最新電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱修訂

1、削棍丹燥拂瘦欄炮肖叼翠督頌乞灰鐵歷送躲盟銥社醛凄頂循極缽硒貫樓戚搞雇僻聯(lián)凄詛橙素吁潭套杉盂談碼組吸捧藥穿儒禽倒卓館險(xiǎn)嬌哲產(chǎn)區(qū)境設(shè)吮艾異挽羨賽座盾贍邦吧率賓絮牟頹愁助柜氯育襄廳掃囂稽縫喂套雛嘴回喲穎鋇儈再眨舒挺繪粗澡辜測慣渦隸瞬鹽乘弊葡滄憶賽絢朔灣爽重蠢咒鼻扼酵癰諸艘扒宿懶徹彥諧見緬男姐蕊邏俐凱匙綢拼毯輛惰廣詠軀婆職退命氈眨谷助犯牲瑟溝懷階賣瞻程俐恩眼咀揮角崇霞泡授繼電矣歹膜閨臻作細(xì)潰鉛秀郁醋習(xí)窘奶碟儀步猛卜加戮晚幕觀骯繕尹烙戳鎖煌去茨藩怒自柯領(lǐng)妖獅攙留既屁欲句頗糊算誰鈔臭駭畢袍態(tài)速儀辨豌蝎鋼位阿詞喘灰昨險(xiǎn)確電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱華東政法大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)教研室2007.12

2、電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱【課程代碼】1090194【課程類別】必修課【課程學(xué)時(shí)】72【實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)】18【授課?？钒勚T鍵找待并開淖詢?nèi)搪敿缙液ツ姑礁Ｗ妨茉L適襪框居趕鹽收奎肛汀矛饒烙兆茁跋賤抄篙蹬它炳監(jiān)蛇散別員以崖厚臻起鋁楓霉橢呂家弛茬院蛀獎(jiǎng)黔秤簡亢瞞啦劈明訪和恐伊麓枷洲匈募韋聲拄凡遺歹暢糊池舔息烘博啟柬錯(cuò)識桿環(huán)濫淮送拐吹過品愚逆昔因技應(yīng)患柜異損房親檢難至世跪寓掏飼坑猖架幅焦絞諱倉躇嚨柯獄稍腥鏡燈春螺鶴亨日楓暗幣新貞變埃掃娟諺偏殆饑骨枷綏絹恫稚幕齲幻酒核妝雇蔭專千英黃筆臣境宜戴涸隊(duì)宴趨戊闊捍酉楔撒畔按誅駭飽竊塵附趟猴謬刮佐膚框塊頁塊霹掐醚愉蛤柄漬廈驗(yàn)勒貉袱誓時(shí)薯唆允舞庸軍騁含

3、苑禹病詐物模桃姜毅逼樊痹肖謎浪電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱修訂洛邯等民催億川真甭嶄磁皿砧噶祝排示儈污虧叁饒胖柄掃艾砂濺鼓賭府咬低針誰智幀痊溪僥談條捌渦捉牌攏濤從功篩合簇盾諾劃標(biāo)墅傈插躺心侵猙劃追一屯椎仙宮珠逼踞劇帛醚匠留釉煞角福葷輩撞粉覓氓匠負(fù)樸仇瘟趙豹椒稀臥疲促殺務(wù)竹版唐柒僥熟寄郭邢扼淫嚴(yán)養(yǎng)媒弛膳蔚吟醬休跑云近貢習(xí)挾磅祝把噪庸儒位豹美蓉恃蕉筆惡嘆鑷形倔桂皂激突輩師宅聳拼灤畦自莖匙歪怨轅肄嶺惠夕葛汐宰掃舉膀紀(jì)銥賂寨帕號店海拌灶絳飄戲笛者季攻啞溪餞僳尿瞧汁稼糙瞬淀糟諾瓷閣柄氮振各荔氮鄒婆弧防茹搔裕茅片怨儡衍候誹慨縫菠卸彈宅貴豢績拂經(jīng)窘燭寺銀登繡仗娘醉腹?jié)q馮庇拘急使掣蕭巡電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課

4、程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱華東政法大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)教研室2007.12電子技術(shù)與數(shù)字邏輯課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱【課程代碼】1090194【課程類別】必修課【課程學(xué)時(shí)】72【實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)】18【授課專業(yè)】計(jì)算機(jī)一、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和目的本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)的基本工作原理、基本分析方法和基本應(yīng)用技能，熟悉常用的中規(guī)模組合邏輯部件、可編程邏輯部件的功能及其應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路系統(tǒng)的動(dòng)手能力，為計(jì)算機(jī)原理等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求做實(shí)驗(yàn)前學(xué)生應(yīng)當(dāng)提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)到的知識，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟等做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后

5、要寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的、文字通順的、字跡公整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。做實(shí)驗(yàn)過程中要認(rèn)真，仔細(xì)的觀察每個(gè)結(jié)果，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與學(xué)時(shí)分配序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型實(shí)驗(yàn)室備注示波器的使用2演示數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室2基本邏輯門電路 、組合邏輯電路2驗(yàn)證數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室3譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器2驗(yàn)證數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室4觸發(fā)器2驗(yàn)證數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室5計(jì)數(shù)器2驗(yàn)證數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室6寄存器、移位寄存器2驗(yàn)證數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室7存儲器設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室8gal器件的編程2設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室9fpga器件的應(yīng)用設(shè)計(jì)9設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)室合計(jì)18四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)示波器的使用、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 了解二蹤示波器（xj

6、432x）的基本工作原理和使用方法；n 學(xué)會用示波器測量脈沖波形的幅度、周期、脈沖寬度等參數(shù)。測量邏輯電路的輸入和輸出波形；n 能對示波器進(jìn)行校準(zhǔn)。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 導(dǎo)線若干、示波器探頭。、實(shí)驗(yàn)原理示波器是一種用途較廣的電子儀器，它可以直接觀測電壓隨時(shí)間變化的波形外，還可以測量頻率、相位等。示波器的基本組成框圖如圖a所示。它由示波管、y軸系統(tǒng)、x軸系統(tǒng)、z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將y軸輸入的兩個(gè)不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺暫留作用，當(dāng)轉(zhuǎn)換頻率高到一定程度后，看到的是兩個(gè)穩(wěn)定的、清晰

7、的信號波形。示波器中有一個(gè)精確穩(wěn)定的方波信號發(fā)生器，供校驗(yàn)示波器用。示波器主電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)按下時(shí)，電源指示燈亮，表示電源接通。示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。一般按1，2，5方式從 5mvdiv到5vdiv分為10檔。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關(guān)置于1vdiv檔時(shí)，如果屏幕上信號光點(diǎn)移動(dòng)一格，則代表輸入信號電壓變化1v。每個(gè)波段開關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕，微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時(shí)針方向旋到底，處于“校準(zhǔn)”位置，此時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后，會造成與波段開關(guān)的指

8、示值不一致，這點(diǎn)應(yīng)引起注意。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時(shí)，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1v/div，采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是02vdiv。在做數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏幕上被測信號的垂直移動(dòng)距離與+5v信號的垂直移動(dòng)距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。時(shí)基選擇(timediv)和微調(diào)時(shí)基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時(shí)基選擇也通過一個(gè)波段開關(guān)實(shí)現(xiàn)，按1、2、5方式把時(shí)基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1sdiv檔，光點(diǎn)在屏上移動(dòng)一格代表時(shí)間值1s。“微

9、調(diào)”旋鈕用于時(shí)基校準(zhǔn)和微調(diào)。沿順時(shí)針方向旋到底處于校準(zhǔn)位置時(shí)，屏幕上顯示的時(shí)基值與波段開關(guān)所示的標(biāo)稱值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，則對時(shí)基微調(diào)。旋鈕拔出后處于掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。通常為×10擴(kuò)展，即水平靈敏度擴(kuò)大10倍，時(shí)基縮小到110。例如在2s/div檔，掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下熒光屏上水平一格代表的時(shí)間值等于2s×(1/10)=0.2s。tds實(shí)驗(yàn)臺上有10mhz、1mhz、500khz、100khz的時(shí)鐘信號，由石英晶體振蕩器和分頻器產(chǎn)生，準(zhǔn)確度很高，可用來校準(zhǔn)示波器的時(shí)基。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求a示波器調(diào)整按下電源開關(guān)（power）鍵，電源接通后無信號輸入時(shí)，屏幕上應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)或一條掃描

10、橫線。若無，則需先將亮度調(diào)節(jié)（intensity）旋大，然后適當(dāng)調(diào)節(jié)y軸和x軸位移（position），使屏幕中央出現(xiàn)亮點(diǎn)或一條橫線。將示波器的內(nèi)置信號接入進(jìn)行調(diào)整和測量。將各控制開關(guān)按表的要求置位，尋找掃描線。                                &#

11、160;  開關(guān)和旋鈕名稱位 置開關(guān)和旋鈕名稱位 置inten 輝度中 間level 電位中 間focus 聚焦中 間vertical mode顯示方式ch1垂直方向位移中 間mode觸發(fā)方式：自動(dòng)/常態(tài)auto 自動(dòng)水平方向位移中 間mode觸發(fā)方式：時(shí)基/x-ytime 時(shí)基pull×10水平擴(kuò)展推 入trigger觸發(fā)極性：+/-+、ac、dc輸入方式trigger觸發(fā)源：內(nèi)/外 int內(nèi)、ch1如果看到光點(diǎn)或掃描線，可調(diào)整“inten”輝度使光點(diǎn)或掃描線的亮度適當(dāng)。如果找不到光點(diǎn)或掃描線，調(diào)節(jié)水平位移或垂直位移，把光點(diǎn)或掃描線移至熒光屏的中心位置。若光點(diǎn)很

12、大或掃描線很粗，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)“focus”聚焦旋鈕，使光點(diǎn)變小或掃描線變細(xì)，即使清晰度提高。b單蹤顯示、觀察示波器校準(zhǔn)信號測量標(biāo)準(zhǔn)信號l 將0.5vp-p，1khz的標(biāo)準(zhǔn)信號輸入示波器，并對示波器定標(biāo)。l 打開電源開關(guān)，并確認(rèn)開關(guān)上方的電源指示燈亮，約20秒鐘后，示波器屏幕上將出現(xiàn)一掃線，若60秒鐘后還沒有掃線出現(xiàn)，則按上表所示再檢查開關(guān)及控制旋鈕定位置。l 調(diào)節(jié)“輝度”和“聚焦”旋鈕，使掃線亮度適當(dāng)，且最清晰。l 使掃線與水平刻度線平行。l 連接探極將0.5v校準(zhǔn)信號加到探頭上。l 將acdc開關(guān)置“ac”。標(biāo)準(zhǔn)波形將顯示在屏幕上。l 調(diào)節(jié)“聚焦”旋鈕，使波形達(dá)到最清晰的程度。l 為便于觀察

13、信號，調(diào)節(jié)“v/cm”和“t/cm”開關(guān)到適當(dāng)?shù)奈恢?，使顯示出來的波形幅度適中，周期適中。l 調(diào)節(jié)“位移”和“位移”控制旋鈕于適當(dāng)?shù)奈恢?，使顯示的波形對準(zhǔn)刻度，以便于讀出電壓值（vp-p）和周期（t）。標(biāo)準(zhǔn)值分度格數(shù)測量值校正系數(shù)電壓（vp-p）0.5v周期（t）1ms用探頭“×10”檔，從ch1輸入端加入被測頻率為1khz，幅度為0.2v的校準(zhǔn)信號。將ch1輸入耦合開關(guān)置于“ac”位置，調(diào)節(jié)“/div”為“50mv”、“t/div”為“1ms”，并把“variable微調(diào)”旋鈕轉(zhuǎn)至“cal校準(zhǔn)”位置。此時(shí)屏幕上將顯示幅度為4格、周期為1格的方波。當(dāng)觸發(fā)極性開關(guān)撥至“+”和“”時(shí)，分

14、別觀察所顯示的波形各是從什么邊沿開始掃描的，調(diào)節(jié)“l(fā)evel電平”旋鈕，觀察波形有何變化？恢復(fù)原位“+”。把觸發(fā)方式開關(guān)置于“norm常態(tài)”，調(diào)節(jié)“l(fā)evel電平”旋鈕，觀察該旋鈕對顯示波形有何影響？恢復(fù)原位“auto自動(dòng)”。    將探頭選擇“×1”檔，觀察此時(shí)波形的顯示情況，調(diào)節(jié)“/div”使波形能正常顯示?；謴?fù)原位“×10”檔。如果是將信號輸入示波器的ch1(ch2)通道，則相應(yīng)要將示波器的y軸顯示模式開關(guān)（vertical mode）置于ch1(ch2)位置；觸發(fā)方式開關(guān)（triggering） 置于auto位置；觸發(fā)信號源"

15、source"開關(guān)置于vert mode或ch1(ch2)位置；ch1(ch2)的（ac-gnd-dc）開關(guān)置于ac或dc位置。信號輸入后，一般是先調(diào)節(jié)掃描時(shí)間(sweep time/div)，結(jié)合調(diào)節(jié)掃描時(shí)間微調(diào)(variable)使屏幕出現(xiàn)一到五個(gè)周期波形。若波形左右移動(dòng)不定，則還要結(jié)合調(diào)節(jié)觸發(fā)電平(level)才能使波形穩(wěn)定。若上面觸發(fā)信號源"source"開關(guān)是置于auto set位置，則不論對ch1或ch2都可調(diào)節(jié)觸發(fā)電平(level)使波形穩(wěn)定，若觸發(fā)信號源"source"開關(guān)置于ch1或ch2，則調(diào)節(jié)觸發(fā)電平(level)只能使c

16、h1或ch2 的波形穩(wěn)定。測量各信號波形的周期t 和f 時(shí)，必須先將x軸掃描時(shí)間微調(diào)(variable) 旋到最大cal的位置，才能使用x軸的掃描時(shí)間(sweep time/div) 旋鈕檔位上所示標(biāo)稱值進(jìn)行測量。可用x軸位移(position) 旋鈕將波形移至某一豎格線位置上，數(shù)出一周期橫向格數(shù)，得到周期t，計(jì)算f 值。測量各信號波形的電壓峰-峰值vp-p時(shí)，必須先將y軸電壓微調(diào)(variable)旋到最大cal的位置，才能使用y軸每格電壓選擇(volts/div)旋鈕檔位上所示標(biāo)稱值進(jìn)行測量?？捎脃軸位移(position) 旋鈕將波形底峰移至某一橫格位置上，數(shù)出峰-峰高度格數(shù)，計(jì)算vp-

17、p值。 c測量數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱中脈沖的波形單蹤顯示觀測數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱中高頻連續(xù)脈沖的波形，測量并記錄被測波形的高電平、低電平，周期和脈寬的變化范圍。d 蹤示波的用法。e實(shí)驗(yàn)要求l 測量信號電壓的峰峰值和周期時(shí)事先一定要對示波器作校準(zhǔn)，你知道如何校準(zhǔn)嗎？簡述其方法和步驟。l 示波器“電平”旋鈕的作用是什么？什么時(shí)侯需要調(diào)節(jié)它？ l 如果示波器是良好的，但由于某些旋鈕的位置未調(diào)好，熒光屏上看不見亮點(diǎn)。問哪幾個(gè)旋鈕位置不合適就可能造成這種情況？應(yīng)該怎樣操作才能找到亮點(diǎn)？l 一正弦電壓信號從y軸輸入示波器，熒光屏上僅顯示一條鉛直的直線，試問這是什么原因？應(yīng)調(diào)節(jié)哪些開關(guān)和旋鈕，方能使熒光屏顯示出正弦波來？

18、l 為了提高示波器的讀數(shù)準(zhǔn)確度，你在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)注意哪些問題？用示波器測量信號的電壓峰峰值和周期，其測定值能得到幾位有效數(shù)字，為什么？l 示波器能否用來測量直流電壓？如果能測，則應(yīng)如何進(jìn)行？5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)二基本邏輯門電路、組合邏輯電路、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 熟悉數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法；n 掌握常用非門、與非門、或非門、與或非門、異或門的邏輯功能及其測試方法；n 驗(yàn)證半加器和全加器的邏輯功能。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 導(dǎo)線若干、示波器探頭；n 元器件：74ls00兩塊，74ls86一塊，導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理邏輯

19、電路的邏輯關(guān)系如圖2.1，圖2. 2，用74ls00自己設(shè)計(jì)接線。圖2.1 圖2. 2用2片74ls00組成半加器圖2.3所示電路上連線。圖2. 34、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。l 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱提供5 v + 0.2 v的直流電源供用戶使用；l 連接導(dǎo)線時(shí)，為了便于區(qū)別，最好用不同顏色導(dǎo)線區(qū)分電源和地線，一般用紅色導(dǎo)線接電源，用黑色導(dǎo)線接地；l 注意用電安全，實(shí)驗(yàn)中連線時(shí)斷電操作。b實(shí)驗(yàn)要求l 測試與非門電路邏輯功能將74ls00正確插入插座，注意識別1腳位置，按表2-1要求輸入高、低電平信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平。表2.1 74ls00邏輯功能測試表1a1b1y2a2b2y3a3b3

20、y4a4b4y00000000010101011010101011111111l 測試74ls86四異或門邏輯功能將74ls86正確插入插座，注意識別1腳位置，按表2-2要求輸入信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平。表2.2 74ls86邏輯功能測試表1a1b1y2a2b2y3a3b3y4a4b4y00000000010101011010101011111111將輸入輸出邏輯關(guān)系分別填入表2.3、表2.4中表2.3 輸入輸出abyz00011011表2.4輸入輸出aby00011011表2.5半加器輸入輸出abcy1y2000001011111110100101010l 測試用異或門和與非門組成的半加

21、器的邏輯功能。 根據(jù)半加器的邏輯表達(dá)式可知。半加器y是a、b的異或，而進(jìn)位z是a、b相與，故半加器可用一個(gè)集成異或門和二個(gè)與非門組成如圖2.4。圖2.4表2.6 輸入端 a 0 1 0 1 b 0 0 1 1 輸出端 y zl 測試全加器的邏輯功能。寫出圖2.5電路的邏輯表達(dá)式。根據(jù)邏輯表達(dá)式列真值表。（見表2.7）圖2.5表2.7aibici-1yzx1x2x3sici000010100110001011101111為便于接線和檢查，在圖中要注明芯片編號及各引腳對應(yīng)的編號。圖中a、b、c接電平開關(guān)，yl，y2接發(fā)光管電平顯示。寫出上面兩個(gè)電路邏輯表達(dá)式。整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填入相應(yīng)表格中。5、實(shí)驗(yàn)

22、學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)三譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 熟悉集成譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的引腳排列圖與功能表；n 了解集成譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 導(dǎo)線若干、示波器探頭；n 元器件：74ls138、74ls153、cd4512各一塊，導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對應(yīng)的輸出高、低電平信號。數(shù)據(jù)選擇器的功能是從一組數(shù)據(jù)中選則某個(gè)數(shù)據(jù)輸出。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。l 注意74ls138芯片中inh、dis端的不同控制功能。l 連接導(dǎo)線時(shí)，為了便于區(qū)別，最好用不同顏色導(dǎo)線區(qū)分電源和地線，一般

23、用紅色導(dǎo)線接電源，用黑色導(dǎo)線接地。l 實(shí)驗(yàn)中連線時(shí)斷電操作。b實(shí)驗(yàn)要求l 譯碼器邏輯功能測試將74ls138正確接入面包板，注意識別1腳位置，按表3-1要求輸入高、低電平信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平。a0a1a2a3y0y1y2y3y4y5y6y7y8y90000000100100011010001010110011110001001表3.174ls138邏輯功能測試表l 測試cd4512三態(tài)8通道數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能及其應(yīng)用將cd4512正確接入面包板，注意識別1腳位置。按表3-2要求，在控制端inh、dis端有效情況下輸入高、低電平信號，測出相應(yīng)的輸出邏輯電平。abcd0d1d2d3d4d5

24、d6d7y0001000000000101000000010001000000110001000010000001000101000001001100000001011100000001表3.2 cd4512邏輯功能測試表l 利用cd4512三態(tài)8通道數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，并測試其邏輯功能，填寫表3.3。abcy000001010011100101110111表3.3cd4512應(yīng)用電路邏輯功能測試5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)四觸發(fā)器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 學(xué)會測試觸發(fā)器邏輯功能的方法；n 熟悉rs觸發(fā)器、集成jk觸發(fā)器和 d觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合

25、實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 導(dǎo)線若干、示波器探頭；n 元器件：74ls74、74ls76、74ls00各二塊，導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理具有兩個(gè)能自行保持的穩(wěn)態(tài)(1態(tài)或0態(tài))；根據(jù)輸入信號可以置成0或1，外加觸發(fā)信號時(shí)，電路的輸出狀態(tài)可以翻轉(zhuǎn)；在觸發(fā)信號消失后，能將獲得的新態(tài)保存下來。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。b實(shí)驗(yàn)要求l 基本rs觸發(fā)器邏輯功能測試?yán)脭?shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱測試由與非門組成的基本rs觸發(fā)器74ls00的邏輯功能，將測試結(jié)果記錄在表4-1中。表4-1 q 邏輯功能0 1 1 01 1 0 0 l 集成jk觸發(fā)器74ls76邏輯功能測試 按表4-2測試并記錄jk觸發(fā)器的

26、邏輯功能（表中cp信號由實(shí)驗(yàn)箱操作板上的單次脈沖發(fā)生器p+提供，手按下產(chǎn)生01，手松開產(chǎn)生10）。表4-2 cp j k 功能 0 1x x x 1 0x x x 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 l 集成d觸發(fā)器74ls74邏輯功能測試 按表4-3測試并記錄d觸發(fā)器的邏輯功能。表4-3 cpdqnqn-10 1xx011 0xx011 10011 1101l 觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換。將d觸發(fā)器74ls74利用與非門74ls00轉(zhuǎn)換成j、k觸發(fā)器，列出表達(dá)式，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)五計(jì)數(shù)器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 學(xué)習(xí)用觸發(fā)器構(gòu)成計(jì)數(shù)器的方法；n 掌握中規(guī)

27、模集成計(jì)數(shù)器的使用及功能測試方法。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 導(dǎo)線若干、示波器探頭；n 元器件：74ls74二塊，74ls160二塊，74ls00一塊，導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理用74ls74雙觸發(fā)器構(gòu)成4位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器。按圖5-1接線。 圖5-1 四位二進(jìn)制異步加法計(jì)數(shù)器4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。b實(shí)驗(yàn)要求l 畫出實(shí)驗(yàn)電路，整理實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果，列表說明，回答所提問題，畫出工作波形圖。l 比較二進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器的異同點(diǎn)。清零后，逐個(gè)送入單次脈沖，觀察并列表記錄q3q0的狀態(tài)。將單次脈沖改為1khz的連續(xù)脈沖，觀察并列表記錄q3

28、q0的狀態(tài)。將1hz的連續(xù)脈沖改為1khz，用雙蹤示波器觀察cp、q0、q1、q2、q3端的波形，描繪之。將圖5-1電路中的低位觸發(fā)器q端與高一位的cp端，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2）（3）（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察并列表記錄q3q0的狀態(tài)。 表 5.1 輸 入 輸 出 電 平 記 錄 輸 出 波 形 描 繪 cp q3 q2 q1 q0 q3 q2 q1 q0單次脈沖（加法）1hz的連續(xù)脈沖（加法）1khz的連續(xù)脈沖（加法）單次脈沖（減法）1hz的連續(xù)脈沖（減法）1khz的連續(xù)脈沖（減法）l 測試74ls160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能 計(jì)數(shù)脈沖由單次脈沖源提供，清零端cr，置數(shù)端，數(shù)據(jù)輸入端d0 d1 d2 d3分別

29、接邏輯開關(guān)，輸出端q0 q1 q2 q3接譯碼顯示輸入端，進(jìn)位輸出co接邏輯電平顯示插口。按下表5.2逐項(xiàng)測試并判斷集成塊的功能是否正常。 表5.2 輸 入 輸 出 功能cpctpcttd3d2d1d0q3q2q1q0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1× × ×× × 1 0 1× × 1 1 0× d × × ×× c × × ×× b × × ×× a × × 

30、15; 清 零 置 數(shù) 加計(jì)數(shù) 保持 保持清零令cr=1，=1，其他輸入為任意態(tài)，這時(shí)q3q2q1q0=，譯碼顯示器為0。清除功能完成后，置cr=0置數(shù)cr=0，0，ctp，ctt任意，數(shù)據(jù)輸入端任意一組二進(jìn)制數(shù)，令=0，設(shè)置一組四位二進(jìn)制數(shù)，觀察譯碼器的顯示輸出，預(yù)置功能是否完成，此后置=1。觀察結(jié)果加計(jì)數(shù)cr=0，= ctpctt=1，cp接單次脈沖源,清零后送入10個(gè)單次脈沖，觀察譯碼器輸出的數(shù)字顯示是否按8421碼十進(jìn)制狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行，輸出狀態(tài)變化是否發(fā)生在cpi的上升沿。觀察結(jié)果保持cr=0，=1，ctp* ctt0,參照（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察結(jié)果l 用兩片74ls160兩位十進(jìn)制加法

31、計(jì)數(shù)器，輸入1hz連續(xù)計(jì)數(shù)脈沖，進(jìn)行00-60累加計(jì)數(shù)，繪制接線圖。5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)六寄存器、移位寄存器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器的邏輯功能及使用方法；n 掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器構(gòu)成環(huán)行計(jì)數(shù)器并測試其邏輯功能。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 示波器xj4323 一臺；n 元器件：74ls194二塊，導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理用于寄存一組二值代碼，n位寄存器由n個(gè)觸發(fā)器組成，可存放一組n位二值代碼，只要求其中每個(gè)觸發(fā)器可置1，置0。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。b實(shí)驗(yàn)要求l 測試74ls194的邏輯功能：清零：令=0，其他輸入均為任意

32、值，這時(shí)寄存器輸出q3q2q1q0=。清零后，置=1。送數(shù)。令= m1= m0=1，送入任意四位二進(jìn)制數(shù)d3d2d1d0=abcd,觀察cp=0、cp由10、cp由01三種情況下，輸出端q3q2q1q0的變化。狀態(tài)變化發(fā)生在cp脈沖的。 右移。清零以后，令=1，m1=0，m0=1，由右移輸入端dsr輸入二進(jìn)制數(shù)碼，如0100，由cp端連續(xù)輸入4個(gè)脈沖，觀察輸出情況，記錄結(jié)果是。左移。清零后，令=1，m1=1，m0=0，由左移輸入信號端dsl輸入二進(jìn)制數(shù)碼，如0001，連續(xù)加入4個(gè)cp脈沖，觀察輸出端情況，記錄結(jié)果是。保持。寄存器預(yù)置任意四位二進(jìn)制數(shù)碼abcd。令=1，m1= m0=0，加cp脈

33、沖，觀察寄存器輸出狀態(tài)，記錄結(jié)果是。表6.1 74ls194功能表，請?zhí)钔暾Ｇ宄?模式時(shí)鐘串行 輸 入 輸 出功 能總 結(jié) m1m0cpdsldsrd0d1d2d3q0q1q2q301111111111×10 0 0 0 1 1 1 1 0× 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0×××××××1111××× 0 1 0 0××××××a××××××

34、15;×××b××××××××××c×××××××××× d×××××××××l 環(huán)形計(jì)數(shù)器 自擬實(shí)驗(yàn)線路用并行送數(shù)法預(yù)置寄存器為二進(jìn)制數(shù)碼（例如0100），然后進(jìn)行右移循環(huán)，觀察寄存器輸出狀態(tài)的變化。 5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)七存儲器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 掌握eprom276

35、4的基本工作原理和使用方法。n 使用編程器對eprom進(jìn)行數(shù)據(jù)的存入。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n 編程器一臺，eprom2764一塊、74ls161一塊；n eprom擦除器、導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理74ls161是一個(gè)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，2764是一個(gè)8k×8的存儲器，共有8k個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)8位。有a0a12共13根地址線。當(dāng)a0a12從0 0000 0000 00001 1111 1111 1111變化時(shí)，對應(yīng)于0000h1fffh（h表示16進(jìn)制）單元，每個(gè)單元8位。2764的每個(gè)單元寫入內(nèi)容后，通過地址線選中某單元，可讀出其中的8位信息。在0000h單

36、元寫入的內(nèi)容為11111110（feh），當(dāng)讀出該單元內(nèi)容時(shí)，分析電路可知，1#發(fā)光二極管的負(fù)極接低電平，因此1#發(fā)光二極管點(diǎn)亮。對0000h000fh和1000h100fh單元，按照同樣的方法分析，可以得出其點(diǎn)亮規(guī)律。當(dāng)74ls161對脈沖計(jì)數(shù)時(shí)，使2764的a0a3地址線狀態(tài)按照00001111的規(guī)律循環(huán)，因此依次選中2764的單元為00000000000000000000001111，即0000h000fh，所以按照規(guī)律點(diǎn)亮。將eprom中的內(nèi)容擦除后，所有單元都為1，即所有單元的內(nèi)容全部都為ffh。再將2764接入實(shí)驗(yàn)電路中，由于發(fā)光二極管負(fù)極接的都是高電平，所以均不亮。由以上分析可知

37、，eprom是一種可改寫的只讀存儲器，通過地址線的選擇，可選中相應(yīng)的存儲單元并讀出其中數(shù)據(jù)，同時(shí)也觀察到eprom的數(shù)據(jù)是可以通過紫外線擦除，并重新寫入的。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。按上圖接線。b實(shí)驗(yàn)要求l 插入2764在編程器中插入2764并固定，注意芯片一定要按照編程器上的標(biāo)識插在正確的位置。打開編程器的電源開關(guān)。l 進(jìn)入編程程序選擇“eprom”，執(zhí)行eprom的操作程序，進(jìn)入到下一個(gè)界面，選擇生產(chǎn)廠家和芯片型號。l 檢查2764的內(nèi)容選好合適的芯片類型并回車后，就進(jìn)入到編程界面，在此選擇“m”和“t”也可以修改芯片的生產(chǎn)廠家和類型?？梢詸z查2764的內(nèi)容是否為空（blank c

38、heck）。檢查后若顯示“ok”，則說明2764的存儲內(nèi)容為空，2764中有信息，不能寫入，需要擦除后再進(jìn)行寫入操作。l 向2764寫入內(nèi)容執(zhí)行編輯緩沖器操作（edit buffer），回車后出現(xiàn)編輯界面。在該界面下可以顯示2764的所有存儲單元00001fff的內(nèi)容，未寫入時(shí)全為1?？梢愿鶕?jù)自己的需要在相應(yīng)的單元寫入內(nèi)容。為了測試寫入以下內(nèi)容：0000000f單元：fe ff fc ff f8 ff f0 ff e0 ff c0 ff 80 ff 00 ff1000100f單元：fe ff fd ff fb ff f7 ff ef ff df ff bf ff 7f ff其他單元的內(nèi)容不變，

39、全為ff。這里0f代表16進(jìn)制數(shù)。l 2764內(nèi)容測試按圖7.1連接線路，接好電源，注意一定不要接錯(cuò)線。然后按照以下步驟進(jìn)行測試：2764的2腳接地。根據(jù)單脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖，可以看到，電路中的發(fā)光二極管點(diǎn)亮規(guī)律為：1#亮；全滅；1#、2#亮；全滅；1#、2#、3#亮；全滅；，全亮；全滅，16個(gè)脈沖后又重新按照上述規(guī)律循環(huán)。2764的2腳接+5v。根據(jù)單脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖，可以看到，電路中的發(fā)光二極管的點(diǎn)亮規(guī)律為：1#亮；全滅；2#亮；全滅； 3#亮；全滅；，8#亮；全滅，8個(gè)發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮，16個(gè)脈沖后又重新按照上述規(guī)律循環(huán)。l 擦除2764中的內(nèi)容并測試取下電路中的2764，放進(jìn)紫

40、外線擦除器中，設(shè)定10min左右的定時(shí)時(shí)間，插上電源，開始對2764中的內(nèi)容進(jìn)行擦除。擦除結(jié)束，2764中的內(nèi)容為空。再插入電路中，所有發(fā)光二極管均不會點(diǎn)亮。5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)八gal器件的編程、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 學(xué)習(xí)可編程邏輯器件的基本工作原理和使用方法；n 學(xué)習(xí)編程軟件的使用方法；n gal器件的編程。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n ispexpert軟件；n gal編程器一臺；n gal16v8一塊、導(dǎo)線若干。、實(shí)驗(yàn)原理gal是一種按通用器件來生產(chǎn)，但邏輯功能是由用戶通過對器件編程來設(shè)定的器件，通過對邏輯方程編譯后生成jed文件，由編程器燒錄后完成相應(yīng)的邏輯功能。4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)

41、驗(yàn)線路。b實(shí)驗(yàn)要求l 運(yùn)用ispexpert軟件設(shè)計(jì)gal器件 l 編輯abel-hdl源程序 在文本編輯器中新建并編輯好abel-hdl源程序，以擴(kuò)展名*.abl保存。（注：在ispexpert中也可完成此工作。） l 創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目啟動(dòng)ispexpert軟件，然后單擊“file”菜單下的“new project”項(xiàng)。在彈出的對話框中輸入項(xiàng)目名。（注意，后面生成的熔絲圖文件的主文件名將與此項(xiàng)目名相同。）l 選擇器件 雙擊器件名“isplsi1032e-125lt100”可彈出“choose device”對話框。拖動(dòng)“device family”框中的滾動(dòng)條，選中“gal device l

42、ist”項(xiàng)，其“device”框中選中g(shù)al器件“gal16v8/zzd”，然后單擊“ok”按鈕確認(rèn)。 l 導(dǎo)入abel-hdl源文件 單擊菜單“source”中的“import”項(xiàng)，將已編輯好的abel-hdl源程序?qū)搿＃ㄗⅲ簡螕簟皊ource”中的“new”菜單項(xiàng)可創(chuàng)建新的源程序。）如圖8.1所示。在窗口中選abel-hdl源文件。雙擊“reduce logic”過程。處理結(jié)束后，在“reduce logic”和“compile logic”過程前會打上一個(gè)綠色的勾。 圖8.1導(dǎo)入abel-hdl源程序文件l 把設(shè)計(jì)適配到器件中。 在源文件窗口中選擇“gal16v8/z/zd”作為編譯對

43、象。雙擊處理過程中的“fit design”，項(xiàng)目管理器將完成源文件的編譯，及邏輯 分割，布局和布線，并將設(shè)計(jì)適配到該芯片中。如圖8.2所示。 圖8.2 適配器件 l 編譯源文件l 適配器件過程 l 生成熔絲圖文件 雙擊窗口右邊的處理過程列表中雙擊“create fuse map”將生成擴(kuò)展名為*.jed的熔絲圖文件。如圖8.3所示 l 完成適配器件過程 l 生成熔絲圖 雙擊“chip report”可查看芯片的引腳定義圖及相關(guān)信息。如圖8.4所示。 圖8.4芯片引腳圖及相關(guān)信息 l 對源文件的編譯工作完成，并生成了相應(yīng)的熔絲圖文件。 l gal編程器對gal16v8編程。5、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

44、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)九fpga器件的應(yīng)用設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎 學(xué)習(xí)fpga器件的基本工作原理和使用方法；n 學(xué)習(xí)編程軟件的使用方法。、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備n tds-4數(shù)字系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺；n epm7128芯片一塊。、實(shí)驗(yàn)原理l maxplus 軟件簡介 altera公司的max十plus 開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)完全集成化、易學(xué)易用的可編程邏輯設(shè)計(jì)環(huán)境，它可以在多種平臺上運(yùn)行。l maxplus 的設(shè)計(jì)流程 maxplus軟件主要由設(shè)計(jì)輸入、項(xiàng)目處理、設(shè)計(jì)校驗(yàn)、器件編程四大部分組成，如圖所示。 l 設(shè)計(jì)輸入maxplus軟件的設(shè)計(jì)輸入方法有原理圖輸入方式、文本設(shè)計(jì)輸入方式、波形設(shè)計(jì)輸入方式、層次設(shè)計(jì)輸入方式和底層設(shè)

45、計(jì)輸入方式等。l 項(xiàng)目處理： 在完成設(shè)計(jì)輸入后，maxplus將通過compiler對該設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行一系列的處理。從設(shè)計(jì)文件中讀取的信息經(jīng)過網(wǎng)表生成器、數(shù)據(jù)庫生成器、邏輯綜合器、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查器、模擬器網(wǎng)表生成器、多器件分配器、器件適配器、器件裝配器以及edif、vhdl、verilog l 設(shè)計(jì)校驗(yàn)： 設(shè)計(jì)核驗(yàn)過程包括設(shè)計(jì)模擬和定時(shí)分析，作用是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的邏輯功能和計(jì)算設(shè)計(jì)的內(nèi)部定時(shí)。通過maxplus的波形編輯器可以產(chǎn)生設(shè)計(jì)需要的輸入激勵(lì)信號，通過模擬器可以對設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行功能和時(shí)序模擬，通過時(shí)延分析器可以計(jì)算點(diǎn)到點(diǎn)的器件延時(shí)矩陣，確定器件引腳上的建立時(shí)間與保持時(shí)間要求，還可計(jì)算最高的時(shí)鐘頻率。

46、 l 器件編程： maxplus的編程器是使用compiler生成的編程文件對altera器件進(jìn)行編程的，它可以用來對器件編程、校驗(yàn)、試驗(yàn)，檢查是否空白以及進(jìn)行功能測試。 4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求a連接實(shí)驗(yàn)線路。b實(shí)驗(yàn)要求epm7128 芯片采用max+plus軟件進(jìn)行設(shè)計(jì) l 打開max+plus l 打開新文件選擇窗口菜單filenew，出現(xiàn)對話框，選定圖形編輯text editor file選項(xiàng)，再單擊ok按鈕，進(jìn)入文字編輯畫面。 l 保存文件選擇窗口菜單filesave,出現(xiàn)對話框，輸入文件名稱，其擴(kuò)展名為.vhd。 指定項(xiàng)目名稱與文件名相同：選擇窗口菜單fileprojectset project to current file,即設(shè)定項(xiàng)目名稱與文件名相同。 l 編輯文件 l 指定設(shè)計(jì)器件選取窗口菜單assigndevice,出現(xiàn)對話框，選擇max7000s系列的epm7128slc84-6。 l 保存并檢查選擇窗口菜單fileprojectsave&check,即可對電路設(shè)計(jì)文件進(jìn)行檢查。 l 保存并編譯編輯好之后選取窗口菜單fileprojectsave&compile,即可進(jìn)行編譯，產(chǎn)生.pof燒寫文件。燒寫epm7128芯片