2-第一部分new

1、第一部分 實驗準(zhǔn)備第一章 數(shù)字邏輯實驗要求一、 實驗準(zhǔn)備1. 每次實驗前必須做好實驗預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)內(nèi)容包括：每次實驗的目的、內(nèi)容和要求。復(fù)習(xí)實驗原理，消化相關(guān)知識點。做到進(jìn)實驗室前心中有數(shù)，不打無準(zhǔn)備之仗。2. 按預(yù)習(xí)要求做好相關(guān)預(yù)習(xí)作業(yè)。如實驗步驟、接線圖、實驗參數(shù)、邏輯表達(dá)式等。實驗前將預(yù)習(xí)作業(yè)交實驗指導(dǎo)教師檢查確認(rèn)，方可動手。3. 明確實驗時間、地點，按時進(jìn)入實驗室。二、 實驗制度1. 保持實驗室整潔良好的實驗環(huán)境。2. 接線前關(guān)閉電源，嚴(yán)格按照實驗要求接線。3. 接線后仔細(xì)檢查，并經(jīng)指導(dǎo)老師復(fù)核后方可上電。4. 發(fā)生故障立即斷電，請指導(dǎo)老師檢查故障原因。5. 實驗中應(yīng)仔細(xì)觀察，如實記錄實驗

2、數(shù)據(jù)，不可任意修改實驗數(shù)據(jù)。6. 因違規(guī)操作發(fā)生設(shè)備、儀器損壞的，必須查明原因，逐級上報。必要時視情節(jié)輕重予以賠償。7. 實驗結(jié)束，將儀器實驗儀器和實驗材料整理好后方可離場。三、 實驗結(jié)果和報告1. 實驗結(jié)果必須真實，經(jīng)教師簽字認(rèn)可。2. 每次實驗后提交實驗報告。3. 實驗報告按本實驗指導(dǎo)書的附錄 的格式撰寫。4. 實驗報告內(nèi)容包括： 實驗?zāi)康?實驗環(huán)境 使用的儀器、設(shè)備及元器件規(guī)格。 實驗原理 實驗步驟 實驗數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象的記錄。 實驗結(jié)果分析 思考和體會第二章數(shù)字邏輯實驗基本知識一、 數(shù)字集成電路集成電路（Integrated Circuit）是相對分離元件而言的，簡稱IC。它將若干沒有

3、封裝的電路元件（晶體管、電阻等）不可分割地連在一起，并在電學(xué)上加以互連，以完成特定的功能。數(shù)字集成電路是指完成數(shù)字邏輯功能的集成電路。集成電路安集成度可以分為小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）等。在數(shù)字邏輯教學(xué)實驗中常用的是中、小規(guī)模集成電路。小規(guī)模數(shù)字集成電路主要是一些門電路，如四2輸入與非門74LS00、六反向器等。中規(guī)模數(shù)字集成電路主要是計數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器等等。綜合實驗中用到的大規(guī)模數(shù)字集成電路主要是CPLD和GAL。二、 數(shù)字集成電路分類目前，在數(shù)字系統(tǒng)中使用的中、小規(guī)模集成電路主要分為兩大類：一類是用雙極型半導(dǎo)體器件作為元件的雙極型集成邏輯電

4、路；一類是用金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管作為元件的MOS集成電路。常用的數(shù)字邏輯電路有：u 晶體管-晶體管邏輯電路（ Transistor-Transistor Logic，簡稱TTL），它包括： TTL（中速TTL或稱標(biāo)準(zhǔn)TTL） STTL（肖特基TTL） LSTTL（低功耗肖特基TTL） ALSTTL（先進(jìn)低功耗肖特基TTL）u 射級耦合數(shù)字邏輯電路（EmitterCoupledLogic，簡稱ECL）u MOS集成電路,它包括：. PMOS（P溝道型MOS集成電路）. NMOS（N溝道型MOS集成電路）. CMOS（互補(bǔ)型MOS集成電路），包括： CMOS（標(biāo)準(zhǔn)CMOS 4000系列）

5、HC（高速CMOS系列） HCT（與TTL兼容的HCMOS系列）根據(jù)使用環(huán)境的不同，TTL系列及HCMOS系列分為54系列和74系列。如表1-1所示。表1-1TTL及HCMOS分類系列工作溫度范圍（Co）電源電壓（TTL系列）（v）軍品54-55 +125+ 4.5 + 5.5 (DC)民品740 +70+ 4.75 + 5.25 (DC)常用的集成電路有TTL、ECL、MOS三種系列，各系列的分類及特點如表1-2所示。表1-2三種集成電路性能比較系列型號電源電壓（v）門傳輸延遲時間（ns）門靜態(tài)功耗（mW）TTL54/74 TTL54/74 LSTTL54/74 ALSTTL5±5

6、%(74)5±10%(54)107.551021ECLCE10KCE100K-5.2 ±10%-4.2 -5.520.752540CMOS400054/74 HC54/74 HCT3 182 62 680 2010105×10-32.5×10-32.5×10-3由表中可以知道，ECL電路速度快，但功耗大，抗干擾能力弱，一般用于高速且干擾小的電路中。CMOS電路靜態(tài)功耗低，且MOS電路線路簡單、集成度高，HCMOS速度有所提高，目前在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中應(yīng)用廣泛；TTL界于兩者之間，當(dāng)工作頻率不高，又要求使用方便且不易損壞時，可選用LSTT

7、L。三、 數(shù)字電路引腳數(shù)字IC有多種封裝形式。為了方便教學(xué)，本實驗中所用的74系列器件選用雙列直插式。雙列直插式IC引腳數(shù)有14、16、20、24、28等若干種。從正面看，器件的一端有一個半圓的缺口，這是正方向的標(biāo)志。器件正面缺口朝上，左邊的引腳序號為1，序號按逆時針方向遞增，缺口右邊的引腳為最后的序號。如圖。通常左列引腳的最后一個是GND，右列引腳的最上一個引腳是Vcc。但也有例外如74LS76是16腳的雙列直插式芯片，但它的引腳13是GND, 引腳5是VCC。所以使用集成電路做實驗時，必須參照引腳圖，找對電源和接地，正確區(qū)分引腳功能，以免因接線錯誤造成損壞。四、 數(shù)字模擬綜合實驗系統(tǒng)數(shù)字邏

8、輯實驗課程采用的主要裝置是啟東計算機(jī)總廠的DICE-SEM 型數(shù)字模擬綜合實驗系統(tǒng)。該實驗系統(tǒng)包括： 電源（+5V、+12V、-12V） 時鐘源（1HZ、10HZ、100HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ、1MHZ） 單脈沖及相位滯后脈沖（P1 P2，T1 T4） 雙列直插IC插座（IC1 IC9，包括14腳、16腳、20腳和40腳等） ACEX器件編程器電路板及實驗電路 邏輯電平開關(guān)（K1 K16） 電平信號發(fā)光二極管（L1 L16） 數(shù)碼管及驅(qū)動電路 各種配套電路實驗時將被測器件插入實驗箱的雙列直插式IC插座中，插座通過自鎖緊插孔對外接線。接線時首先把插頭插進(jìn)插孔，然后按順時針方向輕

9、輕一擰就鎖緊了。拔出插頭時，首先按逆時針方向輕輕擰一下插頭，使插頭和插座松開，然后將插頭從插孔中拔出。不要使勁拔插頭，以免損壞插頭和連線。IC插座不提供電源和接地連接，使用者應(yīng)根據(jù)需要來設(shè)置電源和接地連線。必須注意，電插、拔器件必須在關(guān)閉+5V電源的情況下進(jìn)行，不要帶電插、拔器件。第三章 MAX+plus II實驗操作步驟1. 啟動桌面或“開始”菜單/“程序”中的MAX+plus II 10.0。2. 建立“工程”建議：先在Windows中的某個磁盤如D盤中建立存放工程文件的目錄，且路徑中不要含有中文字符。 在MAX+plus II 10.0中選 File / Project / Name 進(jìn)

10、入Project Name對話框。 選擇存放工程文件的文件夾。 在Project Name中輸入工程名。 OK。3. 建立文件（圖形文件、VHDL文件、波形文件） File /New 進(jìn)入New對話框。 選文件類型。圖形文件選 gdf；VHDL文件選txt；波形文件選scf。 OK。 進(jìn)入編輯界面。 編輯文件。（畫圖或輸入VHDL文件或建立波形） Save As 保存文件。按文件類型設(shè)置相應(yīng)的擴(kuò)展名。保存位置是你的工程目錄。4. 選取器件（一個工程只需在第一次選一次） Assign/Device 進(jìn)入Device對話框。 Device Family中選ACEX1K。 Device中選EP1K1

11、0TC144-1。（見本實驗箱中，設(shè)置與本實驗儀相對應(yīng)的器件） OK。5. 編譯 MAX+plus II /Compiler說明：只有當(dāng)Error為0才是通過編譯。此時可能在35步驟間反復(fù)多次。說明：若建立的是波形文件接下來就是運(yùn)行仿真，此處略。請見本實驗指導(dǎo)第三部分。6. 鎖定（將設(shè)計圖或程序中的輸入輸出引腳與實驗相對應(yīng)的器件的引腳對應(yīng)起來） MAX+plus II /FlooprPlan Editor 左邊工具欄中選 將上面unassigned node & pins 中的引腳拖到下面器件中的I/O引腳上進(jìn)行連接，連接好的引腳系統(tǒng)會用顏色標(biāo)示。7. 再編譯 MAX+plus II /Compiler。8. 連線 在實驗箱上按6中鎖定的引腳接線。輸入的連在小開關(guān)上；輸出的連在數(shù)碼管或發(fā)光二極管上。連接線路時不要打開實驗箱電源。 連接引腳序號見附錄中“DICE-SEM實驗箱ISP1032與EP1K10引腳對照表”。其中“ISP1032引腳”是實驗儀上的引腳，“EP1K10引腳”是指MAX+plus II軟件中所選的相對應(yīng)器件的引腳號。9. 打開實驗箱電源10. 配置實驗板 MAX+plus II /Program/configer 進(jìn)入Prog