本書主要內(nèi)容包括：實驗基本知識；數(shù)字電路與邏輯設(shè)計基本實驗；電路仿真設(shè)計軟件Multisim在數(shù)字電路實驗中的應(yīng)用；組合電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)；時序電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)等。
為了適應(yīng)教育事業(yè)的發(fā)展及國家人才培養(yǎng)的需要，杭州電子科技大學(xué)國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心的全體教師在不斷提升教學(xué)理念的同時，進(jìn)行了卓有成效的教學(xué)改革。本書根據(jù)杭州電子科技大學(xué)的教學(xué)大綱與實踐課程設(shè)置情況，結(jié)合編者多年的教學(xué)與科研經(jīng)驗，并參考諸多相關(guān)優(yōu)秀教材編寫而成。
本書內(nèi)容十分豐富，由淺入深，逐步加大實驗難度和復(fù)雜性。既有驗證性實驗，又有設(shè)計性和應(yīng)用性綜合實驗；既有基礎(chǔ)實驗，又有提高實驗；既有硬件電路實驗，又有軟件仿真實驗。本教程共分6章，具體安排如下：
第1章介紹數(shù)字集成電路的發(fā)展史、命名規(guī)則及使用規(guī)則，給出了數(shù)字電路中的常見故障及其分析方法，說明了要完成本書中實驗的基本要求。
第2章是本書的核心內(nèi)容，包括11個基本實驗，每個基本實驗又分基礎(chǔ)實驗部分和提高實驗部分。基礎(chǔ)實驗部分給出了具體的實驗方法及實驗電路，側(cè)重于使學(xué)生掌握課程基本知識、基本實驗技能。提高實驗部分則要求學(xué)生根據(jù)提示自己擬定實驗方案并設(shè)計實驗電路，著重培養(yǎng)學(xué)生對中規(guī)模及大規(guī)模數(shù)字集成電路的設(shè)計能力。
第3章介紹電路仿真設(shè)計軟件Multisim的基本使用方法，詳細(xì)闡述了如何使用該仿真軟件進(jìn)行組合電路和時序電路設(shè)計。
第4章基于現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)，介紹了組合電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)方法。本章包括數(shù)字系統(tǒng)自動化設(shè)計軟件QuartusⅡ的使用、組合宏模塊的仿真及測試、組合電路的自動化設(shè)計、組合電路的硬件測試等實驗。介紹了基于廣義譯碼器模型設(shè)計一般組合邏輯電路的通用表述方法，從而給出了能徹底、簡潔而高效地解決任何類型組合電路的分析和設(shè)計方法。
第5章基于現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)，介紹了時序電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)方法。本章包括基于74宏模塊的計數(shù)器設(shè)計、基于一般模型的計數(shù)器設(shè)計、基于LPM的時序電路設(shè)計、按鍵消抖電路設(shè)計、存儲器應(yīng)用電路設(shè)計等實驗。介紹了數(shù)字計數(shù)器的通用模型，給出了任意類型計數(shù)器設(shè)計的一般方法，為深入學(xué)習(xí)現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)奠定良好的基礎(chǔ)。
第6章也是本書的核心內(nèi)容。在完成基本的數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)和入門后，必須迅速地學(xué)會應(yīng)用基于現(xiàn)代數(shù)字電子設(shè)計技術(shù)的基本方法和基本理念，在學(xué)習(xí)與實踐中培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的自主創(chuàng)新能力。本章通過介紹多個綜合性數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計思路和設(shè)計方法，給出一些對應(yīng)的實驗要求，讓讀者自己去摸索掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)及其創(chuàng)新的途徑。本章以數(shù)字電路手工設(shè)計技術(shù)的介紹作為跨上進(jìn)一步學(xué)習(xí)的臺階，以自動化設(shè)計技術(shù)的學(xué)習(xí)為能力培養(yǎng)手段，注重現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)基本知識、理論和方法的介紹，注重工程能力、分析能力和實踐能力的培養(yǎng)，構(gòu)建一個從介紹基礎(chǔ)知識向創(chuàng)新能力培養(yǎng)逐級遞進(jìn)的學(xué)習(xí)和實踐的階梯。通過教學(xué)的啟迪和教程中大量有創(chuàng)意的實驗項目訓(xùn)練，能動地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的自主創(chuàng)新能力，從而使學(xué)生在數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實踐能力和創(chuàng)新精神三方面都有收獲，以便于提早參與大學(xué)生課外科技活動。
本書最后為附錄部分，匯編了常用儀器的使用說明、常用數(shù)字集成電路的引腳排列及邏輯符號、常用文字符號、圖形符號說明以及便攜式開發(fā)板資料等內(nèi)容，供學(xué)生在實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中查閱參考。
本書由陳龍、牛小燕、馬學(xué)條、楊柳編著，由張亞君主審。在本書編寫過程中，得到了杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院和電工電子實驗教學(xué)示范中心的領(lǐng)導(dǎo)及全體教師的關(guān)心和支持，在此表示衷心的感謝。
限于編者水平，書中難免有欠妥、疏漏和錯誤之處，懇請讀者指正。
編者2017年5月
前言
第1章 實驗基本知識1
1.1 數(shù)字集成電路器件簡介1
1.1.1 數(shù)字集成電路發(fā)展史1
1.1.2 數(shù)字集成電路分類1
1.2 集成電路的命名規(guī)則7
1.2.1 我國集成電路的型號命名方法7
1.2.2 國外部分公司及產(chǎn)品代號8
1.3 數(shù)字集成電路的使用規(guī)則8
1.3.1 CMOS電路的使用規(guī)則8
1.3.2 TTL集成電路的使用規(guī)則9
1.4 數(shù)字電路中的常見故障及檢測10
1.4.1 數(shù)字電路中的常見故障10
1.4.2 數(shù)字電路中的常見故障檢測11
1.5 實驗要求13
1.5.1 課前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作13
1.5.2 實驗注意事項13
1.5.3 實驗報告的要求14
第2章 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計基本實驗15
2.1 TTL和CMOS集成門電路參數(shù)測試15
2.1.1 實驗?zāi)康?5
2.1.2 實驗儀器與器件15
2.1.3 實驗原理15
2.1.4 實驗內(nèi)容18
2.1.5 思考題21
2.2 TTL集電極開路門和三態(tài)門邏輯功能測試及應(yīng)用21
2.2.1 實驗?zāi)康?1
2.2.2 實驗儀器與器件21
2.2.3 實驗原理22
2.2.4 實驗內(nèi)容25
2.2.5 思考題26
2.3 編碼器、譯碼器的應(yīng)用26
2.3.1 實驗?zāi)康?6
2.3.2 實驗儀器與器件27
2.3.3 實驗原理27
2.3.4 實驗內(nèi)容32
2.3.5 思考題33
2.4 數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用33
2.4.1 實驗?zāi)康?3
2.4.2 實驗儀器與器件33
2.4.3 實驗原理34
2.4.4 實驗內(nèi)容39
2.4.5 思考題41
2.5 全加器的應(yīng)用41
2.5.1 實驗?zāi)康?1
2.5.2 實驗儀器與器件41
2.5.3 實驗原理42
2.5.4 實驗內(nèi)容48
2.5.5 思考題50
2.6 組合邏輯電路的設(shè)計50
2.6.1 實驗?zāi)康?0
2.6.2 實驗儀器與器件51
2.6.3 實驗原理51
2.6.4 實驗內(nèi)容55
2.6.5 思考題56
2.7 觸發(fā)器與計數(shù)器的應(yīng)用56
2.7.1 實驗?zāi)康?6
2.7.2 實驗儀器與器件56
2.7.3 實驗原理57
2.7.4 實驗內(nèi)容64
2.7.5 思考題65
2.8 移位寄存器的應(yīng)用65
2.8.1 實驗?zāi)康?5
2.8.2 實驗儀器與器件65
2.8.3 實驗原理66
2.8.4 實驗內(nèi)容70
2.8.5 思考題72
2.9 時序邏輯電路的設(shè)計72
2.9.1 實驗?zāi)康?2
2.9.2 實驗儀器與器件72
2.9.3 實驗原理72
2.9.4 實驗內(nèi)容76
2.9.5 思考題76
2.10 A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用77
2.10.1 實驗?zāi)康?7
2.10.2 實驗儀器與器件77
2.10.3 實驗原理77
2.10.4 實驗內(nèi)容80
2.10.5 思考題82
2.11 脈沖波形的產(chǎn)生與整形83
2.11.1 實驗?zāi)康?3
2.11.2 實驗儀器與器件83
2.11.3 實驗原理83
2.11.4 實驗內(nèi)容88
2.11.5 思考題89
第3章 電路仿真設(shè)計軟件Multisim在數(shù)字電路實驗中的應(yīng)用…90
3.1 Multisim 10簡介90
3.2 Multisim菜單欄90
3.3 Multisim工具欄92
3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)工具欄93
3.3.2 仿真工具欄93
3.3.3 主要工具欄94
3.3.4 視圖工具欄94
3.3.5 虛擬（元件）工具欄…95
3.3.6 元件工具欄95
3.3.7 圖表注釋工具欄96
3.3.8 儀器工具欄97
3.4 Multisim中常用儀器簡介98
3.4.1 數(shù)字萬用表98
3.4.2 函數(shù)信號發(fā)生器99
3.4.3 示波器99
3.4.4 邏輯轉(zhuǎn)換儀100
3.4.5 邏輯分析儀100
3.5 用Multisim分析和設(shè)計數(shù)字邏輯電路101
3.5.1 用Multisim分析電路舉例101
3.5.2 用Multisim設(shè)計組合電路104
3.5.3 用Multisim設(shè)計時序電路107
第4章 組合電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)109
4.1 Quartus II簡介109
4.1.1 Quartus軟件的特點109
4.1.2 Quartus II軟件的開發(fā)流程110
4.1.3 Quartus II的用戶界面111
4.1.4 Quartus II的文件管理體系112
4.2 組合邏輯宏模塊的仿真及測試113
4.2.1 實驗?zāi)康?13
4.2.2 實驗儀器與器件113
4.2.3 實驗原理113
4.2.4 實驗內(nèi)容120
4.2.5 思考題122
4.3 組合電路的自動化設(shè)計…122
4.3.1 實驗?zāi)康?22
4.3.2 實驗儀器與器件122
4.3.3 實驗原理122
4.3.4 實驗內(nèi)容125
4.3.5 思考題126
4.4 廣義譯碼器的應(yīng)用126
4.4.1 實驗?zāi)康?26
4.4.2 實驗儀器與器件127
4.4.3 實驗原理127
4.4.4 實驗內(nèi)容130
4.4.5 思考題131
4.5 8位串行進(jìn)位加法器的設(shè)計132
4.5.1 實驗?zāi)康?32
4.5.2 實驗儀器與器件132
4.5.3 實驗原理132
4.5.4 實驗內(nèi)容136
4.5.5 思考題137
4.6 組合電路的硬件測試137
4.6.1 實驗?zāi)康?37
4.6.2 實驗儀器與器件137
4.6.3 實驗原理137
4.6.4 實驗內(nèi)容142
4.6.5 思考題143
第5章 時序電路的自動化設(shè)計、仿真及實現(xiàn)145
5.1 基于74宏模塊的計數(shù)器設(shè)計145
5.1.1 實驗?zāi)康?45
5.1.2 實驗儀器與器件145
5.1.3 實驗原理145
……
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