.2

2)实验原理和参考框图
1.3.3.1.3

3)实验内容及步骤
1.3.3.1.4

4)实验器材
1.3.3.1.5

5)预习要求
1.3.3.1.6

6)实验报告要求
1.3.3.1.7

7)思考题
1.3.3.2

2.3.2　移位寄存器及其应用
1.3.3.2.1

1)实验目的
1.3.3.2.2

2)实验原理和参考电路
1.3.3.2.3

3)实验内容及步骤
1.3.3.2.4

4)实验器材
1.3.3.2.5

5)预习要求
1.3.3.2.6

6)实验报告要求
1.3.3.2.7

7)思考题
1.3.3.3

2.3.3　555集成定时器及其应用
1.3.3.3.1

1)实验目的
1.3.3.3.2

2)实验原理和参考电路
1.3.3.3.3

3)实验内容及步骤
1.3.3.3.4

4)实验器材
1.3.3.3.5

5)预习要求
1.3.3.3.6

6)实验报告要求
1.3.3.3.7

7)思考题
1.3.3.4

<span class="superscript">*</span>2.3.4　数模(D/A)和模数...
1.3.3.4.1

1)实验目的
1.3.3.4.2

2)实验原理和参考电路
1.3.3.4.3

3)实验内容及步骤
1.3.3.4.4

4)实验器材
1.3.3.4.5

5)预习要求
1.3.3.4.6

6)实验报告要求
1.4

3　EWB——电子电路设计仿真
1.4.1

3.1　概述
1.4.2

3.2　EWB的基本界面
1.4.2.1

3.2.1　EWB的主窗口
1.4.2.2

3.2.2　EWB的工具栏
1.4.2.3

3.2.3　EWB的元器件库
1.4.2.3.1

1)自定器件库(Favorites)
1.4.2.3.2

2)信号源库(Source)
1.4.2.3.3

3)基本器件库(Basic)
1.4.2.3.4

4)二极管库(Diode)
1.4.2.3.5

5)晶体管库(Transistors)
1.4.2.3.6

6)模拟集成电路库(Analog ICs)
1.4.2.3.7

7)混合集成电路库(Mixed ICs)
1.4.2.3.8

8)数字集成电路库(Digital ICs)
1.4.2.3.9

9)逻辑门电路库(Logic Gates)
1.4.2.3.10

10)数字器件库(Digital)
1.4.2.3.11

11)指示器件库(Indicators)
1.4.2.3.12

12)控制器件库(Controls)
1.4.2.3.13

13)其他器件库(Miscellaneous)
1.4.2.3.14

14)仪器库
1.4.3

3.3　EWB的基本操作方法
1.4.3.1

3.3.1　EWB电路的创建与运行
1.4.3.2

3.3.2　EWB的基本操作方法
1.4.3.2.1

1)元器件的操作
1.4.3.2.2

2)导线的操作
1.4.3.2.3

3)仪器的操作
1.4.3.3

3.3.3　EWB软件自配仪表的使用
1.4.3.3.1

1)数字多用表的使用
1.4.3.3.2

2)示波器的使用
1.4.3.3.3

3)函数信号发生器的使用
1.4.3.3.4

4)字信号发生器的使用
1.4.3.3.5

5)逻辑分析仪的使用
1.4.3.3.6

6)逻辑转换仪的使用
1.4.3.4

3.3.4　帮助功能的应用
1.5

4　数字逻辑电路(EWB仿真)实验
1.5.1

1)基础型实验
1.5.2

2)设计型实验
1.5.3

3)综合型实验
1.5.4

4.1　基础型实验
1.5.4.1

4.1.1　门电路的性能测试
1.5.4.1.1

1)实验目的
1.5.4.1.2

2)预习要求
1.5.4.1.3

3)实验内容
1.5.4.1.4

4)实验步骤
1.5.4.1.5

5)实验报告
1.5.4.2

4.1.2　组合逻辑电路逻辑的功能测试
1.5.4.2.1

1)实验目的
1.5.4.2.2

2)预习要求
1.5.4.2.3

3)实验内容
1.5.4.2.4

4)实验步骤
1.5.4.2.5

5)实验报告
1.5.4.3

4.1.3　触发器的组成及集成触发器的性能测试
1.5.4.3.1

1)实验目的
1.5.4.3.2

2)预习要求
1.5.4.3.3

3)实验内容
1.5.4.3.4

4)实验步骤
1.5.4.3.5

5)实验报告
1.5.4.4

4.1.4　典型时序逻辑电路的性能测试
1.5.4.4.1

1)实验目的
1.5.4.4.2

2)预习要求
1.5.4.4.3

3)实验内容
1.5.4.4.4

4)实验步骤
1.5.4.4.5

5)实验报告
1.5.4.5

4.1.5　波形产生和整形电路的应用
1.5.4.5.1

1)实验目的
1.5.4.5.2

2)预习要求
1.5.4.5.3

3)实验内容
1.5.4.5.4

4)实验步骤
1.5.4.5.5

5)实验报告
1.5.4.6

4.1.6　A/D和D/A转换器的应用
1.5.4.6.1

1)实验目的
1.5.4.6.2

2)预习要求
1.5.4.6.3

3)实验内容
1.5.4.6.4

4)实验步骤
1.5.4.6.5

5)实验报告
1.5.5

4.2　设计型实验
1.5.5.1

4.2.1　组合逻辑电路的设计
1.5.5.1.1

1)实验目的
1.5.5.1.2

2)预习要求
1.5.5.1.3

3)实验内容
1.5.5.1.4

4)实验步骤
1.5.5.1.5

5)实验报告
1.5.5.2

4.2.2　时序逻辑电路的设计
1.5.5.2.1

1)实验目的
1.5.5.2.2

2)预习要求
1.5.5.2.3

3)实验内容
1.5.5.2.4

4)实验步骤
1.5.5.2.5

5)实验报告
1.5.6

4.3　综合型实验
1.5.6.1

4.3.1　计数、译码、显示电路
1.5.6.1.1

1)实验目的
1.5.6.1.2

2)预习要求
1.5.6.1.3

3)实验内容
1.5.6.1.4

4)实验步骤
1.5.6.1.5

5)实验报告
1.5.6.2

4.3.2　汽车尾灯显示电路
1.5.6.2.1

1)实验目的
1.5.6.2.2

2)预习要求
1.5.6.2.3

3)实验内容
1.5.6.2.4

4)实验步骤
1.5.6.2.5

5)实验报告
1.5.6.3

4.3.3　竞赛抢答器电路
1.5.6.3.1

1)实验目的
1.5.6.3.2

2)预习要求
1.5.6.3.3

3)实验内容
1.5.6.3.4

4)实验步骤
1.5.6.3.5

5)实验报告
1.6

5　现代数字逻辑系统的设计方法
1.6.1

5.1　可编程逻辑器件简介
1.6.2

5.2　CPLD/FPGA开发环境之一——Max+plusⅡ
1.6.2.1

5.2.1　Max+plusⅡ概述
1.6.2.2

5.2.2　Max+plusⅡ 的安装、设置
1.6.2.3

5.2.3　Max+plusⅡ的License设置
1.6.2.4

5.2.4　Max+plusⅡ的设计流程
1.6.2.4.1

1)设计输入
1.6.2.4.2

2)项目编译
1.6.2.4.3

3)项目校验
1.6.2.4.4

4)器件编程
1.6.2.5

5.2.5　图形输入法的设计过程
1.6.2.5.1

1)项目建立
1.6.2.5.2

2)图形输入
1.6.2.5.3

3)编辑电路原理图
1.6.2.6

5.2.6　项目编译
1.6.2.7

5.2.7　项目校验
1.6.2.7.1

1)建立仿真通道文件
1.6.2.7.2

2)仿真通道文件的编辑
1.6.2.7.3

3)设计项目的仿真
1.6.2.7.4

4)仿真结果分析
1.6.2.8

5.2.8　器件编程
1.6.2.8.1

1)选择器件
1.6.2.8.2

2)管脚锁定
1.6.2.9

5.2.9　器件编程/配置
1.6.2.9.1

1)设置硬件编程/配置
1.6.2.9.2

2)创建编程器日志文件
1.6.2.9.3

3)器件配置
1.6.2.10

5.2.10　单元练习
1.6.3

5.3　常用工具介绍
1.6.3.1

1)工具条简介
1.6.3.2

2)定时分析
1.6.4

5.4　层次化设计及总线
1.6.4.1

5.4.1　Max+plusⅡ层次化设计
1.6.4.1.1

1)用层次化设计方法设计一个数字钟
1.6.4.1.2

2)层次化设计的注意事项
1.6.4.2

5.4.2　BUS(总线)
1.6.4.3

5.4.3　其他输入法
1.6.4.3.1

1)文本输入法
1.6.4.3.2

2)波形输入法
1.6.4.3.3

3)混合设计输入法
1.6.5

5.5　CPLD/FPGA开发软件之二——Quartus Ⅱ
1.6.5.1

5.5.1　Quartus Ⅱ简介
1.6.5.2

5.5.2　Quartus Ⅱ使用方法
1.6.5.2.1

1)在Quartus Ⅱ软件中建立项目
1.6.5.2.2

2)添加设计输入
1.6.5.2.3

3)编译
1.6.5.2.4

4)静态时序分析
1.6.5.2.5

5)进行仿真
1.6.5.2.6

6)编程下载
1.6.5.2.7

7)利用Modelsim进行功能仿真
1.6.5.2.8

8)利用Modelsim进行时序仿真
1.6.5.3

5.5.3　Max+plus Ⅱ与Quartus Ⅱ的功能比较与转换
1.7

6　数字电路课程设计任务
1.7.1

1)数字系统设计方法简介
1.7.2

2)数字逻辑(电路)课程设计的目的
1.7.3

3)课程设计的一般步骤及要求
1.7.4

4)课程设计的时间安排
1.7.5

5)课程设计任务类型
1.7.6

6.1　功能扩展型设计任务
1.7.6.1

6.1.1　声光显示智力抢答器电路的设计
1.7.6.1.1

1)设计目的
1.7.6.1.2

2)电路原理与参考电路
1.7.6.1.3

3)课程设计任务
1.7.6.1.4

4)设计提示
1.7.6.2

6.1.2　彩灯循环显示控制电路的设计
1.7.6.2.1

1)设计目的
1.7.6.2.2

2)电路原理与参考电路
1.7.6.2.3

3)课程设计任务
1.7.7

6.2　综合型设计任务
1.7.7.1

6.2.1　交通灯控制电路
1.7.7.1.1

1)电路原理框图与各模块参考电路
1.7.7.1.2

2)课程设计任务
1.7.7.1.3

3)设计提示
1.7.7.2

6.2.2　多功能数字钟
1.7.7.2.1

1)原理框图与各功能模块的参考电路
1.7.7.2.2

2)课程设计任务
1.7.7.2.3

3)设计提示
1.7.8

6.3　创新设计电路
1.7.8.1

6.3.1　电子密码锁的设计(一)
1.7.8.1.1

1)原理框图与各功能模块
1.7.8.1.2

2)课程设计任务
1.7.8.1.3

3)设计提示
1.7.8.2

6.3.2　电子密码锁的设计(二)
1.7.8.2.1

1)原理框图及各功能模块(见图6.3.2)
1.7.8.2.2

2)课程设计任务
1.7.8.2.3

3)设计提示
1.7.8.3

6.3.3　出租车自动计费电路
1.7.8.3.1

1)设计原理及框图
1.7.8.3.2

2)课程设计任务
1.7.8.3.3

3)设计提示
1.7.8.4

6.3.4　汽车尾灯控制器
1.7.9

6.4　自行选题
1.7.9.1

6.4.1　拔河游戏机
1.7.9.1.1

1)设计任务
1.7.9.1.2

2)设计提示
1.7.9.2

6.4.2　电话键显示电路
1.7.9.2.1

1)设计任务
1.7.9.2.2

2)设计提示
1.7.9.3

6.4.3　量程可变的频率计
1.7.9.3.1

1)设计任务
1.7.9.3.2

2)设计提示
1.7.9.4

6.4.4　洗衣机控制电路
1.7.9.4.1

1)设计任务
1.7.9.4.2

2)设计提示
1.7.9.5

6.4.5　电梯控制器
1.7.9.5.1

1)设计任务
1.7.9.5.2

2)设计提示
1.8

附录
1.9

参考文献

数字电子技术实验与课程设计指导许小军

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