2023年数字逻辑设计及应用教学大纲.docx

《2023年数字逻辑设计及应用教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年数字逻辑设计及应用教学大纲.docx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023年数字逻辑设计及应用教学大纲 第一篇：数字规律设计及应用教学大纲 电子信息工程专业教学大纲 数字规律设计及应用课程教学大纲 课程编号：53000540 学时：64 学分：4 课外上机：16学时 先修课程：高等数学、电路分析基础、模拟电路基础 教材: DIGITAL DESIGN-Principles & Practices(Third Edition),John F.Wakerly,高等教化出版社，2023年5月 数字设计原理与实践原书第三版John F.Wakerly 林生 等译 机械工业出版社 2023年8月 一、课程的性质和任务 本课程是通讯工程、电子信息工程、测控技术与仪器、自

2、动化、生物医学工程等多个专业方向所共有的一门重要技术基础课。 要求学生通过本课程学习驾驭数字规律电路的基本原理与特性、数字规律电路的基本分析方法、数字规律电路设计和综合的基本技能、常用数字电路功能单元的实际应用技巧。 同时要求同学能够理解数字规律电路与模拟电路之间的亲热关系，了解EDA技术对于数字规律电路设计分析的重大意义。 二、教学内容和要求 1.课堂理论教学62学时第一章 引论2学时 介绍数字规律电路的特点、数字规律电路在电子系统设计中的地位、数字规律电路与模拟电子电路之间的关系、简洁介绍EDA设计工具、VHDL语言对数字规律设计作用和影响。 其次章 数系与代码6学时 重点学习驾驭： 电子

3、信息工程专业教学大纲 十进制、二进制、八进制和十六进制数的表示方法以及它们之间的互相转换、非十进制数的加减运算； 符号数的表达：符号-数值码Signed-Magnitude System、原码，二进制补码(twos complement，补码)、二进制反码ones complement, 反码表示以及它们之间的互相转换；带符号数的补码的加减运算； BCD码Binary Codes for Decimal numbers、格雷码Gray code、葛莱码的特点，它们与二进制数之间的转换关系； 二进制数的浮点数表达补充； 学习了解： 字符的代码表示，二进制代码在状态，条件等的表示方面的应用； 第三

4、章 数字电路4学时 重点学习驾驭： 作为电子开关运用的二极管、双极型晶体管、MOS场效应管的工作方式；以CMOS倒相器电路的构成及工作状态分析； 规律电路的静态、动态特性分析，等价的输入、输出模型； 学习理解： 特殊的输入输出电路结构：CMOS传输门、施密特触发器输入结构、三态输出结构、漏极开路输出结构；学习了解其他类型的规律电路： TTL,ECL等； 不同类型、不同工作电压的规律电路的输入输出规律电平规范值以及它们之间的连接协作的问题。 第四章 组合规律设计原理10学时 重点学习驾驭: 规律代数的公理、定理，对偶关系，以及在规律代数化简时的作用； 规律函数的表达形式：积之和与和之积标准型、真

5、值表； 组合电路的分析：规律函数表达式的产生过程及规律函数表达式的基本化简方法函数化简方法； 组合电路的综合过程：将功能表达表达为组合规律函数的表达形式、规律函数表达式的化简函数化简方法和卡诺图化简方法、运用与非门、或非门表达的规律函数表达式、规律函数的最简表达形式及综合设计的其他问题：无关项的处理、冒险问题和多输出规律化简的方法。第五章 组合规律设计实践10学时 重点学习驾驭： 利用基本的规律门完成规定的组合规律电路的设计任务：如译码器、编码器、多路选择器、多路支配器、异或门、比较器、全加器； 利用基本的规律门和已有的中规模集成电路MSI规律器件如译码器、编码器、多路选择器、多路支配器、异或

6、门、比较器、全加器、三态器件等作为设计的基本元素完成更为困难的组合规律电路设计的方法。电子信息工程专业教学大纲 第七章 时序规律设计原理10学时重点学习驾驭: 基本时序元件R-S型,D型,J-K型,T型锁存器、触发器的电路结构，工作原理，时序特性, 功能表，特征方程表达式，不同触发器之间的互相转换； 扫描触发器(Scan Flip-Flop)特性及基本应用； 钟控同步状态机的模型图，状态机类型及基本分析方法和步骤，运用状态图表示状态机状态转换关系； 时序状态机的设计：状态转换过程的建立，状态的化简与编码赋值、未用状态的处理-最小风险方案和最小代价方案、运用状态转换表的设计方法、运用状态图的设计

7、方法。 学习了解： 时序电路设计中的其他的设计方法。 第八章 时序规律设计实践10学时 重点学习驾驭： 利用基本的规律门、时序元件作为设计的基本元素完成规定的钟控同步状态机电路的设计任务：计数器、位移寄存器、序列检测电路和序列发生器的设计； 利用基本的规律门和已有的中规模集成电路MSI时序功能器件作为设计的基本元素完成更为困难的时序规律电路设计的方法。学习了解： 时序电路设计中的其他问题：组合电路与时序电路的比较，大型时序电路的结构划分，时钟歪斜，异步输入处理等。 第十章 存储器及其在数字规律系统实现中的运用4学时 学习了解：存储器ROM,SRAM的基本工作原理和结构； 学习驾驭：存储器在数字

8、规律系统设计的硬件实现中的运用。第十一章 其他的实际问题3学时 学习了解： 数字规律电路(组合电路和时序规律电路)设计的描述说明方法； 数字规律系统设计的其他问题：数字规律设计中设计工具的作用、设计的可测试性问题、数字规律系统牢靠性的问题、高速数字规律系统中信号传输的相关问题。 补充内容 模数转换器、数模转换器(ADC/DAC)原理及应用简介 3学时重点学习理解： 数字-模拟转换器(Digit to Analog Convertor,DAC)的基本电路结构R-2R结构的DAC，工作原理； 模拟-数字转换器(Analog to Digit Convertor,ADC)的基本电路结构逐次靠近式的A

9、DC，工作原理；、电子信息工程专业教学大纲 模拟-数字转换器、数字-模拟转换器(ADC/DAC)在电子系统中的作用和应用，特别是在波形发生方面的运用。 2.试验教学 试验教学12学时 试验目的：探讨典型数字集成电路的功能及扩展方法；驾驭其测 试方法；根据试验要求进行电路设计和测试。 试验内容：根据数字集成电路的特点，进行基本功能单元试验，包括组合电路基本功能单元的试验，时序电路的基本功能单元的试验及数字电路综合设计性设计试验。试验上机(课外)16学时 试验目的：通过运用CAD设计工具 PSPICE、MAX+plusII对教材中相关例题的分析，加深对教材内容的理解，更好地驾驭相关学问。 试验内容

10、： 1、学习运用PSPICE电路CAD工具，利用PSPICE仿真CMOS基本规律门的静态特性和动态特性、了解电路结构和负载特性对规律门静态特性和动态特性的影响。 2、学习运用MAX+plusII工具，利用MAX+plusII工具进行数字规律电路仿真的基本方法；进行基本组合电路基本功能单元，时序电路的基本功能单元进行仿真，加深对基本功能单元功能作用的理解；对教材中大型例题进行仿真分析，加强对大型综合性设计的分析理解实力。 3.课堂习题课 由老师根据课程进展状况自行支配。 三、主要教学参考资料 1.Alan B.Marcovitz.Introduction to Logic Design(影印版)

11、,清华高校出版社,2023 2.Victor P.Nelson H.Troy Nagle Bill D.Carroll J.David Irwin.Digital Logic Circuit Analysis & Design 清华高校出版社,Prentice Hall, Inc, 1997 3John M.Yarbrough.Digital Logic Applicatons and Design 机械工业出版社 2023 4阎 石，数字电子技术基础(第四版)，高等教化出版社，1998 5王毓银，数字规律设计，高等教化出版社，2023 6龙忠琪，贾立新，数字集成电路教程，科学出版社，2023

12、 电子信息工程专业教学大纲 7.毛法尧，欧阳星明，任宏萍，数字规律，华中科技高校出版社，1996 8.沈嗣昌，数字系统设计，北京航空工业出版社，1996 9何绪芃，曾发祚，脉冲与数字电路，电子科技高校出版社，1995 10万栋义，脉冲与数字电路其次版，11.刘宝琴，数字电路与系统，清华高校出版社，1993 12陈贵灿，邵志标，程军，林长贵，CMOS集成电路设计，西安交通高校出版社，2000 其次篇：数字规律设计及应用课程教学大纲 数字规律设计及应用课程教学大纲 课程编号：53000540 适用专业：电子信息类专业包括通信工程、网络工程、信息工程、电子信息工程、信息对抗技术、电磁场与天线技术、电

13、波传播与天线、电子科学技术、集成电路设计与集成系统、微电子学、应用物理学、电子信息科学与技术、真空电子技术、光信息科学与技术、信息显示与光电技术、测控技术与仪器、自动化、自动化电力系统自动化、环境工程、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、工业工程、生物医学工程、管理-电子工程复合培育试验班。 学 时 数：64 学 分 数：4 开课学期：第4学期 先修课程：高等数学、电路分析基础、模拟电路基础 执 笔 者： 姜书艳 编写日期：2023.1 审核人教学副院长： 一、课程性质和目标 授课对象：全日制高校本科二年级 课程类别：学科基础课 教学目标本课程对实现培育目标的作用；学生通过学习该课程后

14、，在思想、学问、实力和素养等方面应到达的目标： “数字规律设计及应用课程是电子信息类专业所共有的一门重要学科基础课程，同时也是一门重要工程技术课程，是探讨数字系统设计的入门课程。通过本课程的学习，使学生驾驭数字规律电路的基本理论和基本分析方法，为学习后续课程准备必要的电路学问。本课程在培育学生肃穆认真的科学作风和抽象思维实力、分析计算实力、总结归纳实力等方面起重要作用。在本课程中，将介绍数字规律电路的分析设计方法和基本的系统设计技巧；培育同学综合运用学问分析解决问题的实力和在工程性设计方面的基本素养。通过试验和课外上机试验的方式，使同学深化了解和驾驭数字规律电路的设计分析方法和电路的运用过程。

15、 二、课程内容支配和要求 一教学内容、要求及教学方法 1.课堂理论教学64学时第一章 引论1学时 了解：数字规律电路的特点、数字规律电路在电子系统设计中的地位、数字规律电路与模拟电子电路之间的关系、简洁介绍EDA设计工具、HDL语言对数字规律设计作用和影响。其次章 数系与代码5学时 驾驭：十进制、二进制、八进制和十六进制数的表示方法以及它们之间的互相转换、非十进制数的加减运算； 驾驭：符号数的表达：符号-数值码Signed-Magnitude System、原码，二进制补码(twos complement，补码)、二进制反码ones complement, 反码表示以及它们之间的互相转换； 驾

16、驭：带符号数的补码的加减运算；BCD码Binary Codes for Decimal numbers、格雷码Gray code、葛莱码的特点，它们与二进制数之间的转换关系； 理解：二进制数的浮点数表达补充； 了解：字符的代码表示，二进制代码在状态、条件等的表示方面的应用； 第三章 数字电路6学时 驾驭：正负规律的概念；CMOS规律电平和噪声容限，扇出特性； 驾驭：利用PSPICE仿真CMOS基本规律门的静态特性和动态特性、了解电路结构和负载特性对规律门静态特性和动态特性的影响。 理解：CMOS规律反相器、与非门、或非门、非反相门、与或非门电路的结构； 理解：CMOS规律电路的其他稳态电气特性

17、：带电阻性负载的电路特性、非志向输入时的电路特性、负载效应、不用的输入端及等效的输入、输出电路模型； 理解：动态电气特性：转换时间、传播延迟、电流尖峰； 理解：特殊的输入输出电路结构：CMOS传输门、施密特触发器输入结构、三态输出结构、漏极开路输出结构； 了解：作为电子开关运用的二极管、双极型晶体管、MOS场效应管的工作方式； 了解：其他类型的规律电路：TTL,ECL等； 了解：不同类型、不同工作电压的规律电路的输入输出规律电平规范值以及它们之间的连接协作的问题。 第四章 组合规律设计原理10学时 驾驭:规律代数的公理、定理，对偶关系、反演关系、香浓绽开定理，以及在规律代数化简时的作用； 驾驭

18、:规律函数的表达形式：积之和与和之积标准型、真值表、规律表达式，以及各种表达形式之间的关系； 驾驭:规律函数的基本运算：相加或、相乘与、对偶、反演；异或、同或运算的公式、性质及其互相关系补充； 驾驭:组合电路的分析：穷举法和代数法；代数法规律函数表达式的产生过程及规律函数表达式的基本化简方法函数化简方法和卡诺图化简方法； 驾驭:组合电路的综合过程：将功能表达表达为组合规律函数的表达形式、运用与非门、或非门表达的规律函数表达式、规律函数的最简表达形式及综合设计的其他问题：无关项(dont-care terms)的处理、多输出(multiple-output)规律化简的方法和定时冒险timing

19、hazards问题。驾驭：学习运用QuatusII(MAX+plusII)工具，利用图形法和波形法进行数字规律电路仿真；对定时冒险电路进行仿真分析，加强对定时冒险现象的分析理解实力。理解：组合规律电路和时序规律电路的基本概念；规律代数化简时的几个概念：蕴含项implicant、主蕴含项prime implicant、奇异“ 1 单元distinguished 1-cell)、质主蕴含项(essential prime implicant);五变量及以上规律函数卡诺图化简方法； 了解：开集on-set、闭集(off-set)的概念； 第五章 硬件描述语言4学时了解：HDL工具组、设计流程 驾驭：

20、Verilog语言的语法结构和特点，会运用Verilog语言编写数字规律电路相关的程序 第五章 组合规律设计实践12学时 驾驭：利用基本的规律门完成规定的组合规律电路的设计任务：如译码器、编码器、多路选择器、多路支配器、异或门、比较器、全加器； 驾驭：利用基本的规律门和已有的中规模集成电路MSI规律器件如译码器、编码器、多路选择器、多路支配器、异或门、比较器、全加器、三态器件等作为设计的基本元素完成更为困难的组合规律电路设计的方法； 驾驭：利用QuatusII文本法等Verilog语言进行组合电路基本功能单元仿真，加深对基本功能单元功能作用的理解；对教材中大型例题进行仿真分析，加强对大型综合性

21、设计的分析理解实力。理解：等效门符号摩根定理Equivalent Gate Symbols under the Generalized Demorgans Theorem；信号名和有效电平Signal Name and Active Levels)；“圈到圈的规律设计Bubble-to-Bubble Logic Design；电路定时(Circuit Timing)；Parity Circuit(奇偶校验电路)的原理、应用； 了解：文档标准。 第七章 时序规律设计原理10学时 驾驭:基本时序元件R-S型、D型锁存器以及D型、J-K型、T型触发器的电路结构、工作原理、时序特性、功能表、特征方程表

22、达式，不同触发器之间的互相转换； 驾驭:钟控同步状态机的模型图，状态机类型及基本分析方法和步骤，运用状态图表示状态机状态转换关系； 驾驭:时序状态机的设计：状态转换过程的建立，状态的化简与编码赋值、未用状态的处理-最小风险方案和最小代价方案、运用状态转换表的设计方法、运用状态图的设计方法。 驾驭：利用QuatusII文本法等Verilog语言对各种类型触发器进行仿真，加深对各种类型触发器功能作用的理解；学会用Verilog语言设计时序电路。理解：扫描触发器(Scan Flip-Flop)特性及基本应用； 理解：组合规律电路和时序规律电路的基本概念；有限状态机Finite-State Machi

23、ne、时钟触发沿Clock Tick、占空比Duty Cycle的含义；基本双稳态元件(Bistable Elements)的结构和亚稳态特性Metastable Behavior；锁存器Latches与触发器Flip-Flops的区分；主从触发器与边沿结构触发器的区分；触发器的定时参数Timing Parameters：建立时间和保持时间的概念；时序规律电路的分类； 了解：时序电路设计中的其他的设计方法。第八章 时序规律设计实践10学时 驾驭：利用基本的规律门、时序元件作为设计的基本元素完成规定的钟控同步状态机电路的设计任务：计数器、位移寄存器、序列检测电路和序列发生器的设计； 驾驭：利用基

24、本的规律门和已有的中规模集成电路MSI时序功能器件作为设计的基本元素完成更为困难的时序规律电路设计的方法。 驾驭：利用QuatusII(MAX+plusII)文本法等Verilog语言进行时序电路基本功能单元仿真，加深对基本功能单元功能作用的理解；对教材中大型例题进行仿真分析，加强对大型综合性设计的分析理解实力。 理解：开关消抖(Switch Debouncing)电路、总线保持电路Bus Holder Circuit原理；寄存器register和锁存器latch的区分；计数器的分类；移位寄存器型计数器Shift-Register Counters：环形计数器Ring Counter和扭环计数

25、器Twisted-Ring Counters的电路结构工作原理及应用；修改成自启动的方法；线性反馈移位寄存器(LFSR)计数器的特点、设计方法及应用；串/并转换Serial-to-Parallel Conversion原理；迭代与时序电路Iterative versus Sequential Circuits)； 了解：时序电路文档标准(Sequential-Circuit Documentation Standards)；时序电路设计中的其他问题：大型时序电路的结构划分，时钟偏移Clock Skew)，异步输入处理等。第十章 存储器及其在数字规律系统实现中的运用2学时 了解：存储器ROM,S

26、RAM的基本工作原理和结构； 理解：存储器在数字规律系统设计的硬件实现中的运用。第十一章 其他的实际问题2学时 了解：数字规律电路(组合电路和时序规律电路)设计的描述说明方法； 了解：数字规律系统设计的其他问题：数字规律设计中设计工具的作用、设计的可测试性问题、数字规律系统牢靠性的问题、高速数字规律系统中信号传输的相关问题。 补充内容 模数转换器、数模转换器(ADC/DAC)原理及应用简介2学时 理解：数字-模拟转换器(Digit to Analog Convertor,DAC)的基本电路结构R-2R结构的DAC，工作原理； 理解：模拟-数字转换器(Analog to Digit Conver

27、tor,ADC)的基本电路结构逐次靠近式的ADC，工作原理； 理解：模拟-数字转换器、数字-模拟转换器(ADC/DAC)在电子系统中的作用和应用，特别是在波形发生方面的运用。 关于应到达要求的说明：“了解：是指学生应能辨别的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及转变倾向，包括必要的记忆；“理解：是指学生能用自己的语言把学过的学问加以表达、说明、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其他事物的互相关系；“驾驭：是指学生能根据不怜悯况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析和综合。 二自学内容和要求 1、学习运用PSPIC

28、E电路CAD工具，利用PSPICE仿真CMOS基本规律门的静态特性和动态特性、了解电路结构和负载特性对规律门静态特性和动态特性的影响。 2、学习运用QuatusII(MAX+plusII)等工具，利用QuatusII(MAX+plusII)等工具进行数字规律电路仿真的基本方法；进行基本组合电路基本功能单元，时序电路的基本功能单元进行仿真，加深对基本功能单元功能作用的理解；对教材中大型例题进行仿真分析，加强对大型综合性设计的分析理解实力。 三实践性教学环节和要求 试验教学12学时 试验目的：探讨典型数字集成电路的功能及扩展方法；驾驭其测试方法；根据试验要求进行电路设计和测试。试验内容：根据数字集

29、成电路的特点，进行基本功能单元试验，包括组合电路基本功能单元的试验，时序电路的基本功能单元的试验及数字电路综合设计性设计试验。试验上机(课外)16学时 试验目的：通过运用CAD设计工具 PSPICE、QuatusII(MAX+plusII)等对教材中相关例题的分析，加深对教材内容的理解，更好地驾驭相关学问。试验内容见自学内容和要求。 三、考核方式 本课程的考核方式为：平常考核10%：包括平常作业及随堂考核成果；课程设计10%；中期考核20%；期末考核60%。 平常作业习题：基本接受教材习题，每章结束上交，批改后进行针对性讲解，并给出参考解答；随堂考核：每课一题，每次内容讲解的课上布置，自备一页

30、纸完成，要求当堂完成上交，只检查，不返回；课程设计：综合性考查，组合电路和时序电路各进行一次，要求完成后上交； 四、建议教材及参考资料 教材： 数字设计原理与实践第4版 影印版，John F.Wakerly，高等教化出版社 2023 参考资料： 1.数字规律设计及应用，姜书艳主编，清华高校出版社，2023 2.数字电子技术基础第5版，阎石主编，高等教化出版社，2023 3.数字设计原理与实践第4版，John F.Wakerly，林生 等译，机械工业出版社，2023 4.数字电路与系统第2版，刘宝琴等编著，清华高校出版社，2023 相关学习网站： :/125.71.228.222/wlxt/li

31、stcourse.asp?courseid=0170：电子科技高校/互动教学空间/网络学堂/电子工程学院/数字规律设计及应用 xiexiebang /onekey/:包含教材中的全部图表、占教材中半数以上的部分习题解答 xiexiebang : 部分习题解答 xiexiebang /programs.univ：Xilinx的高校支配，供应了大量的产品资料、课程资料以及用于数字设计试验课程的芯片和插件 xiexiebang /education/university：Aldec的教化支配，供应了Aldec自己的软件包和第三方的兼容工具以及原型系统。 第三篇：数字规律设计报告 数字规律课程设计 姓

32、名: 宋国正 班级：计142 学号：149074056 2023年9月25日 一、设计任务要求 数字时钟是由振荡器、分频器、计秒电路、计分电路、计时电路组成。计时接受24h和12h两种。当接通电源或数字钟走时出现误差，都需要对数字钟作时、分、秒时间校正。本次设计的具体要求如下： 1、显示时、分、秒的十进制显示，接受24小时制。 2、校时功能。 3、整点报时。 二、设计思路 1、数字钟的组成原理图 数字式电子钟事实上是一个对标准1Hz 进行计数的计数电路!秒计数器满60 后向分计数器进位，分计数器满60 后向时计数器进位, 时计数器按24翻1 规律计数, 计数输出经译码器送LED 显示器,由于计

33、数的起始时间不行能与标准时间一样,故需要在电路上加上一个校时电路。 同时标准的1Hz时间信号必需做到精确、稳定，通常运用石英晶体振荡器电 路构成。 时显示器 分显示器 秒显示器 时译码器 分译码器 秒译码器 时计数器 时计数器 时计数器 校时电路 振荡器 分频器 2、数字钟设计方案 为完成上述功能，可以把数字钟系统划分为三部分：时针源即标准秒钟的产生电路主体电路，扩展电路。主体电路EDA 设计又可划分为计时电路、校时电路、译码显示电路3部分。 3、底层电路设计 时针源晶体振荡器电路给数字式电子钟供应一个频率稳定、精确的32768Hz的方波信号,将32768Hz的高频方波信号经32768次分频后

34、得到1Hz 的方波信号供秒计数器进行计数,实现该分频功能的计数器相当于15 级二进制计数器。 计时电路时间计数器电路由秒个位、秒十位计数器，分个位、分十位计数刚好个位、时十位计数电路构成。其中，秒个位和秒十位计数器，分个位和分十位计数为六十进制计数器，而根据设计要求时个位和时十位构成的为二十四进制计数器，时间计数单元共有：时计数，分计数和秒计数3部分，根据设计要求时计数单元为一个二十四进制计数器，共输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为六十进制计数器!共输出也为两位8421BCD码。图1和图2 分别给出了60进制计数器和24进制规律图。 图 一、60进制计数器 图 二、24进制计

35、数器 校时电路当刚接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。对时间的校正是通过截断正常的计数通路，而用频率较高的方波信号加到其需要校正的计数单元的输入端!这样可以很快使校正的时间调整到标准时间的数值，这时再将选择开关打向正常时就可以精确走时了。如图3所示为时、分、秒校时的校时电路。在校时电路中，其实现方法是接受计数脉冲和计数使能来实现校时的。 译 码 显 示 电 路为了将计数器输出的8421BCD码显示出来，须用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出规律和确定的电流，这种译码器通常称为七段译码显示驱动器电路，本设计可选器件7447为译码驱动电路。译码驱动电路将计数器输

36、出的8421BCD码转换为数码管需要的规律状态，并且为保证数码管正常工作供应足够的工作电流。 4、数字钟顶层电路设计 首先按前面的设计方案进行低层模块的设计与编辑仿真，正确无误后，即可将设计的低层模块转化为与之相对应的元件符号，而后我们就可以用这些元件符号来设计数字钟的顶层原理图，如图4所示。本设计中要仿真的对象为数字钟，须设定一个1Hz的输入时钟信号和一个校时脉冲SET,模拟的设置开关信号MODE的波形,为了能够看到合适的仿真结果,假定网络时间(Girl Size)为10.0ns，总模 拟的时间END TIME为3ms。 三、软件仿真 1、60进制计数器的仿真结果如下： 60进制计数器仿真波

37、形图 2、24进制计数器仿真结果如下： 24进制计数器仿真波形图 3、数字钟的顶层电路仿真结果如下： 数字钟的顶层电路波形仿真图 四、探讨 数字时钟基于MAX+ plus II设计, 经过软件仿真并下载到硬件(电子EDA 10 试验开发系统)实现, 结果说明本设计是合理可行的,但是感觉很繁琐，是不是可以考虑一种过程简洁一点的呢？通过查阅大量资料觉察是可以的。其另一种设计思想及方法是以语言描述为主, 原理图设计相结合。但是运用过多可能会导致编译失败。所以在设计的过程中，如何取舍是一个难题，本人认为对于我这样基础不是很扎实的，接受前者是比较合理的。 五、参考文献 1张辉宜，数字规律 中国科学技术高

38、校出版社 2廖裕评，陆瑞强,CPLD数字电路设计_运用 MAX+Plus II,北京:清华高校出版社 六、心得体会 我学到了很多东西，驾驭了数字规律的各种设计方法 第四篇：数字规律设计实践教学支配2023 数字规律设计实践教学支配 2023-9-19 一、基本状况： 1.2.3.4.5.6.总 学 时： 学时比例： 学 分： 适用范围： 先修课程： 时 间： 32学时 1课内： 1课外1.0学分 信息电子类专业 高等数学、物理、数字规律电路 2023.102023.3 二、教学要求： 预习要求： 1 在进试验室前完成该试验相关的全部预习思索题和设计方案，将预习思索题的解答写在试验报告的试验原理

39、部分，设计方案可先写在其他纸上。2 假如有条件，可在宿舍将电路搭试好后再到试验室测试 3 指导老师将不定期抽查试验预习状况，假如有2次或2次以上没有预习，试验总评成果降一等 4 预习中有问题可以登录电工电子试验中心的网站查找解答或提出问题。网址为： :/，也可以干脆发邮件给指导老师，具体邮件地址请询问指导老师。 试验要求： 1 试验接受开放模式，集中授课时间为第6、8、12周12周有强电试验支配的班级集中授课时间支配在13周，集中授课时间、地点按课程表执行。开放时间为周一的14:0021：00，周二到周四的9：3021：00，周五的9：3017：00。第一次试验时请细致阅读开放试验规章制度，并

40、在以后的试验中认真遵守。2 每次试验要带一卡通、元器件、面包板等。 3 在开放时间进入试验室时，请在刷卡机上出示您的一卡通，在刷卡机支配的试验室和试验座位上完成试验。 4 原则上每次开放试验至少要完成一项试验内容，单次试验时间不少于1个小时，否则将被通报，如有特殊状况请提前和指导老师联系。开放试验总时数必需到达15学时12小时，否则将取消期末考试资格。 5 试验起从前请先检查自己座位上的仪器，如有缺失和损坏请刚好和值班老师联系，试验过程中假如发生仪器故障，也请和值班老师联系，值班老师检查确认后才可以更换，不允许自己更换。 6 起先试验前请先在课程主页上查看和该试验相关的各种信息。试验中遇到的一

41、般性问题应当自己解决，课程网站供应了一部分常见问题解答，可作为参考。确实解决不了再询问值班老师。对于课程网站上已经有答案的问题，值班老师将不予回答，请理解。 7 试验中途请勿随便离开试验室，如确实有特殊状况请向值班老师请假或者刷卡下机。中途无故离开15分钟以上的属于严峻违规行为，两次以上严峻违规将取消期 1 末考试资格。 8 如有元器件损坏，可到仪表室购置。 9 试验完成后请关闭仪器电源、清扫洁净试验桌面，仪器归位，如开放时间段必需刷卡下机。 试验报告要求： 1 试验原理不需要大量的抄书上已有的内容，以回答每一节的思索题为主。 2 记录试验数据时，书上已给出表格的按书上表格记录，没有的要自拟表

42、格，原则上不允许不画表格记录数据。 3 对于全部要求视察记录的波形，必需记录在坐标纸上，并标注波形的各项参数，特别注明的除外。 4 全部的试验必需对测量过程中遇到的问题和结果做分析，可参考书上的试验结果分析探讨要点。 5 假如接受计算机记录或处理数据的话，可将结果打印后贴在试验报告的相关位置。6 假如有另外的预习报告，可粘贴在试验报告的最终一页。 7 试验报告必需在指定时间完成并提交，假如有两次或两次以上无故迟交报告，试验总评成果降一等。 第1章 数字规律电路试验基础4学时1学习目标 1相识数字集成电路，能识别各种类型的数字器件和封装；2学习查找器件资料，通过器件手册了解器件； 3了解脉冲信号

43、的模拟特性，了解示波器的各种参数及其对测量的影响，了解示波器探头的原理和参数，驾驭脉冲信号的各项参数； 4了解规律分析的基本原理，驾驭虚拟规律分析的运用方法； 5驾驭试验箱的结构、功能，面包板的基本结构、驾驭面包板连接电路的基本方法和要求； 6驾驭基本的数字电路的故障检查和解除方法。 2必做试验 1复习仪器的运用，TTL信号参数及其测量方法 用示波器测量并记录频率为200KHz的TTL信号的上升沿时间、下降沿时间、脉冲宽度和高、低电平值。 21.9节试验：电路安装调试与故障解除 要求：测出电路对应的真值表，并进行模拟故障排查，记录故障设置状况和排查过程。 3选做试验 1.5节试验：规律分析仪测量数字规律信号 4时间要求 第6、7周内完成，第8周内交试验报告 第2章 门电路和组合规律8学时1学习目标 1驾驭TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响； 2驾驭通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数；3驾驭不同结构的数字器件之间的互连； 4驾驭OC门和三态门的特性和运用方法；5加深示波器测量技术的训练； 6驾驭小规模组合规律的工程设计方法； 7了解竞争和冒险的产生缘由，消退方法，驾驭用示波器和规律分析捕获毛刺的方法。 2