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第一章 基本数字集成电路及其测量技术1

第一节 器件的电气参数测量1

一、数字集成电路的分类及主要性能1

二、TTL与CMOS数字集成电路使用规则2

三、集成门电路外特性的测试5

第二节 组合电路及显示电路10

一、门电路10

二、数码显示器件11

三、液晶显示器件12

四、MSI组合逻辑电路13

五、用PLD器件设计组合电路15

第三节 时序电路15

一、触发器15

二、MSI计数器18

三、MSI移位寄存器20

四、用PLD器件设计时序电路22

第四节 时钟产生电路和定时电路22

一、555定时器22

二、集成施密特触发器24

三、多谐振荡器24

四、单稳态触发器27

第五节 模/数、数/模转换及应用29

一、集成模/数转换器30

二、集成数/模转换器32

第六节 半导体存储器36

一、存储器的分类36

二、半导体存储器的技术指标36

三、EEPROM37

第七节 数字电路的测量信号39

一、二进制测量信号39

二、数字电路同步波形的测量39

三、黑盒子电路的测量41

第八节 实验基本技能41

一、实验手段42

二、实验中应用较广的几种数字逻辑电路42

三、实验中应注意的问题43

第九节 数字电路常见故障的分析与排除44

一、数字电路常见故障44

二、检查电路的一般方法45

第二章 可编程逻辑器件47

第一节 可编程逻辑器件简介47

一、可编程逻辑器件的概念47

二、可编程逻辑器件与专用集成电路48

三、可编程逻辑器件的种类48

四、可编程逻辑器件的发展动态49

第二节 PLD中阵列的表示方法51

第三节 简单低密度PLD器件的基本结构52

第四节 MAX7000系列器件的特点54

第五节 MAX7000系列器件的结构与性能55

一、功能描述56

二、逻辑阵列块56

三、宏单元58

四、扩展乘积项59

五、可编程连线阵列61

六、I/O控制块62

七、可编程速度/功耗控制63

八、电压摆率控制63

九、3.3V和5V电源下的I/O工作电平63

十、设计加密63

十一、一般性测试63

第六节 EPM7128SLC84-15器件介绍64

一、对EPM7128SLC84-15的简要说明64

二、EPM7128SLC84-15的主要电参数64

三、使用EPM7128SLC84-15的注意事项66

第三章 数字电路自动化设计及数字电路描述语言67

第一节 可编程逻辑器件与电子设计自动化67

第二节 VHDL的基本概念67

一、VHDL是电子设计自动化的工具67

二、VHDL的特点68

第三节 VHDL的基本结构69

一、VHDL源程序结构69

二、一个最简单的VHDL源程序结构70

三、实体描述通用模式71

四、类属参数说明71

五、结构体描述通用模式72

六、端口模式72

七、库与程序包73

第四节 VHDL的对象、数据类型及运算操作符74

一、VHDL的对象74

二、VHDL的数据类型77

三、VHDL的运算操作符84

第五节 VHDL基本语句(一)89

一、顺序描述语句90

二、并行描述语句95

第六节 VHDL基本语句(二)100

一、顺序描述语句100

二、并行描述语句105

三、子程序109

四、VHDL的描述风格113

五、属性描述与定义语句116

第四章 MAX+plusⅡ软件开发系统及应用120

第一节 MAX+plusⅡ软件简介120

一、概述120

二、MAX+plusⅡ9.23的安装121

三、启动MAX+plusⅡ123

第二节 应用MAX+plusⅡ的设计过程124

一、设计输入124

二、设计编译131

三、设计校验139

四、器件编程145

五、参数型宏器件147

第五章 PSPICE软件在数字电路实验中的应用150

第一节 电路仿真工具PSPICE简介150

一、PSPICE的特点150

二、PSPICE 8.0的基本组成150

第二节 数字电路仿真的基本步骤151

第三节 利用PSPICE 8.0仿真、分析数字电路152

一、组合电路153

二、时序电路158

三、振荡电路159

四、数、模混合电路161

五、归纳总结163

第六章 基本实验165

第一节 实验要求165

一、概述165

二、实验报告的撰写165

第二节 电路板166

一、实验用电路板166

二、实验工具166

第三节 实验课题167

实验1 数字电路常用仪表使用167

实验2 集成电路的外特性测量168

实验3 奇偶校验电路170

实验4 组合电路冒险现象观察与研究170

实验5 选择器应用171

实验6 MSI全加/全减器172

实验7 三态门在总线上的应用173

实验8 码变换、数码管显示电路173

实验9 用VHDL语言设计组合逻辑电路(1)174

实验10 用VHDL语言设计组合逻辑电路(2)175

实验11 用VHDL语言设计组合逻辑电路(3)176

实验12 用VHDL语言设计组合逻辑电路(4)176

实验13 用VHDL语言设计组合逻辑电路(5)177

实验14 触发器178

实验15 分频器的应用179

实验16 环行计数器与扭环计数器179

实验17 序列信号发生器180

实验18 序列信号检测器181

实验19 计数器的应用182

实验20 用PLD设计具有74LS169功能的计数器183

实验21 用PLD器件设计9秒减计数器183

实验22 用PLD器件设计串/并行码变换器184

实验23 脉宽测量电路185

实验24 用参数型宏电路构成矢量信号选择器185

实验25 数字信号的发送和接收186

实验26 逻辑分析仪的应用187

实验27 简易多谐振荡器190

实验28 555多谐振荡器和定时器191

实验29 模/数和数/模转换器的应用191

实验30 简易数字直流电压表193

实验31 EEPROM的应用194

实验32 LPM-RAM器件使用194

第七章 数字系统与课程设计196

第一节 数字系统基本概述196

第二节 数字系统的设计方法197

一、自顶向下法197

二、自底向上法198

第三节 数字系统描述工具199

一、算法流程图199

二、算法状态机图200

三、备有记忆文档的状态图203

四、方框图205

第四节 数字系统设计实例205

一、设计实例205

二、系统设计小结226

第五节 用PLD器件实现数字系统时的安装与调测226

一、器件容量226

二、器件承受功率与散热226

三、PLD器件的检查227

四、算法和电路结构227

五、仿真227

六、电路调测227

七、输入逻辑电平的可靠性228

八、外围连线228

第六节 数字系统设计课题228

课题1 三层电梯控制器228

课题2 交通灯控制器229

课题3 数字频率计229

课题4 乒乓游戏机230

课题5 数字锁230

课题6 数字钟231

课题7 智能函数发生器231

课题8 双线双工单通道多用通信系统232

课题9 8×8点阵显示装置233

课题10 语音电路应用235

课题11 数据采集与监测系统238

课题12 电容测量仪239

课题13 4位二进制数除法器240

课题14 自动售票机240

课题15 脉冲信号型乐曲播放器241

课题16 智力竞赛抢答器241

附录 数字电路常用的测试仪表243

附录1 V-222型示波器243

一、概述243

二、使用方法249

三、示波器在数字电路测量中的基本应用250

附录2 SS-7804型示波器252

一、主要技术指标252

二、示波器面板上各开关与旋钮的名称和功能253

三、光标测量和频率计258

附录3 XC-13A型脉冲发生器259

一、用途简介259

二、脉冲发生器的正确使用方法262

附录4 数字计数器264

一、概述264

二、CN3165型计数器266

三、1218型通用计数器270

附录5 逻辑分析仪274

一、概述274

二、逻辑分析仪的基本结构276

三、逻辑分析仪的主要性能280

四、TEK1230型逻辑分析仪281

附录6 VHDL关键字290

参考文献291