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项目一 裁判器电路设计与制作1

第一部分 相关知识1

1.1 数字电路概述1

1.2 数制与码制2

1.2.1 常用的进位计数制2

1.2.2 数制转换3

1.2.3 码制4

1.3 逻辑代数基础6

1.3.1 逻辑体制6

1.3.2 基本逻辑运算与复合逻辑运算6

1.3.3 逻辑函数及其表示方法9

1.3.4 逻辑代数的基本定律和规则11

1.4 逻辑函数的化简12

1.4.1 逻辑函数的公式化简法12

1.4.2 逻辑函数的卡诺图化简法14

第二部分 工作任务16

1.5 学习Multisim10.0在数字电路中的应用16

1.6 裁判器电路设计与制作20

第三部分 总结与考核21

知识小结21

自我检验题22

项目二 门电路的认识与测试24

第一部分 相关知识24

2.1 分立元件实现的基本逻辑门电路24

2.1.1 二极管“与”门电路24

2.1.2 二极管“或”门电路25

2.1.3 三极管“非”门电路26

2.2 TTL集成逻辑门27

2.2.1 TTL的主要特性与技术参数28

2.2.2 TTL门的电路原理31

2.2.3 扩展功能的TTL门电路32

2.2.4 TTL集成逻辑门的使用注意事项34

2.3 CMOS集成逻辑门35

2.3.1 CMOS集成逻辑门的特性与特点35

2.3.2 CMOS集成逻辑门使用注意事项36

2.4 TTL与CMOS集成门的互联接口电路37

2.4.1 TTL电路驱动CMOS电路37

2.4.2 CMOS电路驱动TTL电路38

第二部分 工作任务38

2.5 集成门电路仿真实训38

2.6 TTL集成逻辑门的参数测试41

第三部分 总结与考核45

知识小结45

自我检验题46

项目三 16路跑马灯组合电路的设计与仿真48

第一部分 相关知识48

3.1 组合逻辑电路的分析与设计48

3.1.1 组合逻辑电路的分析48

3.1.2 组合逻辑电路的设计50

3.2 编码器52

3.2.1 编码器的原理和分类52

3.2.2 集成编码器54

3.3 译码器和数据分配器56

3.3.1 译码器的原理和分类56

3.3.2 显示译码器59

3.3.3 数据分配器62

3.4 数据选择器63

3.4.1 数据选择器的原理63

3.4.2 集成数据选择器64

3.5 数值比较器和加法器65

3.5.1 数值比较器和加法器工作原理65

3.5.2 集成数值比较器和集成算术运算电路67

3.6 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象69

3.6.1 竞争-冒险现象及其产生原因69

3.6.2 冒险现象的判别69

3.6.3 消除冒险现象的方法70

第二部分 工作任务71

3.7 组合电路的逻辑功能测试71

3.7.1 编码器和译码器的Multisim10.0仿真71

3.7.2 编码器和译码器的功能测试75

3.8 组合电路的应用设计77

3.8.1 16路跑马灯电路的Multisim10.0仿真77

3.8.2 16路跑马灯电路的制作78

第三部分 总结与考核79

知识小结79

自我检验题80

项目四 智力抢答器的设计与制作83

第一部分 相关知识83

4.1 基本RS触发器83

4.1.1 基本RS触发器的结构组成83

4.1.2 基本RS触发器结构原理83

4.1.3 基本RS触发器的逻辑功能描述84

4.2 同步触发器86

4.2.1 同步RS触发器86

4.2.2 同步D触发器88

4.3 时钟脉冲边沿触发的触发器89

4.3.1 维持阻塞D触发器89

4.3.2 主从型JK触发器91

4.3.3 T触发器和T’触发器94

第二部分 工作任务94

4.4 集成触发器的Multisim10.0仿真分析94

4.5 智力抢答器的设计与制作96

4.5.1 智力抢答器的Multisim10.0仿真分析96

4.5.2 智力抢答器的制作98

第三部分 总结与考核99

知识小结99

自我检验题99

项目五 交通灯控制电路的设计与制作102

第一部分 相关知识102

5.1 时序逻辑电路的分析和设计思路102

5.1.1 时序逻辑电路的功能描述102

5.1.2 时序逻辑电路的基本分析方法103

5.1.3 时序逻辑电路的设计思路107

5.2 计数器107

5.2.1 异步计数器108

5.2.2 同步计数器113

5.2.3 N进制计数器119

5.3 寄存器和移位寄存器121

5.3.1 寄存器121

5.3.2 移位寄存器122

第二部分 工作任务125

5.4 任意进制计数器、移位寄存器的Multisim10.0仿真分析125

5.5 交通灯控制电路的设计与制作127

5.5.1 交通灯控制电路的Multisim10.0仿真分析127

5.5.2 交通灯控制电路的制作与测试130

第三部分 总结与考核131

知识小结131

自我检验题132

项目六 报警器的设计与制作136

第一部分 相关知识136

6.1 555定时器的结构及工作原理136

6.2 施密特触发器138

6.2.1 用555定时器组成施密特触发器139

6.2.2 施密特触发器的应用139

6.3 单稳态触发器140

6.3.1 用555定时器组成单稳态触发器141

6.3.2 单稳态触发器的应用142

6.4 多谐振荡器143

6.4.1 用555定时器组成多谐振荡器143

6.4.2 多谐振荡器的应用145

第二部分 工作任务146

6.5 报警器电路的Multisim10.0仿真分析146

6.6 报警器电路的设计与制作147

第三部分 总结与考核148

知识小结148

自我检验题149

项目七 简易数字电压表的设计与制作151

第一部分 相关知识151

7.1 D/A转换器151

7.1.1 D/A转化器的基本概念151

7.1.2 二进制权电阻网络D/A转换器152

7.1.3 R-2R T型网络D/A转换器153

7.1.4 D/A转换器的主要技术参数155

7.1.5 集成D/A转换器155

7.2 A/D转换器157

7.2.1 采样、保持、量化及编码157

7.2.2 V-T型双积分式A/D转换器159

7.2.3 逐次逼近型转换器161

7.2.4 A/D转换器的主要技术指标163

7.2.5 集成A/D转换器163

第二部分 工作任务164

7.3 三位半数字电压表的设计与Multisim10.0仿真分析164

7.4 三位半数字电压表的制作与测试166

第三部分 总结与考核167

知识小结167

自我检验题168

项目八 用可编程逻辑器件实现简单的数字频率计170

第一部分 相关知识170

8.1 EDA基础知识170

8.1.1 EDA概述170

8.1.2 可编程逻辑器件171

8.1.3 EDA开发环境172

8.2 硬件描述语言VHDL175

8.2.1 VHDL程序相关知识175

8.2.2 组合电路的VHDL描述179

8.2.3 时序电路的VHDL描述183

第二部分 工作任务188

8.3 用QUARTUS‖8.0开发环境实现数字频率计的设计188

第三部分 总结与考核193

知识小结193

自我检验题193

附录一 Multisim常用命令197

附录二 常用逻辑符号对照表201

附录三 常用数字集成电路管脚图202

参考文献208