內容簡介
本書是根據教育部高等院校理工科數字電路實驗基本教學要求編寫的。
本書可作為高等院校電氣類、電子與信息類、通信類、計算機與自動化控制工程類等專業本專科學生的實驗指導教材，也可作為畢業設計、電子設計競賽等的參考用書，還可供工程技術人員參閱。
圖書前言
數字電子技術是目前發展最為迅速、滲透力最大的領域，技術換代日新月異，新器件層出不窮。數字電路實驗的教學內容正從中小規模積體電路過渡到可程式器件，從單元電路過渡到數字系統，其理論基礎、設計方法都需要較大的更新、充實和完善。針對電子信息類專業創新人才的培養，課程體系的改革、課程內容的更新必須富有時代特色。本書在編寫過程中，闡述了仍然有著廣泛套用的中、小規模積體電路的設計和實驗，突出了已成為數字電路系統設計方法的主流和教學熱點，以FPGA（現場可程式器件）為主要對象的EDA（電子設計自動化）實驗，同時開拓了數字系統新領域的仿真實驗，因其在實驗教學中的技術優勢彌補了實驗經費不足的缺憾，擴展了學生的實踐空間和實驗內容，有利於學生開展探索性研究性實驗。
本書主要包括四部分：
（1） 基礎實驗，包括門電路靜態測試和動態測試實驗。
（2） 基本集成邏輯電路的功能與套用實驗，包括一般的大、中、小規模積體電路（TTL和CMOS）和可程式邏輯器件（PLD）。關於前者的套用，採用傳統的設計方法； 而對PLD的套用，採用計算機輔助設計的EDA技術。
（3） 綜合性（數字系統）實驗，這部分實驗既有採用EDA技術進行設計的PLD電路，也有採用傳統設計方法設計的普通TTL和CMOS電路。
（4） 仿真實驗，使用已有的仿真工具，通過在計算機上模擬仿真，完成數字電路的全部實驗測量過程。
本書力圖在總體結構和內容編排上具有系統性、啟發性和實用性，在做實驗的過程中，領會和掌握基本理論知識，在完成實驗後爭取達到理論的升華。本書內容闡述深入淺出，詳略得當，從基礎實驗到綜合實驗，提高了學習效率和效果，培養了學生分析問題、解決問題的素質和能力，注重基礎性和創新性的統一，目的是適應教學改革的需要，加強實踐教學環節。
為了使學生做起實驗來不枯燥，激發他們做實驗的熱情，引導並開發他們的創造能力，本書力圖把器件的功能和測試放在電路中。關於如何做好實驗，我們建議： 思想上重視是做好實驗的前提，認真預習是做好實驗的保證，堅持“多想少動”是做好實驗的訣竅，寫好總結報告是實驗的重要一環。此外，充分利用網路工具、查閱器件手冊和閱讀儀器使用說明書也是實驗的一項基本功，應注意這方面的套用訓練。
數字電路實驗是高等院校電子、電氣、通信、計算機與自動化控制工程及相關專業的基礎實踐課程，對於培養和提高學生的創新能力、解決實際問題的技能起著十分重要的作用。本書所列實驗，無論是在題目的數量上，還是在每個題目的實驗內容上，都超出了課時計畫所規定的量。因此要根據具體情況適當選擇哪些實驗內容作為教學。
本書獲“蘭州大學教材建設基金”、“甘肅省信息科學與技術培養基地”項目資助。在編寫過程中得到蘭州大學信息科學與工程學院馬義德教授、馬義忠教授、楊凌副教授和靳天玉高級實驗師的指導，也得到了王玉增、畢淑桂等許多老前輩的熱情支持和幫助，在此謹向他們表示衷心的感謝！
限於作者學識和經驗，書中錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。
圖書目錄
第1章數字電路實驗基礎知識及課程設計要求
1.1數字電路實驗的目的及其意義
1.2數字電路實驗的一般要求
1.2.1實驗前的要求
1.2.2實驗中的要求
1.2.3實驗後的要求
1.3數字電路基本元器件知識
1.3.1電阻
1.3.2電容
1.3.3電感
1.3.4晶體二極體
1.3.5晶體三極體
1.3.6場效應電晶體放大器
1.4誤差分析與測量結果的處理
1.4.1誤差分析
1.4.2測量結果的處理
1.5數字電路的測試和故障的查找與排除
1.5.1數字電路的測試
1.5.2故障的查找與排除
1.6數字電路課程設計的基礎知識和設計方法
1.6.1明確係統的設計任務要求
1.6.2方案的選擇
1.6.3單元電路的設計、參數計算和器件選擇
1.6.4電路圖的繪製
1.7數字電路的組裝和調試
1.7.1數字電路的組裝
1.7.2數字電路的調試
1.8課程設計的總結報告
第2章示波器的使用和基本門電路特性測量實驗
實驗1示波器的使用
實驗2門電路靜態特性的測量
實驗3 門電路的延遲時間
第3章組合邏輯電路與時序邏輯電路實驗
實驗4集成門電路的組合電路
實驗5編碼器和解碼器
實驗6加法器
實驗7觸發器
實驗8計數器和移位暫存器
實驗9順序脈衝發生器的設計與調試
實驗10序列信號的產生和檢測
第4章半導體存儲器、D/A轉換及定時器實驗
實驗11 RAM存儲器
實驗12312位數字直流電壓表的安裝調試
實驗13D/A轉換器
實驗14555定時器的套用
第5章可程式邏輯器件與EDA技術實驗
實驗15基於GAL的可程式邏輯器件套用
實驗16基於FPGA的數字系統設計
第6章綜合性實驗
實驗17智力競賽搶答器的設計與調試
實驗18具有程式控制的反饋移位暫存器的設計與調試
實驗19周期性同步數制轉換系統設計與調試
實驗20PLD自動售票系統的設計與調試
實驗21用TTL實現自動售票系統的設計與調試
實驗22路口交通燈管理系統的設計與調試
實驗23數字鐘的設計與調試
實驗24密碼電子鎖的設計與調試
實驗25基於 FPGA的十進制計數器的設計
實驗26基於 FPGA的7段數碼管的設計
第7章數字電路仿真實驗
實驗27使用仿真工具進行基本門電路測量
實驗28單片機最小系統仿真
附錄A半導體積體電路型號命名法及其封裝形式
A.1國產半導體積體電路型號命名方法
A.2國產TTL產品系列及國外TTL電路型號含義
A.3國產CMOS產品系列及國外CMOS型號命名法
A.4常用積體電路的封裝形式
附錄B常用電路元器件型號及其主要性能參數
B.1電阻器
B.2電容器
B.3半導體器件
附錄C示波器的基本原理
C.1示波管
C.2示波器的基本組成
附錄DKENWOOD示波器的操作面板說明
D.1前方面板
D.2後方面板
D.3探針
附錄E器件引腳圖
附錄F電子電路仿真設計與製版軟體綜述
F.1美國Cadence公司的OrCAD軟體
F.2加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB軟體
F.3製版軟體Ultiboard 7簡介
F.4澳大利亞Altium公司的Protel軟體
F.5美國Mentor Graphics公司的PADS軟體
F.6英國Labcenter Electronics公司的Proteus軟體
F.7關於EDA軟體的選用和業餘製版注意事項
F.8電子線路的設計過程
參考文獻
