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第1篇 实验基础知识1

1 数字电路实验基础知识1

1.1数字集成器件1

1.1.1数字集成器件的发展和分类1

1.1.2 TTL集成电路的特点2

1.1.3 CMOs集成电路的特点2

1.1.4 TTL集成电路与CMOs集成电路混用时应注意的问题3

1.1.5数字集成电路的数据手册6

1.1.6逻辑电平8

1.2数字电路实验10

1.2.1数字电路实验的基本过程10

1.2.2数字电路的调试11

1.2.3数字电路实验的方法12

第2篇 基本型（验证性）实验13

2 数字电路基本实验13

2.1基本门电路的测试13

2.1.1实验目的13

2.1.2实验设备13

2.1.3实验原理13

2.1.4实验内容20

2.1.5实验报告23

2.1.6思考题23

2.2 OC/OD门和三态门24

2.2.1实验目的24

2.2.2实验设备24

2.2.3实验原理24

2.2.4实验内容28

2.2.5实验报告31

2.2.6思考题31

2.3加法器和数据比较器32

2.3.1实验目的32

2.3.2实验设备32

2.3.3实验原理32

2.3.4实验内容36

2.3.5实验报告36

2.3.6思考题36

2.4译码器和编码器37

2.4.1实验目的37

2.4.2实验设备37

2.4.3实验原理37

2.4.4实验内容42

2.4.5实验报告43

2.4.6思考题43

2.5数据选择器和分配器43

2.5.1实验目的43

2.5.2实验设备43

2.5.3实验原理43

2.5.4实验内容47

2.5.5实验报告48

2.5.6思考题48

2.6触发器49

2.6.1实验目的49

2.6.2实验设备49

2.6.3实验原理49

2.6.4实验内容54

2.6.5实验报告56

2.6.6思考题56

2.7集成计数器56

2.7.1实验目的56

2.7.2实验设备57

2.7.3实验原理57

2.7.4实验内容60

2.7.5实验报告61

2.7.6思考题61

2.8集成移位寄存器62

2.8.1实验目的62

2.8.2实验设备62

2.8.3实验原理62

2.8.4实验内容65

2.8.5实验报告66

2.8.6思考题66

2.9 SRAM66

2.9.1实验目的66

2.9.2实验设备66

2.9.3实验原理66

2.9.4实验内容70

2.9.5实验报告72

2.9.6思考题72

2.10 555定时器72

2.10.1实验目的72

2.10.2实验设备72

2.10.3实验原理73

2.10.4实验内容76

2.10.5实验报告77

2.10.6思考题77

2.11 A/D转换器和D/A转换器77

2.11.1实验目的77

2.11.2实验设备78

2.11.3实验原理78

2.11.4实验内容86

2.11.5实验报告88

2.11.6思考题88

第3篇 提高型（设计性）实验89

3 设计性实验89

3.1篮球竞赛24 s定时器的设计89

3.1.1设计目的89

3.1.2设计任务89

3.1.3设计举例90

3.1.4实验和思考题92

3.2汽车尾灯控制电路的设计93

3.2.1设计目的93

3.2.2设计任务93

3.2.3设计举例93

3.2.4实验和思考题97

3.3彩灯循环控制器的设计97

3.3.1设计目的97

3.3.2设计任务97

3.3.3设计举例98

3.3.4实验和思考题100

3.4多路智力竞赛抢答器的设计100

3.4.1设计目的100

3.4.2设计任务100

3.4.3设计举例101

3.4.4实验和思考题105

3.5简易数字频率计的设计105

3.5.1设计目的105

3.5.2设计任务105

3.5.3设计举例106

3.5.4实验和思考题111

4 计算机仿真实验112

4.1集成逻辑门的应用112

4.1.1实验目的112

4.1.2实验内容112

4.1.3实验报告117

4.1.4思考题117

4.2竞争-冒险现象及其消除118

4.2.1实验目的118

4.2.2实验内容118

4.2.3实验报告120

4.2.4思考题120

4.3 D触发器120

4.3.1实验目的120

4.3.2实验内容121

4.3.3实验报告124

4.3.4思考题124

4.4计数、译码和显示电路124

4.4.1实验目的124

4.4.2实验内容124

4.4.3实验报告126

4.4.4思考题126

4.5 555定时器126

4.5.1实验目的126

4.5.2实验内容126

4.5.3实验报告130

4.5.4思考题130

5 可编程逻辑器件设计和实验131

5.1可编程逻辑器件131

5.1.1可编程逻辑器件的概念131

5.1.2 EPM7128SLC84-15的特点132

5.2 Quartus Ⅱ使用方法133

5.2.1输入源程序134

5.2.2生成设计元件符号135

5.2.3产生顶层设计文件135

5.2.4编译顶层设计文件136

5.2.5仿真顶层设计文件138

5.2.6下载顶层设计文件140

5.3数据选择器的设计140

5.3.1实验目的141

5.3.2实验原理141

5.3.3实验内容141

5.3.4实验报告142

5.4触发器的设计143

5.4.1实验目的143

5.4.2实验原理143

5.4.3实验内容143

5.4.4实验报告144

5.5移位寄存器的设计144

5.5.1实验目的144

5.5.2实验原理145

5.5.3实验内容145

5.5.4实验报告146

5.6数字秒表的设计146

5.6.1实验目的146

5.6.2实验原理146

5.6.3实验内容147

5.6.4实验报告149

附录150

附录A常用IC封装150

附录B VHDL160

B.1 VHDL的基本结构160

B.2 VHDL的数据类型161

B.3 VHDL的数据对象161

B.4 VHDL的端口说明162

B.5 库及程序包调用163

B.6 VHDL的逻辑运算163

B.7 VHDL的基本语句164

B.8结构体的描述方式172

参考文献175