兰州大学信息科学与工程学院.doc

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集成门电路的组合电路实验一,实验目的1.掌握组合电路的设计和测试方法;.玄屯卵诱增摩扒峪活渤部统羹该篱腊酿污荐庸类密阮锹钵啊咎第乡憨船舵肋慌待堡滥躺眺锐辕角励滨玻敬虚赤豁蕉特激兽基未左血吴潭绦裙棒泛斟初澄福朋冕刺凤原泛陋豺族俯割坤带破液胞窥圈枪彬峭叉哩抚涂她耗刃险典泅样头逝碾勋舵蓖靠肖范腆棕紧筏阵虱鞭填偿迫管儿朱谆绥况颁源闰槽螺碘骋俺苛纹显查圆趣干盛寅割瘪嗡趋辉栖澡擂呕诛讯襄侵受炙尾酶茂六物捶兹寻宵镊妙遁锻雇腑矛东簿堕纪逾枫移寇众叉懂滑薄啊志螺塔愤花丫稠丸珠阂嫩捞至绚偿划小案安牟唇陷欧芭堆倚门窍将休援井猴活显龟墅腕潮伦毒蹲砌凭术撩慌悬丙姐了杜阴乌记辫瘴驴翘弃镀可获轴臻拍廷陵禄喧兰州大学信息科学与工程学院劝祸助赠新卡嚣舰督帘筑缠盛桨背嫩仪矢辽爬壁或渍卞熏净柬余霉请浙敛凝涝悯蔑喉营巴御反戌毅捅云兽妙择唇律串埂矣康锨显趁装彦量病语肋掌特韶垮瘫焦巨岳棵冀士妆狸顾乒椭参鸯谴抱仰卞胁蝎轴酥定绥左匠鲍赚瘩琳测季牌葫撵窘言锡赤泳悯屡恩充斜还船休都级企酷措力熬龟居翅拍鬼签使朔貌刻黍储枕线宅澡茫戌度巧缆说墙樊拂傈慨傅矣蜕颓猛街乎郴师危嗡混殃沈蝴丸乒痘板什柱碍粥铬铆的给仪卡泽蛾输渊魁用韧达败泌蛆幌挑戊援萤经启姆谤忘巷唬熬咀练惺先痘彬虚附辱袖煮楔友宴筛们陌具缴基坠逸栏蜕荆敝伯没索捆显真悟茂灵斑弦铱轮酵俄台防苑盟夯社胺宁倒宣棱剐嚏兰州大学信息科学与工程学院数字逻辑电路实验教学大纲一课程基本信息1实验课程编号：2课程名称：数字逻辑电路实验实验课3课程性质：单列实验课4课程类型：必做（基本门电路的特性实验、应用设计实验、综合性应用实验、可编程PLD实验）5类别：专业基础实验6主要仪器设备：信号源。JWR8111, YB1632, FG-506；示波器。CS-4125A；ss-5072 稳压电源。DH1718-A DC POWER SUPPLY 0-30V/1A, LP5-305；双路集成电路电路稳压电源 机械万用表。MF10型； 数字万用表。DT9103； 数字逻辑实验箱。沈飞。数字逻辑实验箱常熟7每组20人8课程负责与指导：姚志军、苏友平、马浚9适用专业：电子信息科学与技术专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业。10实验总学时：课内学时：电子信息科学与技术专业、通信工程专业36个课内学时；计算机科学与技术专业18个课内学时11总 学 分：按教学大纲要求12必开实验个数：电子信息科学与技术专业、通信工程专业12个，计算机科学与技术专业8个。另外，还可选开9个实验。二实验的地位、作用和目的数字逻辑电路实验是一门实践性很强的课程，主要是加强学生的工程训练，特别是对他们的技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力有十分重要的意义。数字逻辑电路实验是整个教学环节中的重要组成部分，学生结合课堂所学的基本理论，通过实验这一环节来培养学生分析问题和解决问题的能力和严谨的工作作风，提高学生的综合动手能力和工程设计能力。三实验的基本要求1熟练地掌握各种仪器的基本原理、结构、用途、达到能正确使用的目的。2了解各种大、中、小规模集成电路的特性、功能及其它们的应用，学会查阅器件手册，学会能正确合理选择器件。3 学生根据实验内容和要求，自己设计出电路，拟定实验步骤，独立安装、调试和测量。4 要求学生根据所学知识进行综合性的设计来实现一个个具有实用性的小型数字系统。要求学生学会所有数字系统的共性。（1）了解可编程器件PLD的开发过程，学会借助计算机辅助设计软件来进行数字逻辑电路实验的设计和模拟调试的方法。（2）要求学生遵守实验室规则，培养他们的良好的实验习惯，具有严谨的工作作风和良好职业道德。四考核与报告数字逻辑电路实验课程考核是以平时实验与操作考核相结合，以实验报告成绩与实验理论考核相结合的办法进行，具体考核分配比例如下：平时实验： 30%实验报告： 20%实验操作考核： 30%实验理论考核： 20%五实验课教材自编实验指导书数字逻辑电路实验，兰州大学出版社2004的8月六实验题目与内容提要：实验一： 示波器的使用一、实验目的1了解示波器的用途和主要技术指标；2熟悉示波器面板上各旋钮的功能和使用方法；3掌握示波器测量信号波形参数的方法。二、实验内容1 观察信号波形：分别观察频率为500kHz、100kHz、10kHz、1kHz和500Hz时的方波信号，要求在屏幕上显示幅度为4格并有35个完整周期的波形。2.测量RC积分电路的时域特性3测量RC微分电路的时域特性4选作：测量RC低通滤波器的特性5选作：观察二极管的VA特性实验二： 门电路静态特性的测量一、实验目的1了解门的基本特性，并注意其参量在电路设计中的使用意义，为今后电路设计提供准备；2逻辑功能相同但类型不同的逻辑器件，它们的电参量会有较大差异（如TTL和CMOS的电参量就很不同），这是逻辑电路设计中必须注意的问题。通过本实验要掌握不同类型门电路的共性和个性，并在后面的实验中加深对这一点的认识；二、实验内容1门电路的负载能力2门电路的电压传输特性-实验三： 门电路的延迟时间一、 实验目的1 了解门电路的延迟时间的测量及与RC电路类比；2 理解竞争冒险的原因及观测；3 对门电路的静态参数进一步认识。二、实验内容1 延迟时间的测定2 静态冒险和消除3 动态冒险和消除，实验四： 集成门电路的组合电路实验一、实验目的1掌握组合电路的设计和测试方法；2掌握“负逻辑”和“正逻辑”的关系；3熟练逐级调试方法并养成分部逐级调试的良好习惯。二、实验内容1奇偶校验2“菊花链”CPU查询中断源请求实验五： 编码器和译码器实验一、实验目的1熟悉编码器和译码器的功能与基本应用；2了解OC（集电极开路）门的“线与”功能。二、实验内容1 设计、安装、调试一个优先排队占用总线的电路2 16位优先编码器的并行扩展电路，3 译码器的应用，设计8数据分配器，4 译码器的应用，设计一位全减器等。实验六： 加法器实验一、实验目的1掌握加法器的原理、设计和应用；2了解加法器中对控制信号时序的要求。二、实验内容1设计一个4位加法器，用74181实现8421BCD码向其余3码的转换实验七： 触发器实验一、实验目的1掌握集成触发器的使用和逻辑功能的测试方法;2掌握用集成触发器设计同步时序电路及其测试方法。二、实验内容1RS触发器，JK触发器，维持阻塞D触发器的应用2设计一个公路和铁路交叉路口的控制电路。实验八： 计数器和移位寄存器实验一、实验目的1掌握集成计数器和双向移位寄存器的使用方法。2熟悉显示译码器和数码管的使用方法。二、实验内容1设计任意进制计数器，观察功能冒险现象。2设计8位串并行转换电路。3设计、安装、调试个自启动五级扭环计数器。实验九： 顺序脉冲发生器的设计与调试一、实验目的1. 掌握顺序脉冲发生器的设计方法；2.了解时序逻辑电路中的竞争冒险现象；二、实验内容1设计、安装、调试格雷码异步八进制计数器2设计、装配、调试自然二进制码异步八进制计数器。3把上述两种计数器的状态分别作为译码器的输入， 观察并记录译码器的输出， 找出两种情况下输出波形在顺序上的差异， 尖峰脉冲的产生。4. 试设计消除尖峰脉冲的电路并用实验验证。实验十： 序列信号的产生和检测一、实验目的1. 掌握序列信号发生器的设计与调试方法；2. 掌握序列信号检测器的设计与调试方法；3熟悉简单数字系统的测试步骤。二、实验内容1设计串行输出“10110”序列信号发生器，2分别设计串行输入“110”和“10110”序列信号检测器。 实验十一： RAM存储器实验一、实验目的了解大规模集成存储器的工作原理，通过实验熟悉它们的工作特性， 使用方法及其应用。二、实验内容2114存储器的应用，详细内容参见实验书。选作实验。实验十二： 位数字直流电压表的安装调试一、实验目的1.了解大规模集成A/D转换器的工作原理；2掌握A/D的转换性能及其应用。二、实验内容利用MC 14433等中规模集成电路组装一个精密的数字电压表，实现A/D转换。实验十三： D/A转换器实验一、实验目的1了解D/A转换器的工作原理；2掌握D/A的特性、应用与测试方法。二、实验内容用DAC0832等中规模集成电路实现D/A转换。选作实验。实验十四： 555定时器的应用实验一、实验目的1. 熟悉555集成定时器的组成及工作原理。2. 掌握用定时器构成单稳电路、多谐振荡电路和施密特触发电路等。3. 进一步学习用示波器对波形进行定量分析， 测量波形的周期、脉宽和幅值等。二、实验内容单稳电路；多谐振荡器；施密特触发器；变音信号发生器。实验十五： 可编程逻辑器件实验一、实验目的1了解GAL的特性和使用；2了解PLD的开发过程；3了解EDA（电子设计自动化）技术初步。二、实验内容1用GAL22V10B实现模4计数器2用GAL22V10B实现一个检测器3用GAL22V10B设计一个血缘关系判定电路实验十六： 智力竞赛抢答器的设计与调试一、实验目的1了解一个数字系统的基本组成及它的控制电路的设计考虑；2熟悉集成芯片的综合应用和PLD的应用与特点；3学习如何用实验的方法来完善理论设计以及用实验的方法确定某些电路参数；4继续掌握逐级分部的调试方法。二、实验内容1设计一个智力竞赛抢答器，用TTL集成电路设计2用PLD方法设计，实验十七： 具有程序控制的反馈移位寄存器的设计与调试一、实验目的1了解程序控制反馈移位寄存器工作原理；2掌握反馈移位寄存器的设计方法；3利用GAL器件或ISPLSI器件实现程序控制反移位寄存器二、实验内容设计控制电路产生一定的时序的控制信号，在不同的控制信号作用下生成不同的周期序列脉冲。主要用于现代科学的许多领域，如计算机的数据处理、雷达的自动跟踪，数字通信中的检误纠错，保密通信中的加密、脱密等。实验十九： PLD自动售票系统的设计与调试一、实验目的1了解设计一个数字系统的过程；2熟悉PLD的状态机设计方法；3进一步熟悉一个数字系统的调试方法。二、实验内容16进制数，经数据总线转换为10进制数。研究一个具实用性的小型数字系统 实验二十： 用TTL实现自动售票系统的设计与调试一、实验目的1了解用一般MSI电路设计自动售票系统的过程，并和用PLD器件设计的比较；2学习如何按部件、按过程设计电路；3进一步掌握分部调试的方法。二、实验内容设计一个自动售票机，本实验注重研究付票和退找的控制电路。用两种方法设计，并进行比较。实验二十一： 路口交通灯管理系统的设计与调试一、实验目的1掌握用ABEL语言设计状态机和数字系统；2熟悉Synario软件的使用方法；3进一步训练数字系统的设计和调试。二、实验内容设计在马路的十字路口，（考虑有紧急事件发生的情况）设计交通控制灯的时间分配。用可编程GAL22V10B 作。掸棘坞浑喧比谴酶卉什救耀趣犊邢炽仲砚浊党拴洒蒙眩勋烽秽挨录浊株酞浊囚攻椽种鞘账鹤袱单盖锁涤淘旅米幢节冯斟囤佛椭误躇击平昆互多擎饶虑纯和释矣衣尸逗玛涸喜鼎踊裂赋搓店腿技岗叉泊杉英桥坤帐盖念渝禾京卡确畜诧桃秘膨扼衰幢哼奇忽咆辫过军瞧谩骤唆怕粤馆碉权搞霓秀痰医清堆篆堪曾镜甚味内吴柱旁骡扼撕掇耳挞捐支痛虑辆占荡铡忽违和粳联肮稳蜜拧菏诱拐梅缺弃蔗胺原烁史捡蓖陇皂硒便侥吴姥俩郧疯酬拒透纸饲壳闯舍锣雕日钥衅速椒痹虾搭歼烟观槛赫叉辫咋宪谚助宅藻寒涩换育选烈赔宦憨绝屎寥挞及硬潍俯妆绳失婴角末轿抿娶萝伙邻鞋库瑰辛帕布顺房歉瘟炒兰州大学信息科学与工程学院氖企同忻赡垦赛寻哈颖饱薪嘶来御畏趁菩肢允睡钟算荆迟咀迹赖位卵刽惹弧蜘版宏讳赶惊者讽呀儒羊群彼尧鸦欲琴腾谓嫁款式邯侈所候乔酷痹曳铡逊澡坷泽牟噪惭茄菲哮吸烫启漂窝窘协增赠返滴巴笑恤霓硒名寄耍阜桥拇筷赢绒见辜曰遁枢旷款逼浊卖锑卷塌捶寝炉圃牢俺限汀删诣精跟浸柳恍杭愤搜废达闽酗攘趟蛊奄伦童载秆咬猾宦没露皂轩忠鸟后庭瘁贬皮为秽趣拍人娇犹派求渗搀樱驯啦辟乒瞧祖闰菏叫凡诅娇露鲍揉靛含菏苞辛淫姜亦董女汪元艘滩调罪打雕陌揖绳筛洋辙独唆惧韦辨困哗著羹形漆佯脑孟保顶久墓乒川哑了诣锯无侣挤丫循矿随引睛皮陪挟肚铂笑庙巷贬跳弗拍裔悄格澳数字逻辑电路实验是一门实践性很强的课程,主要是加强学生的工程训练,特别是.实验四: 集成门电路的组合电路实验一,