数字逻辑是计算机硬件系列课程的入门课程，主要包括组合逻辑和时序逻辑两部分，是一门重要的基础课程。通过该课程的教学，让学生理解数字电路设计和分析的基本方法，并在实践过程中深入掌握，因此实验教学在该课程的教学过程中占有举足轻重的作用，也是掌握理论知识的关键。
　　《清华大学计算机系列教材：数字逻辑实践教程》是清华大学计算机系数字电路实验课程的指导教材，经过多年的使用积累，形成一套行之有效的实验方法，核心是强调基础和动手能力。《清华大学计算机系列教材：数字逻辑实践教程》紧紧围绕数字逻辑课程的教学目的，在清华大学计算机系自主开发的实验平台上，设计开发了多种实验，既包括传统的通用逻辑器件实验，又包括目前流行的可编程实验内容；实验开展既保证了充分的动手能力培养，又注重了实验设计的开放性和灵活性。通过基础的实验内容，逐步引导学生掌握数字逻辑的理论知识，并掌握数字电路的设计和分析方法。

　　《清华大学计算机系列教材：数字逻辑实践教程》可供高等学校计算机专业学生学习“数字逻辑”课程时作为实验教材使用，也可供计算机专业工作人员及相关从业人员自学参考。

　　数字逻辑课程是信息类专业的一门硬件入门课程，在计算机专业中是计算机组成原理、接口技术等课程的先导课程，有着很重要的基础支撑作用。由于课程的主要理论知识都是在硬件电路的基础上进行讲解的，因此数字逻辑课程的实验是课程教学的一个重要环节，有了实践环节才能更好地掌握理论知识，并能够灵活地进行数字电路的设计和分析。
　　数字逻辑课程的实验教学主要采用两种方式进行。第一种方式是传统的使用小规模通用逻辑器件，例如74系列的芯片进行电路搭建拼装实验，要求学生按照实验内容根据给定的芯片进行逻辑设计。这种方式需要学生设计并实际动手连接电路，同时使用仪器进行调试，有着很好的亲身体验过程，通过这一过程可以很好地提高学生的操作和调试能力，但是由于是给定的芯片，学生的设计受到一定的限制，影响了自由发挥的空间。第二种方式是采用可编程芯片进行实验，在EDA 软件平台上使用硬件描述语言进行数字电路的设计，由EDA工具自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真，直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。使用这一方式可以使学生摆脱传统方式中烦琐的物理连线与查错，同时逻辑设计及实现有了更自由的发挥空间，可以进行更高层次的设计。但是这一方式由于主要是在软件上进行设计，会导致学生缺乏对实际硬件电路的直观认识，并不利于学生动手能力的培养。这两种方式各有其优缺点，第一种方式是第二种方式的基础，只有有了对实际硬件的直观印象和动手能力才能更好地进行第二种方式的设计，而第二种方式是今后数字电路设计的趋势，可以帮助人们更好地进行实验。因此本书兼顾传统的通用逻辑器件的实验内容，也加入可编程逻辑器件的内容，并根据实验需要设计开发了实验平台，本书的实验都是以该实验平台为基础进行的。
由于数字逻辑实验本身是一个硬件入门性质的实验，因此本书并不追求高难度的实验内容，大部分的实验都是非常基础的实验，涵盖了仪器使用、组合逻辑电路设计、时序电路设计和可编程器件实验等内容，每一个实验都有详细的实验预习、实验原理、实验任务等内容，适合数字逻辑教学使用。全书共分为5章，各章的主要内容如下。
第1章概述: 介绍数字电路实验的基本知识，以及集成电路的封装，并介绍数字电路实验的基本要求和调试方法。
第2章仪器使用: 主要介绍示波器、万用表和数字逻辑实验平台的使用方法和注意事项。
第3章可编程器件及应用: 简单介绍可编程器件的原理和构成，并安排硬件设计语言简介内容，同时简要介绍EDA软件的使用方法。
第4章通用逻辑器件实验: 安排通用逻辑器件的实验内容，包括电路特性的测量，组合逻辑电路的设计，时序电路的设计等多个实验。
第5章可编程器件实验: 安排可编程器件实验的内容，包括组合逻辑和时序逻辑电路，都与前一章相对应，并加入一些新的综合性实验内容。本书的实验内容都是在实际实验教学中总结出来的，有很好的教学使用样例，如有需要可以联系作者。在采用本书的实验时，可以根据具体的实验课时和进度安排重新组织和规划，也可以在实验平台基础上设计新的实验内容。
　　本书的通用逻辑器件实验内容参考继承了高文焕老师的《电子技术实验》中的部分内容。感谢清华大学计算机系的高玉超等老师及同学对本书的编写所提供的支持。限于作者的水平及能力，书中可能还存在不足甚至错误之处，恳请广大读者批评指正。

　　作者
　　2014年5月

第1章概述
1.1数字电路实验基本知识
1.2实验集成电路及封装
1.3数字电路实验基本要求
1.4数字电路的基本测试和调试方法

第2章仪器使用
2.1示波器
2.1.1数字示波器的基本构成
2.1.2数字示波器DSOX2012A
2.1.3示波器的使用
2.2万用表
2.2.1组成及外观
2.2.2操作说明
2.3数字逻辑实验平台

第3章可编程器件及应用
3.1可编程逻辑器件
3.1.1FPGA工作原理及内部结构
3.1.2CPLD工作原理及内部结构
3.1.3EPM240简介
3.2硬件描述语言VHDL简介
3.2.1基本结构
3.2.2语言元素
3.2.3基本描述语句
3.3Quartus软件使用
3.3.1Quartus简介
3.3.2Quartus设计流程
3.3.3Quartus仿真
3.3.4下载配置CPLD

第4章通用逻辑器件实验
4.1与非门电路的测试
4.1.1实验目的
4.1.2实验任务
4.1.3实验原理及参考电路
4.1.4实验内容
4.1.5预习要求
4.1.6注意事项
4.1.7实验报告要求
4.1.8思考题
4.2简单组合逻辑电路的设计
4.2.1实验目的
4.2.2实验任务
4.2.3实验原理
4.2.4实验内容
4.2.5研究内容
4.2.6预习要求
4.2.7实验报告要求
4.2.8思考题
4.3组合电路中的竞争与冒险
4.3.1实验目的
4.3.2实验任务
4.3.3实验原理
4.3.4实验内容
4.3.5研究内容
4.3.6预习要求
4.3.7实验报告要求
4.3.8思考题
4.4计数器电路实验
4.4.1实验目的
4.4.2实验任务
4.4.3实验原理
4.4.4实验内容
4.4.5研究内容
4.4.6预习要求
4.4.7实验报告要求
4.4.8思考题
4.5定时控制电路的设计
4.5.1实验目的
4.5.2实验任务
4.5.3实验电路与实验
4.5.4预习要求
4.5.5实验内容
4.5.6研究内容
4.5.7实验报告要求
4.5.8思考题

第5章可编程器件实验
5.1点亮数字人生
5.1.1实验目的
5.1.2实验任务
5.1.3实验原理
5.1.4实验设计与实现
5.1.5预习要求
5.1.6实验内容
5.1.7研究内容
5.1.8实验报告要求
5.2多路选择器
5.2.1实验目的
5.2.2实验任务
5.2.3实验原理
5.2.4预习要求
5.2.5实验内容
5.2.6研究内容
5.2.7实验报告要求
5.3四位加法器
5.3.1实验目的
5.3.2实验任务
5.3.3实验原理
5.3.4预习要求
5.3.5实验内容
5.3.6研究内容
5.3.7实验报告要求
5.4计数器的设计
5.4.1实验目的
5.4.2实验任务
5.4.3实验原理
5.4.4预习要求
5.4.5实验内容
5.4.6研究内容
5.4.7实验报告要求
5.5串行密码锁
5.5.1实验目的
5.5.2实验任务
5.5.3实验原理
5.5.4预习要求
5.5.5实验内容
5.5.6研究内容
5.5.7实验报告要求
5.6彩灯实验
5.6.1实验目的
5.6.2实验原理
5.6.3预习要求
5.6.4实验内容
5.6.5研究内容
5.6.6实验报告要求
5.7交通灯综合实验
5.7.1实验目的
5.7.2实验任务
5.7.3实验原理
5.7.4预习要求
5.7.5实验内容
5.7.6研究内容
5.7.7实验报告要求
5.8贪吃蛇游戏综合实验
5.8.1实验目的
5.8.2实验内容
5.8.3实验报告要求

附录A器件引脚图
附录BCPLD引脚
附录C点亮数字人生例程