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第1章 绪论1

1.1 引论1

1.2 实验要素1

1.2.1 TTL和CMOS集成电路芯片2

1.2.2 实验箱7

1.2.3 设计方案12

1.3 实验过程12

1.3.1 实验过程中需预先做的几项工作12

1.3.2 实验过程中的线路连接12

1.3.3 数字电路的测试13

1.3.4 数字电路的故障查找、诊断定位与排除13

第2章 组合逻辑电路实验15

2.1 组合逻辑电路设计方法15

2.1.1 组合逻辑电路的特点15

2.1.2 小规模集成电路组成的组合逻辑电路的设计15

2.1.3 中规模集成电路组成的组合逻辑电路的设计16

2.2 数字电子技术基础实验17

2.2.1 数制及半导体器件的基本知识17

2.2.2 门电路功能测试22

2.2.3 门电路参数测试29

2.2.4 OC门和三态门34

2.3 典型组合电路38

2.3.1 半加器38

2.3.2 全加器40

2.3.3 全加／全减器42

2.3.4 多数表决电路44

2.3.5 比较电路46

2.4 可靠性编码电路实验49

2.4.1 偶校验发生器、检测器电路49

2.4.2 步进码发生器电路52

2.5 编译码及代码转换电路实验56

2.5.1 2线-4线译码器电路56

2.5.2 余三码编码器电路58

2.5.3 余三码到8421码转换电路60

2.5.4 显示译码器电路63

第3章 时序逻辑电路实验67

3.1 时序逻辑电路设计方法67

3.1.1 时序逻辑电路的特点67

3.1.2 时序逻辑电路的表示方法67

3.1.3 时序逻辑电路的设计方法与步骤68

3.2 触发器及其功能测试实验69

3.2.1 基本触发器电路69

3.2.2 时钟触发器电路72

3.3 寄存器及其应用76

3.3.1 数据寄存器77

3.3.2 移位寄存器78

3.3.3 中规模集成电路（MSI）移位寄存器74LS19480

3.4 计数器86

3.4.1 异步模八加一计数器电路86

3.4.2 异步模八减一计数器电路88

3.4.3 异步模六加一计数器电路90

3.4.4 BCD8421码同步计数器电路92

3.4.5 四位扭环形同步计数器电路94

3.4.6 模十指定规律同步计数器电路96

3.5 脉冲信号电路99

3.5.1 脉冲的产生与整形99

3.5.2 555定时电路及其应用107

3.5.3 序列信号发生器电路110

3.5.4 序列信号检测器电路113

第4章 计算机部件电路实验116

4.1 运算器电路116

4.2 半导体存储器电路121

4.3 总线传输电路124

4.4 原码一位乘法器电路127

4.5 时序与启停实验129

第5章 中小规模可编程设计实验132

5.1 GAL原理132

5.2 TPC多用编程器135

5.2.1 系统软件说明135

5.2.2 FM使用说明137

5.3 GAL实现的基本逻辑器件140

5.3.1 GAL实现的基本门电路140

5.3.2 GAL实现的常用触发器电路141

5.4 GAL组合逻辑设计142

5.4.1 GAL实现的优先权编码器142

5.4.2 GAL实现的3-8译码器144

5.4.3 GAL实现的多路转换器145

5.5 GAL时序逻辑设计146

5.5.1 GAL实现的八位双向通用移位寄存器146

5.5.2 GAL实现的四位可逆计数器148

5.6 GAL应用电路设计149

5.6.1 GAL实现的滚动移位器149

5.6.2 GAL实现的四位比较器151

5.7 Synario软件的安装和ISP器件下载152

5.7.1 Synario软件的安装152

5.7.2 ISP器件下载152

5.7.3 下载软件的使用153

5.8 ISP可编程器件综合实验155

5.8.1 简单电子琴155

5.8.2 简易频率计158

5.8.3 交通灯实验162

5.8.4 电子钟168

第6章 虚拟数字逻辑实验174

6.1 虚拟环境介绍174

6.1.1 虚拟环境开发背景174

6.1.2 虚拟环境组成175

6.2 虚拟环境使用方法简介178

6.3 虚拟环境下的数字电路实验178

6.3.1 全加器178

6.3.2 奇偶校验器181

6.3.3 余三码到8421BCD码转换电路184

6.3.4 2线-4线译码器187

6.3.5 多数表决器189

6.3.6 四位扭环形计数器190

6.3.7 模十指定规律同步计数器电路193

6.3.8 序列信号发生器电路195

第7章 数字电路应用课题设计实验197

7.1 汽车尾灯控制器设计197

7.1.1 设计原理197

7.1.2 设计任务和要求198

7.1.3 可选用器材199

7.1.4 设计方案提示199

7.1.5 参考电路202

7.1.6 电路扩展提示202

7.2 鉴向倍频逻辑电路设计202

7.2.1 设计原理202

7.2.2 设计任务和要求203

7.2.3 可选用器材203

7.2.4 设计方案提示203

7.2.5 参考电路205

7.2.6 电路扩展提示206

7.3 拔河游戏机206

7.3.1 设计原理206

7.3.2 设计任务和要求206

7.3.3 可选用器材207

7.3.4 设计方案提示207

7.3.5 参考电路208

7.3.6 电路扩展提示208

7.4 交通灯控制逻辑电路设计209

7.4.1 设计原理209

7.4.2 设计任务和要求209

7.4.3 可选用器材211

7.4.4 设计方案提示211

7.4.5 参考电路213

7.4.6 电路扩展提示213

7.5 家用空调控制系统215

7.5.1 设计原理215

7.5.2 设计任务和要求215

7.5.3 可选用器材215

7.5.4 设计方案提示216

7.5.5 参考电路217

7.5.6 电路扩展提示219

7.6 病床呼叫系统220

7.6.1 设计原理220

7.6.2 设计任务和要求220

7.6.3 可选用器材220

7.6.4 设计方案提示221

7.6.5 参考电路222

7.6.6 电路扩展提示223

7.7 十翻二运算电路设计223

7.7.1 设计原理223

7.7.2 设计任务和要求224

7.7.3 可选用器材224

7.7.4 设计方案提示224

7.7.5 参考电路226

7.7.6 电路扩展提示227

7.8 数字电子钟逻辑电路设计227

7.8.1 设计原理227

7.8.2 设计任务和要求228

7.8.3 可选用器材228

7.8.4 设计方案提示228

7.8.5 参考电路229

7.8.6 电路扩展提示232

7.9 复印机逻辑控制电路设计232

7.9.1 设计原理232

7.9.2 设计任务和要求232

7.9.3 可选用器材233

7.9.4 设计方案提示233

7.9.5 参考电路234

7.9.6 电路扩展提示236

7.10 自动售货机设计236

7.10.1 设计原理236

7.10.2 设计任务和要求236

7.10.3 可选用器材237

7.10.4 设计方案提示237

7.10.5 参考电路241

7.10.6 电路扩展提示241

7.11 电子脉搏计设计243

7.11.1 设计原理243

7.11.2 设计任务和要求243

7.11.3 可选用器材243

7.11.4 设计方案提示244

7.11.5 参考电路246

7.11.6 电路扩展提示246

7.12 数字日历电路246

7.12.1 设计原理246

7.12.2 设计任务和要求247

7.12.3 可选用器材247

7.12.4 设计方案提示247

7.12.5 参考电路248

7.12.6 电路扩展提示251

7.13 演讲自动报时装置251

7.13.1 设计原理251

7.13.2 设计任务和要求251

7.13.3 可选用器材251

7.13.4 设计方案提示251

7.13.5 参考电路254

7.13.6 电路扩展提示254

7.14 四路彩灯显示系统逻辑电路设计256

7.14.1 设计原理256

7.14.2 设计任务和要求256

7.14.3 可选用器材256

7.14.4 设计方案提示256

7.14.5 参考电路258

7.14.6 电路扩展提示259

7.15 电饭锅控制电路设计259

7.15.1 设计原理259

7.15.2 设计任务和要求259

7.15.3 选用器材259

7.15.4 设计方案260

7.15.5 参考电路262

7.15.6 电路扩展提示263

7.16 简单电子导航模拟器设计263

7.16.1 设计原理263

7.16.2 设计任务和要求263

7.16.3 可选用器材264

7.16.4 设计方案提示264

7.16.5 参考电路266

7.16.6 电路扩展提示268

7.17 数字锁电路设计268

7.17.1 设计原理268

7.17.2 设计任务和要求268

7.17.3 可选用器材268

7.17.4 设计方案提示269

7.17.5 参考电路272

7.17.6 电路扩展提示273

7.18 定时启动与关闭控制电路设计273

7.18.1 设计原理273

7.18.2 设计任务和要求273

7.18.3 可选用器材273

7.18.4 设计方案提示274

7.18.5 参考电路274

7.18.6 电路扩展提示276

7.19 按键电话显示逻辑电路设计277

7.19.1 设计原理277

7.19.2 设计任务和要求277

7.19.3 可选用器材277

7.19.4 设计方案提示277

7.19.5 参考电路278

7.19.6 电路扩展提示278

7.20 家庭式小餐馆点餐系统280

7.20.1 设计原理280

7.20.2 设计任务和要求280

7.20.3 可选用器材280

7.20.4 设计方案提示280

7.20.5 参考电路280

7.20.6 电路扩展提示283

7.21 仓库载货系统设计283

7.21.1 设计原理283

7.21.2 设计任务和要求283

7.21.3 可选用器材283

7.21.4 设计方案提示283

7.21.5 参考电路284

7.21.6 电路扩展提示284

7.22 数字电表控制电路设计287

7.22.1 设计原理287

7.22.2 设计任务和要求287

7.22.3 可选用器材287

7.22.4 设计方案287

7.22.5 参考电路290

7.22.6 电路扩展提示293

7.23 自动浇花系统293

7.23.1 设计原理293

7.23.2 设计任务和要求293

7.23.3 可选用器材293

7.23.4 设计方案提示294

7.23.5 参考电路295

7.23.6 电路扩展提示295

7.24 模拟猜拳游戏电路设计297

7.24.1 设计原理297

7.24.2 设计任务和要求297

7.24.3 可选用器材297

7.24.4 设计方案提示298

7.24.5 参考电路301

7.24.6 电路扩展提示301

7.25 数码显示记忆门铃逻辑电路设计303

7.25.1 设计原理303

7.25.2 设计任务和要求303

7.25.3 可选用器材303

7.25.4 设计方案提示303

7.25.5 参考电路304

7.25.6 电路扩展提示305

7.26 数字频率计逻辑电路设计305

7.26.1 设计原理305

7.26.2 设计任务和要求305

7.26.3 可选用器材306

7.26.4 设计方案提示306

7.26.5 参考电路310

7.26.6 电路扩展提示310

7.27 智力竞赛抢答器逻辑电路设计310

7.27.1 设计原理310

7.27.2 设计任务和要求310

7.27.3 可选用器材311

7.27.4 设计方案提示311

7.27.5 参考电路312

7.27.6 电路扩展提示312

7.28 乒乓游戏机逻辑电路设计314

7.28.1 设计原理314

7.28.2 设计任务和要求314

7.28.3 可选用器材314

7.28.4 设计方案提示315

7.28.5 参考电路316

7.28.6 电路扩展提示318

7.29 用GAL实现步进电机脉冲分配器的电路设计319

7.29.1 设计原理319

7.29.2 设计任务和要求319

7.29.3 可选用器材320

7.29.4 设计方案提示320

7.29.5 参考程序及电路321

7.29.6 电路扩展提示322

7.30 电冰箱控制电路设计322

7.30.1 设计原理322

7.30.2 设计任务和要求323

7.30.3 可选用器材323

7.30.4 设计方案提示323

7.30.5 参考电路326

7.30.6 电路扩展提示326

7.31 出租车计价器控制电路设计328

7.31.1 设计原理328

7.31.2 设计任务和要求328

7.31.3 可选用器材328

7.31.4 设计方案提示329

7.31.5 参考电路330

7.31.6 电路扩展提示333

7.32 射击自动报靶器333

7.32.1 设计原理333

7.32.2 设计任务和要求334

7.32.3 可选用器材334

7.32.4 设计方案提示334

7.32.5 参考电路336

7.32.6 电路扩展提示336

7.33 转速测量及显示逻辑电路设计337

7.33.1 设计原理337

7.33.2 设计任务和要求337

7.33.3 可选用器材337

7.33.4 设计方案提示338

7.33.5 参考电路338

7.33.6 电路扩展提示342

7.34 脉冲调相器控制电路设计342

7.34.1 设计原理342

7.34.2 设计任务和要求343

7.34.3 可选用器材343

7.34.4 设计方案提示343

7.34.5 参考电路344

7.34.6 电路扩展提示346

7.35 洗衣机定时控制器346

7.35.1 设计原理346

7.35.2 设计任务和要求347

7.35.3 可选用器材347

7.35.4 设计方案提示347

7.35.5 参考电路348

7.35.6 电路扩展提示348

7.36 渡河数字游戏349

7.36.1 设计原理349

7.36.2 设计任务和要求349

7.36.3 可选用器材349

7.36.4 设计方案提示349

7.36.5 参考电路351

7.36.6 电路扩展提示351

7.37 多种波形发生器电路设计353

7.37.1 设计原理353

7.37.2 设计任务和要求353

7.37.3 可选用器材353

7.37.4 设计方案提示353

7.37.5 参考电路354

7.37.6 电路扩展提示359

7.38 足球比赛游戏机逻辑电路设计359

7.38.1 设计原理359

7.38.2 设计任务和要求359

7.38.3 可选用器材360

7.38.4 设计方案提示360

7.38.5 参考电路360

7.38.6 电路扩展提示362

7.39 电梯自动控制系统363

7.39.1 设计原理363

7.39.2 设计任务和要求363

7.39.3 可选用器材363

7.39.4 设计方案提示363

7.39.5 参考电路365

7.39.6 电路扩展提示365

7.40 数字竞猜游戏367

7.40.1 设计原理367

7.40.2 设计任务和要求367

7.40.3 可选用器材367

7.40.4 设计方案提示367

7.40.5 参考电路367

7.40.6 电路扩展提示369

附录A 集成逻辑门电路新旧图形符号对照370

附录B 集成触发器新旧图形符号对照371

附录C 部分集成电路引脚372