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)字邏輯電路的實驗內(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)進行實驗外，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)，借助計算機輔助設(shè)計軟件進行數(shù)字電路的設(shè)計和模擬調(diào)試，這種硬件軟化的實驗方法具有容易設(shè)計、容易修改和容易實現(xiàn)等優(yōu)點，可有效地提高實驗效率，正在逐步地替代前一種純硬件邏輯的實驗方法，成為數(shù)字邏輯電路實驗的重要內(nèi)容。

該實驗箱綜合了許多高等院校數(shù)字邏輯電路教學(xué)實驗經(jīng)驗，科學(xué)配置實驗項目，既可以完成常規(guī)的數(shù)字電路實驗，又可以完成利用大規(guī)模邏輯器件（CPLD/FPGA）進行數(shù)字邏輯設(shè)計的實驗，以取代復(fù)雜的傳統(tǒng)TTL/COMS硬件設(shè)計。促使學(xué)生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計、組裝和調(diào)試數(shù)字電路的基本技能，掌握數(shù)字邏輯電路實驗方法，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

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)生一個寬的正單脈沖和一個窄的正單脈沖，其中二路在產(chǎn)生正脈沖的同時還產(chǎn)生一個負脈沖。

（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鐘信號相同，四個脈沖之間依次相差1個輸入時鐘周期。

3、步進電機模塊，四相八拍步進電機1個、齒輪轉(zhuǎn)盤1個及驅(qū)動電路，并配有1個光電測速開關(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，同時帶有電平指示，當開關(guān)置“1"電平時，對應(yīng)的指示燈亮，開關(guān)置“0"電平時，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；

8、16位電平指示：

由紅、綠、黃、白16只LED及驅(qū)動電路組成。當正邏輯“1"電平輸入時LED點亮，反之LED熄滅。

9、數(shù)碼管顯示:

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

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、揚聲器及驅(qū)動電路。提供時鐘報時、報警、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、開放式實驗區(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，方便擴展。

16、設(shè)有可裝、卸固定線路實驗卡的插座四只。

17、可選配模擬電路實驗卡，面包板實驗卡等

18、可選配CPLD或FPGA實驗卡?？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。實驗連接線采用鍍金自鎖緊接插頭，接線的可靠性好。

20、實驗箱尺寸：510mm*330mm*100mm(長*寬*高)

21、系統(tǒng)配有電路設(shè)計與仿真軟件。幫助學(xué)生在自行設(shè)計實驗電路時行仿真試驗，以提高設(shè)計成功率。

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

三、電路設(shè)計與仿真軟件

（一）特點

1、提供一個交互式、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。實現(xiàn)學(xué)生在理論、仿真、實驗室實驗之間的無縫移動

2、提供了30多個元件庫，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源。

4、可實現(xiàn)電子電路，單片機、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證與設(shè)計。

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

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

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

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)碼管動態(tài)顯示等應(yīng)用設(shè)計

四、實驗內(nèi)容：

（一）數(shù)字電路推薦實驗項目：

（二）EDA器件開發(fā)設(shè)計實驗（選配）

　1、單元電路設(shè)計實驗：

　2、綜合設(shè)計實驗：

　3、研究創(chuàng)新實驗：