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數字電路與邏輯設計實驗教程 版權信息
- ISBN：9787563516780
- 條形碼：9787563516780 ; 978-7-5635-1678-0
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數字電路與邏輯設計實驗教程 內容簡介
本書主要介紹數字電路及邏輯設計實驗的相關內容，包括數字實驗基礎知識、數字電路測試儀表與方法、數字邏輯器件等，重點介紹數字可編程器件、EDA工具、VHDL硬件描述語言和數字綜合系統設計。本書還將介紹幾種數字實驗裝置，并配有豐富的實驗內容，包括數字電路基本實驗、EDA實驗和數字系統綜合課題。
本書既介紹了數字電路的基本元件、常用儀表和實驗技巧，又介紹了可編程器件(PLD)及EDA工具和技術，把新技術、新器件及時引入教學實踐環節。內容循序漸進，能引導、啟發學生的主動性和創新性。
本書可以作為大學本科和？圃盒Ｍㄐ、電子工程類各專業的實驗教材，也可供相關領域的工程技術人員參考。
數字電路與邏輯設計實驗教程 目錄
第1章 數字電路實驗基礎
1.1 模擬信號與數字信號
1.2 邏輯運算與符號
1.3 數字信號邏輯電平參數
1.4 數字信號分類
1.5 數字信號參數
1.6 實驗的基本過程
1.6.1 實驗預習
1.6.2 實驗記錄
1.6.3 實驗報告
第2章 數字電路測試儀表與技術
2.1 邏輯筆
2.2 邏輯脈沖發生器
2.3 數字示波器
2.4 邏輯分析儀
2.4.1 探頭
2.4.2 設置(時鐘模式和觸發功能)
2.4.3 捕獲(實時捕獲存儲器)
2.4.4 分析與顯示
第3章 數字邏輯器件
3.1 數字集成電路發展
3.2 集成電路的分類
3.3 邏輯器件系列
3.4 邏輯器件命名規則
3.5 邏輯器件的電平以及相互驅動
3.6 邏輯器件的封裝及管腳識別
3.7 邏輯器件的選擇和使用
第4章 數字可編程邏輯器件
4.1 數字可編程器件發展
4.2 邏輯陣列
4.3 查找表
4.4 MAX 7000S系列
4.5 MAXII系列
第5章 QuartusII使用指南
5.1 創建工程
5.2 設計輸入
5.2.1 原理圖設計輸入
5.2.2 VHDL設計輸入
5.3 編譯前設置
5.4 編譯
5.5 仿真
5.6 引腳鎖定和下載
第6章 VHDL語言介紹
6.1 什么是VHDL
6.2 VHDL的歷史
6.2.1 需求
6.2.2 標準化
6.2.3 ASIC標準
6.2.4 VHDL93
6.2.5 總結：VHDL的歷史
6.3 可編程邏輯器件設計步驟
6.4 VHDL設計實例
6.5 VHDL的基本結構
6.5.1 實體
6.5.2 結構體
6.5.3 配置
6.5.4 子程序
6.5.5 庫和程序包
6.6 VHDL語言的數據類型和運算操作符
6.6.1 VHDL語言的對象
6.6.2 VHDL語言的數據類型
6.6.3 VHDL語言的運算操作符
6.7 VHDL語言的主要描述語句
6.7.1 并行語句
6.7.2 順序語句
第7章 VHDL設計實例
7.1 用VHDL語言描述組合邏輯電路
7.1.1 簡單門電路
7.1.2 編碼器
7.1.3 譯碼器
7.1.4 數據選擇器
7.1.5 比較器
7.1.6 加法器
7.2 用VHDL語言描述時序邏輯電路
7.2.1 觸發器
7.2.2 寄存器和移位寄存器
7.2.3 計數器
7.2.4 分頻器
7.2.5 序列信號發生器
7.3 用VHDL語言實現狀態機設計
7.3.1 一般有限狀態機的設計
7.3.2 有限狀態機設計例程
第8章 數字系統設計
8.1 數字系統概述
8.2 數字系統設計方法
8.3 數字系統設計的描述方法
8.4 數字系統設計舉例
8.5 數字系統的安裝與調測
8.5.1 用標準數字芯片實現數字系統時的安裝與調測
8.5.2 用PLD專用集成芯片實現數字系統時的安裝與調測
第9章 數字實驗裝置
9.1 THD-1型數字電路實驗箱
9.1.1 實驗箱的組成和使用
9.1.2 實驗箱使用注意事項
9.2 EPM7128數字邏輯實驗開發板
9.2.1 電源
9.2.2 下載接口
9.2.3 時鐘
9.2.4 發光二極管模塊
9.2.5 7段數碼管模塊
9.2.6 點陣模塊
9.2.7 蜂鳴器模塊
9.2.8 按鍵模塊
9.2.9 撥碼開關模塊
9.2.10 PS2模塊
9.2.11 串口模塊
9.2.12 擴展接口
9.2.13 面包板模塊
9.2.14 管腳功能及編號表
9.3 MAXlI數字邏輯實驗開發板
9.3.1 核心板
9.3.2 電源模塊
9.3.3 下載模塊
9.3.4 發光二極管模塊
9.3.5 7段數碼管模塊
9.3.6 點陣模塊
9.3.7 蜂鳴器模塊
9.3.8 按鍵模塊
9.3.9 撥碼開關模塊
9.3.10 PS2模塊
9.3.11 串口模塊
9.3.12 VGA模塊
9.3.13 RAM模塊
9.3.14 AD模塊
9.3.15 DA模塊
第10章 基本單元電路實驗
實驗1 晶體管開關特性、限幅器與鉗位器
實驗2 TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數測試
實驗3 CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數測試
實驗4 集成邏輯電路的連接和驅動
實驗5 組合邏輯電路的設計與測試
實驗6 譯碼器及其應用
實驗7 數據選擇器及其應用
實驗8 觸發器及其應用
實驗9 計數器及其應用
實驗10 移位寄存器及其應用
實驗11 脈沖分配器及其應用
實驗12 使用門電路產生脈沖信號——自激多諧振蕩器
實驗13 單穩態觸發器與施密特觸發器——脈沖延時與波形整形電路
實驗14 555時基電路及其應用
實驗15 D／A、A／D轉換器
實驗16 智力競賽搶答裝置
實驗17 電子秒表
實驗18 *位直流數字電壓表
實驗19 數字頻率計
實驗20 拔河游戲機
實驗21 隨機存取存儲器2114A及其應用
第11章 EDA基礎實驗
實驗1 半加器的設計與仿真實驗
實驗2 全加器的設計與仿真實驗
實驗3 譯碼器的應用與設計實驗
實驗4 VHDL組合邏輯電路設計(一)
實驗5 VHDL組合邏輯電路設計(二)
實驗6 VHDL組合邏輯電路設計(三)
實驗7 VHDL組合邏輯電路設計(四)
實驗8 VHDL組合邏輯電路設計(五)
實驗9 觸發器的設計
實驗10 VHDL時序邏輯電路設計(一)
實驗11 VHDL時序邏輯電路設計(二)
實驗12 VHDL時序邏輯電路設計(三)
實驗13 VHDL時序邏輯電路設計(四)
實驗14 數碼管掃描顯示控制器設計與實現
實驗15 序列信號發生器的設計與實現
實驗16 序列信號檢測器的設計與實現
實驗17 發光二極管走馬燈電路設計與實現
實驗18 自動售貨機設計與實現
第12章 數字系統綜合實驗
課題1 數字鐘
課題2 數字秒表
課題3 交通燈控制器
課題4 點陣顯示控制器
課題5 拔河游戲機
課題6 經典數學游戲
課題7 簡易乒乓游戲機
課題8 簡易俄羅斯方塊游戲機
課題9 簡易貪吃蛇游戲機
課題10 洗衣機控制器
課題11 簡易樂曲播放器
課題12 簡易數字頻率計
課題13 簡易函數發生器
課題14 VGA圖像顯示控制器
課題15 Ps／2鍵盤接口控制器設計
課題16 數字溫濕度計
附錄 常用芯片引腳圖
參考文獻
1.1 模擬信號與數字信號
1.2 邏輯運算與符號
1.3 數字信號邏輯電平參數
1.4 數字信號分類
1.5 數字信號參數
1.6 實驗的基本過程
1.6.1 實驗預習
1.6.2 實驗記錄
1.6.3 實驗報告
第2章 數字電路測試儀表與技術
2.1 邏輯筆
2.2 邏輯脈沖發生器
2.3 數字示波器
2.4 邏輯分析儀
2.4.1 探頭
2.4.2 設置(時鐘模式和觸發功能)
2.4.3 捕獲(實時捕獲存儲器)
2.4.4 分析與顯示
第3章 數字邏輯器件
3.1 數字集成電路發展
3.2 集成電路的分類
3.3 邏輯器件系列
3.4 邏輯器件命名規則
3.5 邏輯器件的電平以及相互驅動
3.6 邏輯器件的封裝及管腳識別
3.7 邏輯器件的選擇和使用
第4章 數字可編程邏輯器件
4.1 數字可編程器件發展
4.2 邏輯陣列
4.3 查找表
4.4 MAX 7000S系列
4.5 MAXII系列
第5章 QuartusII使用指南
5.1 創建工程
5.2 設計輸入
5.2.1 原理圖設計輸入
5.2.2 VHDL設計輸入
5.3 編譯前設置
5.4 編譯
5.5 仿真
5.6 引腳鎖定和下載
第6章 VHDL語言介紹
6.1 什么是VHDL
6.2 VHDL的歷史
6.2.1 需求
6.2.2 標準化
6.2.3 ASIC標準
6.2.4 VHDL93
6.2.5 總結：VHDL的歷史
6.3 可編程邏輯器件設計步驟
6.4 VHDL設計實例
6.5 VHDL的基本結構
6.5.1 實體
6.5.2 結構體
6.5.3 配置
6.5.4 子程序
6.5.5 庫和程序包
6.6 VHDL語言的數據類型和運算操作符
6.6.1 VHDL語言的對象
6.6.2 VHDL語言的數據類型
6.6.3 VHDL語言的運算操作符
6.7 VHDL語言的主要描述語句
6.7.1 并行語句
6.7.2 順序語句
第7章 VHDL設計實例
7.1 用VHDL語言描述組合邏輯電路
7.1.1 簡單門電路
7.1.2 編碼器
7.1.3 譯碼器
7.1.4 數據選擇器
7.1.5 比較器
7.1.6 加法器
7.2 用VHDL語言描述時序邏輯電路
7.2.1 觸發器
7.2.2 寄存器和移位寄存器
7.2.3 計數器
7.2.4 分頻器
7.2.5 序列信號發生器
7.3 用VHDL語言實現狀態機設計
7.3.1 一般有限狀態機的設計
7.3.2 有限狀態機設計例程
第8章 數字系統設計
8.1 數字系統概述
8.2 數字系統設計方法
8.3 數字系統設計的描述方法
8.4 數字系統設計舉例
8.5 數字系統的安裝與調測
8.5.1 用標準數字芯片實現數字系統時的安裝與調測
8.5.2 用PLD專用集成芯片實現數字系統時的安裝與調測
第9章 數字實驗裝置
9.1 THD-1型數字電路實驗箱
9.1.1 實驗箱的組成和使用
9.1.2 實驗箱使用注意事項
9.2 EPM7128數字邏輯實驗開發板
9.2.1 電源
9.2.2 下載接口
9.2.3 時鐘
9.2.4 發光二極管模塊
9.2.5 7段數碼管模塊
9.2.6 點陣模塊
9.2.7 蜂鳴器模塊
9.2.8 按鍵模塊
9.2.9 撥碼開關模塊
9.2.10 PS2模塊
9.2.11 串口模塊
9.2.12 擴展接口
9.2.13 面包板模塊
9.2.14 管腳功能及編號表
9.3 MAXlI數字邏輯實驗開發板
9.3.1 核心板
9.3.2 電源模塊
9.3.3 下載模塊
9.3.4 發光二極管模塊
9.3.5 7段數碼管模塊
9.3.6 點陣模塊
9.3.7 蜂鳴器模塊
9.3.8 按鍵模塊
9.3.9 撥碼開關模塊
9.3.10 PS2模塊
9.3.11 串口模塊
9.3.12 VGA模塊
9.3.13 RAM模塊
9.3.14 AD模塊
9.3.15 DA模塊
第10章 基本單元電路實驗
實驗1 晶體管開關特性、限幅器與鉗位器
實驗2 TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數測試
實驗3 CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數測試
實驗4 集成邏輯電路的連接和驅動
實驗5 組合邏輯電路的設計與測試
實驗6 譯碼器及其應用
實驗7 數據選擇器及其應用
實驗8 觸發器及其應用
實驗9 計數器及其應用
實驗10 移位寄存器及其應用
實驗11 脈沖分配器及其應用
實驗12 使用門電路產生脈沖信號——自激多諧振蕩器
實驗13 單穩態觸發器與施密特觸發器——脈沖延時與波形整形電路
實驗14 555時基電路及其應用
實驗15 D／A、A／D轉換器
實驗16 智力競賽搶答裝置
實驗17 電子秒表
實驗18 *位直流數字電壓表
實驗19 數字頻率計
實驗20 拔河游戲機
實驗21 隨機存取存儲器2114A及其應用
第11章 EDA基礎實驗
實驗1 半加器的設計與仿真實驗
實驗2 全加器的設計與仿真實驗
實驗3 譯碼器的應用與設計實驗
實驗4 VHDL組合邏輯電路設計(一)
實驗5 VHDL組合邏輯電路設計(二)
實驗6 VHDL組合邏輯電路設計(三)
實驗7 VHDL組合邏輯電路設計(四)
實驗8 VHDL組合邏輯電路設計(五)
實驗9 觸發器的設計
實驗10 VHDL時序邏輯電路設計(一)
實驗11 VHDL時序邏輯電路設計(二)
實驗12 VHDL時序邏輯電路設計(三)
實驗13 VHDL時序邏輯電路設計(四)
實驗14 數碼管掃描顯示控制器設計與實現
實驗15 序列信號發生器的設計與實現
實驗16 序列信號檢測器的設計與實現
實驗17 發光二極管走馬燈電路設計與實現
實驗18 自動售貨機設計與實現
第12章 數字系統綜合實驗
課題1 數字鐘
課題2 數字秒表
課題3 交通燈控制器
課題4 點陣顯示控制器
課題5 拔河游戲機
課題6 經典數學游戲
課題7 簡易乒乓游戲機
課題8 簡易俄羅斯方塊游戲機
課題9 簡易貪吃蛇游戲機
課題10 洗衣機控制器
課題11 簡易樂曲播放器
課題12 簡易數字頻率計
課題13 簡易函數發生器
課題14 VGA圖像顯示控制器
課題15 Ps／2鍵盤接口控制器設計
課題16 數字溫濕度計
附錄 常用芯片引腳圖
參考文獻
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數字電路與邏輯設計實驗教程 節選
2.2 邏輯脈沖發生器
在測試數字電路時，常常需要檢測芯片功能是否正常。為了方便在電路板上測試芯片而不需要將其拆下，可以使用邏輯脈沖發生器(Logic Pulser)。正如模擬電路里面的信號源可以產生各種的模擬信號一樣，邏輯脈沖發生器可以產生多種數字方波信號，用來作為數字電路的輸入信號，這樣在電路的輸出端，就可以使用邏輯筆等數字儀表進行測試，分析芯片功能是否正常。
邏輯脈沖發生器常常與邏輯筆集成在一起，一個探頭作為脈沖發生器，輸出信號，一個探頭作為邏輯筆，檢測輸人信號。
2.3 數字示波器
示波器是一種功能強大的測量儀表。在模擬電路里，使用模擬示波器觀察各種信號。模擬示波器的基本結構如圖2—2所示。
信號通過示波器探頭(Probe)進入垂直系統(Vertical System)，信號先經過衰減器(At—tenuator)然后進入垂直增益器(Vertical Amplifier)。垂直控制信號控制顯示系統的垂直電壓大小，使得電子束在y軸方向產生偏轉。輸入信號同時進入觸發系統(Trigger System)，得到信號的周期，產生同頻率的水平掃描鋸齒波電壓，使得電子束在z軸方向產生偏轉。通過水平和垂直兩個控制電壓，在示波管上顯示出穩定的周期信號。
……
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