本书根据普通高等院校通信电子类专业的教学特色,以《数字电路逻辑设计》(王毓银,2005)基本理论为依据,介绍了数字电路的基本实验技术和实验技巧、现代电子设计自动化(EDA)的硬件(PLD)和软件相关知识,以及基于可编程器件的数字电路开发方法。本书是西安邮电学院规划的电工电子实验教材系列丛书之一。
本书从培养学生实验能力和技巧、激发学生创新精神出发,将与EDA技术相关的新技术、新器件引入实践教学环节,内容循序渐进、由浅入深。主要分两部分,上篇包括数字电路实验基础,数字电路实验;下篇包括数字系统设计基础,EDA技术及可编程逻辑器件,VHDL硬件描述语言,EDA软件,EDA基础实验,EDA课程设计。
本书可作为普通高等院校通信类、电子电气类、控制类等专业的本科、专科实验教材,也可供相关领域的工程技术人员参考。
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电子技术是高等工科院校电子类、电气类、自控类、计算机类等专业的重要基础课程。为了培养高素质的专业技术人才,在理论教学的同时,必须十分重视和加强实践性教学环节,在实践教学中可以培养学生的实验能力、动手能力、独立分析问题和解决问题的能力、创造性思维能力以及理论联系实际的能力。电子技术的实践教学不仅能拓宽学生的知识面,也能系统地对学生进行电子电路设计的工程实践训练,为后续的课程设计、电子竞赛、毕业设计等打下良好的基础。
本书为切合西安邮电学院电工电子实验教学部“陕西省省级教学示范中心”的发展,结合教学部课程建设项目——“可编程逻辑实验”的研究成果而编写。内容涵盖数字电路实验的基础知识、数字集成电路测量、数字系统设计、EDA软件及PLD器件知识,另外根据多年教学经验的积累,特别在第1章和第7章中编写了数字电路的故障分析及排错和实验注意事项。在实验的安排上既考虑到与理论教学保持同步,又注重学生实际工程设计能力的培养,减少了验证性实验,增加了设计性和综合性实验,更多地给学生留下发展个性创新的空间。为了保证实验的良好效果,增加了实验预习部分。在实验题目的设计上,紧扣教学大纲和教学内容,从基础层面、提高层面、综合设计层面三方面出发设计了大量的实验题目。在教材两部分章节里,均有围绕理论教学课程所设计的基础实验、理论课学习完以后的综合性实验及课程设计题目,以提高学生的系统分析和设计能力。另外,设计题目时以“教学示范中心”自主研制的“数字信源状态分析实验箱”和“CPLD实验电路板”为主,并参考了市面上几种主流的数字电路及EDA教学设备,同时也考虑了在面包板上做分立元器件实验的情况,以便使教材适合不同教学条件的学校使用。
数字电路逻辑设计是高等工科院校电类各专业重要的基础课,也是实用性、创造性、工程性较强的专业技术基础课。数字电路实验是依据教学、科研的具体要求进行电路设计、安装和调试,是具有较强实践性的一门课程。通过数字电路实验能够使学生巩固所学理论知识,培养实际运用知识的能力,逐步掌握数字电路从基本功能的实现到系统实现的方法,从而有效地培养学生解决实际问题的能力。
1.1.1 数字电路实验的特点
1.理论性较强
如果没有正确的理论指导,就不可能设计出性能稳定、符合实验要求的电路,就拟定不出正确的实验方案和步骤。所以,要做好数字电路实验,首先要学好数字电路逻辑设计这门理论课程。
2.工艺性较强
有了较成熟的实验方案,但由于工艺不合理,就不会取得满意的实验结果,可能得不出实验结论,甚至导致实验失败,因此,要认真掌握电子工艺技术。
3.测试技术要求较高
实验电路类型很多,不同电路的功能或指标不同,采用的测量仪器和方法也不同。所以,要熟练掌握基本电子测量技术和测量仪器的使用。