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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