前言
《數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐》是一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是與數(shù)字電子技術(shù)理論課程相結(jié)合的一門課程。隨著半導(dǎo)體工藝和處理器技術(shù)的飛速發(fā)展,以及開(kāi)放自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革,傳統(tǒng)的拘泥于實(shí)驗(yàn)室里的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱而開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)課程面臨巨大挑戰(zhàn)。目前,很多國(guó)內(nèi)高校對(duì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程的軟硬件資源和教學(xué)方法都進(jìn)行了有效的改革,如開(kāi)放式自主選題的數(shù)電實(shí)驗(yàn)教改,數(shù)電實(shí)驗(yàn)軟硬件的開(kāi)放教學(xué)平臺(tái)搭建,計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬仿真平臺(tái)等,極大地促進(jìn)了學(xué)生自主能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
作為應(yīng)用型本科大學(xué)的學(xué)生,既要具備搭建電路、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、故障排除等基本動(dòng)手操作能力,又要培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)、仿真模擬、優(yōu)化改進(jìn)等自主創(chuàng)新能力,真正成為能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題的應(yīng)用型工程技術(shù)人才,本書(shū)就是為了培養(yǎng)這類學(xué)生而編寫的。因此,本書(shū)既保留傳統(tǒng)依托數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,又增添開(kāi)放性自主選題的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,還引入基于新一代開(kāi)源可編程數(shù)字平臺(tái)的提高性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)中的基礎(chǔ)知識(shí)、基本電路、基本元器件等形成基本訓(xùn)練驗(yàn)證性項(xiàng)目,一方面鞏固和加深相關(guān)重要的基礎(chǔ)理論,另一方面,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)象,掌握基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)、基本方法和基本操作技能,為理論論證和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目屬于應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為基本單元,構(gòu)建具有一定簡(jiǎn)單功能的電路,側(cè)重于對(duì)相關(guān)理論知識(shí)和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的綜合應(yīng)用,其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和解決較復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題的能力。提高性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)既有綜合性又有探索性,它主要側(cè)重于某些理論知識(shí)的靈活運(yùn)用和復(fù)雜工程問(wèn)題的應(yīng)用,例如多功能數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)、仿真、安裝和調(diào)試等,它要求學(xué)生通過(guò)分組分工進(jìn)行資料查閱、方案設(shè)計(jì)和組織實(shí)驗(yàn)等工作,寫出設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,該項(xiàng)目可提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑE囵B(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)、正確分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,也為培養(yǎng)能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題的應(yīng)用型工程技術(shù)人才打下重要基礎(chǔ)。
編寫分工:本書(shū)第1章由陳勇、徐偉編寫;第2章由陳勇編寫;第3章由徐偉、艾偉清、陳勇共同編寫;第4章由艾偉清編寫。陳勇對(duì)全書(shū)進(jìn)行了統(tǒng)稿。本書(shū)的撰寫得到了索與電子科技(上海)有限公司趙波經(jīng)理、深圳市鼎陽(yáng)科技股份有限公司王鐵平經(jīng)理、南京愛(ài)思電子有限公司王永江經(jīng)理的大力支持和幫助,他們?yōu)楸緯?shū)的編寫提供了大量的資料和硬件平臺(tái),向各位致以衷心的謝意!
由于編者水平有限,書(shū)中難免有不妥之處,懇請(qǐng)廣大技術(shù)專家和讀者批評(píng)指正。聯(lián)系郵箱:cheny_2735033@163.com。
目錄
第1章數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
1.1數(shù)字集成電路和PLD的基本知識(shí)
1.1.1數(shù)字集成電路簡(jiǎn)介
1.1.2PLD簡(jiǎn)介
1.2數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)
1.2.2實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)范
1.2.3實(shí)驗(yàn)故障類型及其排除方法
1.2.4實(shí)驗(yàn)記錄和報(bào)告
1.3主要儀器及使用方法
1.3.1SDG2042X系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器
1.3.2SDM3055X-E數(shù)字多用表
1.3.3SDS1000X-E數(shù)字示波器
1.4數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱
1.5開(kāi)源可編程數(shù)字平臺(tái)——Basys 3簡(jiǎn)介
1.5.1Basys 3板卡
1.5.2電源電路
1.5.3FPGA配置電路
1.5.4存儲(chǔ)器
1.5.5晶振/時(shí)鐘
1.5.6USB-UART橋接(串口)
1.5.7基本I/O口
1.6Multisim 12.0概述
1.6.1Multisim發(fā)展歷程
1.6.2Multisim 12的基本界面
1.6.3Multisim 12的元件庫(kù)
1.6.4Multisim 12的虛擬儀器庫(kù)
1.6.5Multisim 12的使用方法與實(shí)例
第2章基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1門電路邏輯功能及測(cè)試
實(shí)驗(yàn)2譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器功能測(cè)試
實(shí)驗(yàn)3加法運(yùn)算電路功能測(cè)試
實(shí)驗(yàn)4觸發(fā)器功能測(cè)試
實(shí)驗(yàn)5計(jì)數(shù)器電路測(cè)試及研究
實(shí)驗(yàn)6波形產(chǎn)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測(cè)試
實(shí)驗(yàn)7555時(shí)基電路功能測(cè)試
實(shí)驗(yàn)8競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象研究
實(shí)驗(yàn)9寄存器及其應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)10同步時(shí)序電路應(yīng)用
第3章綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1簡(jiǎn)易彩燈控制器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)2數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)3智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)4汽車尾燈控制器
實(shí)驗(yàn)5電子拔河游戲機(jī)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)6電子秒表設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)7交通燈控制器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)8四位乘法器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)9巡回檢測(cè)報(bào)警器設(shè)計(jì)
第4章可編程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1門電路Verilog HDL設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)2編碼器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)3七段譯碼器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)48位補(bǔ)碼串行加法器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)516位環(huán)形移位寄存器設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)6計(jì)數(shù)器與數(shù)碼管顯示
實(shí)驗(yàn)7狀態(tài)機(jī)實(shí)驗(yàn)-序列信號(hào)檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)8數(shù)字鐘設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)