武俊鹏、刘书勇、付小晶编*的《数字电路实验与实践教程》系统地介绍数字电路的相关原理、设计方法和逻辑实现;概述数字逻辑电路实验设计的一般原则、设计规范、注意事项等基本常识;具体介绍基于TTL和CMOS集成电路芯片的组合逻辑电路、时序逻辑电路、计算机部件电路和基于GAL和ISP技术应用中小规模可编程器件的逻辑电路的设计方法和相关实验;讨论自主开发的虚拟数字逻辑电路实验平台的组成及使用方法,并给出一些经典的组合逻辑电路和时序逻辑电路在虚拟平台上实现的过程;给出40例数字电路应用课题实验和基于TTL及CMOS集成电路芯片的参考设计方案;附录部分是书中用到的芯片引脚图及功能表等内容。
本书可作为高等院校计算机及相关专业硬件系列实验课程的教材,也可供从事计算机及相关专业的工程技术人员参考。
“数字逻辑实验课”是计算机的核心专业基础课,是编者所在教学团队多年凝练的计算机硬件实验课程体系的首门重要课程,具有较强的工程性、技术性和实践性,可以培养和提高学生的数字电路设计能力、实验素养、创新实践意识以及其他多方面能力。编者结合自己多年的数字逻辑实验教学实践,编写了本书。
该实验教材的使用对象是高等院校计算机科学与技术专业、软件工程和信息安全等相关专业的本科生和研究生,也可作为电子类和自动化类等相关专业的实践教材和参考书。
本书在内容安排上共分为7章:
第1章是绪论,主要介绍数字电路的硬件实验环境,并阐述基于该实验环境的数字电路实验过程中应注意的事项。
第2章介绍组合逻辑电路实验,包括组合逻辑电路的设计方法和一些经典的组合逻辑电路实验内容。
第3章介绍时序逻辑电路实验,包括时序逻辑电路设计方法和一些经典的时序逻辑电路实验内容。
第4章介绍计算机部件电路实验,包括运算器、半导体存储器、总线传输、原码一位乘法器、时序与启停电路等实验内容。
第5章介绍中小规模可编程设计实验,包括GAL的介绍、组合逻辑、时序逻辑、应用电路以及4个综合实验等内容。
第6章介绍编者自主开发的虚拟数字逻辑实验平台,包括虚拟环境简介和在该虚拟环境下实现的经典组合电路和时序电路的实验过程。
第7章介绍编者设计的40例数字逻辑综合型实验项目,包括设计原理、设计任务和要求、可选用器材、设计方案提示、参考电路以及电路扩展提示等内容。
附录部分给出集成逻辑门电路新旧图形符号对照、集成触发器新旧图形符号对照和部分常用的集成电路引脚图和功能表。
该教材的特点及教学建议如下:
该书的内容可分为两大部分,一是基础部分(主要是前6章),二是综合实践部分(主要是第7章)。读者可根据课时选择基础部分的经典实验内容供学习和实践组合逻辑与时序逻辑电路的设计方法,并预留大部分课时来设计和实现综合型实验项目内容,鼓励和要求学生在完成基本任务要求的前提下,尽可能地优化、拓展和创新实验项目方案,以达到提高学生综合素质的目的。
本书在编写过程中,得到了哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院和校实资处的有关领导和教师的大力关怀和支持,在此谨向他们表示诚挚的谢意。本书的大部分综合型实验内容经过了哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院本科生和研究生多年的实践、拓展和完善,在此一并向他们表示感谢。
编者虽然从事计算机实践教学工作多年,但由于水平有限,书中可能会有错误和不完善之处,欢迎广大读者批评指正,促进我们的实验教学水平不断提高。
编者
2015年8月于哈尔滨
第1章 绪论
第2章 组合逻辑电路实验
第3章 时序逻辑电路实验
第4章 计算机部件电路实验
第5章 中小规模可编程设计实验
第6章 虚拟数字逻辑实验
第7章 数字电路应用课题设计实验
附录