一、系統(tǒng)簡介

隨著電子科學(xué)技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到不斷的更新，除了可以采用常規(guī)的TTL邏輯器件 (如邏輯門、觸發(fā)器等小規(guī)模集成電路)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外，也可以采用可編程邏輯器件(包括PLA，GAL、CPLD、FPGA等大規(guī)模集成電路)，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試，這種硬件軟化的實(shí)驗(yàn)方法具有容易設(shè)計(jì)、容易修改和容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，可有效地提高實(shí)驗(yàn)效率，正在逐步地替代前一種純硬件邏輯的實(shí)驗(yàn)方法，成為數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容。

該實(shí)驗(yàn)箱綜合了許多高等院校數(shù)字邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)配置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既可以完成常規(guī)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，又可以完成利用大規(guī)模邏輯器件（CPLD/FPGA）進(jìn)行數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，以取代復(fù)雜的傳統(tǒng)TTL/COMS硬件設(shè)計(jì)。促使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試數(shù)字電路的基本技能，掌握數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)方法，并為掌握后繼專業(yè)學(xué)科打好基礎(chǔ)。

二、系統(tǒng)配置及特點(diǎn)

1、電源：

輸入：AC 220V±10%

固定直流電源輸出：DC 5V/2A，DC ±12V/0.5A，

可調(diào)直流電流輸出：DC 1.3V～+12V/0.5A

2、信號源：

（1）單脈沖：有四路單脈沖電路，每路產(chǎn)生一個(gè)寬的正單脈沖和一個(gè)窄的正單脈沖，其中二路在產(chǎn)生正脈沖的同時(shí)還產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖。

（2）連續(xù)脈沖：分兩組，

一組為10路固定頻率的方波：1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、0.5MHz、1MHz、5MHz、10MHz。

另一組為連續(xù)可調(diào)方波：0Hz～100KHz。

（3）時(shí)序脈沖發(fā)生電路及啟?？刂齐娐罚寒a(chǎn)生四路脈沖信號，脈沖周期與輸入的時(shí)鐘信號相同，四個(gè)脈沖之間依次相差1個(gè)輸入時(shí)鐘周期。

3、步進(jìn)電機(jī)模塊，四相八拍步進(jìn)電機(jī)1個(gè)、齒輪轉(zhuǎn)盤1個(gè)及驅(qū)動(dòng)電路，并配有1個(gè)光電測速開關(guān)及輸出電路。

4、邏輯筆：紅色：高電平；綠色：低電平；黃色：高阻；

5、提供十六進(jìn)制8421撥碼盤二組；

6、16位邏輯電平開關(guān)：

可輸出“0”、“1”電平，同時(shí)帶有電平指示，當(dāng)開關(guān)置“1”電平時(shí)，對應(yīng)的指示燈亮，開關(guān)置“0”電平時(shí)，對應(yīng)的指示燈滅，開關(guān)狀態(tài)一目了然。

7、按鍵開關(guān)3個(gè)；

8、16位電平指示：

由紅、綠、黃、白16只LED及驅(qū)動(dòng)電路組成。當(dāng)正邏輯“1”電平輸入時(shí)LED點(diǎn)亮，反之LED熄滅。

9、數(shù)碼管顯示:

由6位7段LED數(shù)碼管及二―十六進(jìn)制譯碼器組成。供數(shù)字鐘、日歷等實(shí)驗(yàn)顯示用.

10、提供兩路0～Vx可調(diào)模擬電壓信號源。輸出Vx為：0～±5V 、0～±0.5V。

11、揚(yáng)聲器及驅(qū)動(dòng)電路。提供時(shí)鐘報(bào)時(shí)、報(bào)警、音樂用等發(fā)聲裝置。

12、蜂鳴器電路及麥克風(fēng)電路.

13、內(nèi)置1K、20K、100K電位器，作可變電阻用。

14、開放式實(shí)驗(yàn)區(qū)，

(1)提供21只 IC園孔插座（20芯3只、16芯8只、14芯8只、8芯2只），園孔插座接觸好，耐插拔；

(2)提供1只40芯鎖緊插座，可插8～40芯片。

15、提供分立元件接插區(qū)，可接插電阻、電容、穩(wěn)壓管、二極管、三極管等元器件，方便擴(kuò)展。

16、設(shè)有可裝、卸固定線路實(shí)驗(yàn)卡的插座四只。

17、可選配模擬電路實(shí)驗(yàn)卡，面包板實(shí)驗(yàn)卡等

18、可選配CPLD或FPGA實(shí)驗(yàn)卡?？蛇x配Lattice公司的1032，Aletra 7128，Xilinx 95108，也可根據(jù)用戶需求配置其它公司的器件，

19、全部信號的引出插孔均采用中型鍍金孔，不氧化，不變色。實(shí)驗(yàn)連接線采用鍍金自鎖緊接插頭，接線的可靠性好。

20、實(shí)驗(yàn)箱尺寸：510mm*330mm*100mm(長*寬*高)

21、系統(tǒng)配有電路設(shè)計(jì)與仿真軟件。幫助學(xué)生在自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)行仿真試驗(yàn)，以提高設(shè)計(jì)成功率。

22、實(shí)驗(yàn)箱配套教材：清華大學(xué)出版社出版《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)——課程設(shè)計(jì)與仿真》（高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材），該教材是專為本實(shí)驗(yàn)箱配套的。

三、電路設(shè)計(jì)與仿真軟件

（一）特點(diǎn)

1、提供一個(gè)交互式、圖形化的學(xué)習(xí)環(huán)境可將電路理論視覺化，幫助學(xué)生鞏固對公式和方程式的理解。實(shí)現(xiàn)學(xué)生在理論、仿真、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之間的無縫移動(dòng)

2、提供了30多個(gè)元件庫，數(shù)千種仿真元件資源。

3、提供了數(shù)十種儀器儀表資源和信號激勵(lì)源。

4、可實(shí)現(xiàn)電子電路，單片機(jī)、ARM、EDA、PLC、變頻器等的仿真。

（二）仿真內(nèi)容

1.儀器儀表：示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表等常用儀表的使用練習(xí)

2.電路原理：伏安特性、基爾霍夫定律、疊加原理、戴維南定理等電路原理的驗(yàn)證與設(shè)計(jì)。

3.數(shù)字電子技術(shù)：基本門電路、組合邏輯電路、時(shí)序電路、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、AD/DA轉(zhuǎn)換等原理應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.模擬電子技術(shù)：單管放大器、多級放大電路，差分放大、場效應(yīng)管放大器、射極放大器、波形發(fā)生器等應(yīng)用設(shè)計(jì)

5.單片機(jī)技術(shù)：支持MCS51、AVR、PIC、ARM7等CPU，可以進(jìn)行延時(shí)小燈、舞臺燈、紅綠燈、倒計(jì)時(shí)器等及其它復(fù)雜的應(yīng)用設(shè)計(jì)

6.EDA技術(shù)：半加器、全加器、表決器、序列檢測器、格雷碼編碼器、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示等應(yīng)用設(shè)計(jì)

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

（一）數(shù)字電路推薦實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

（二）EDA器件開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（選配）

　1、單元電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

　2、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

　3、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：