数字电路实验箱

数字电路实验箱

一、系统组成

数字电路实验箱是专为高等院校 “数字电路课程” 设计的全方位教学工具，可帮助学生深入掌握数字电路的核心知识与实践技能，其系统组成丰富完善：

1. 电源模块 ：交流输入 220V±10%、50Hz，直流输出包括 ±12V/0.3A 、5V/2A，为数字电路实验箱内的各种实验电路提供稳定的电力支持，确保实验过程的顺利进行。

2. 手动单脉冲电路 ：配备 2 组手动单脉冲电路，每组可同时输出正负两个脉冲，脉冲幅值为 TTL 电平，方便学生进行脉冲信号的相关实验操作，深入了解数字电路中脉冲信号的特性和应用。

3. 固定频率脉冲源 ：设有 7 路固定频率脉冲源，输出均为 TTL 电平，频率范围涵盖 1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、1MHz，为数字电路实验中的时钟同步和信号源需求提供精确的支持，满足不同实验项目对脉冲信号频率的要求。

4. 时序脉冲发生电路及启停控制电路 ：可产生四路脉冲信号，脉冲周期与输入的时钟信号相同，四个脉冲依次相差 1 个输入时钟周期，便于学生开展时序逻辑电路的实验研究，掌握数字电路中时序信号的产生与控制技术。

5. 六位高精度数字频率计 ：测量范围 0 - 9.9999MHz，误差小于 1Hz，能够准确测量信号的频率，为数字电路实验提供精确的频率参考，助力学生精确测量信号频率，验证实验结果的准确性。

6. 十六位逻辑电平输入开关 ：可输入低电平 ‘0’、高电平 ‘1’（为正逻辑），用于手动输入逻辑信号，实现对电路的手动控制和测试，增强学生对数字电路逻辑控制的理解和操作能力。

7. 十六位逻辑电平指示灯 ：红色表示高电平 ‘1’，绿色表示低电平 ‘0’，直观显示电路的输出逻辑状态，便于观察和分析实验结果，帮助学生快速判断数字电路的逻辑输出是否符合预期。

8. 数码管显示 ：配备六位由七段 LED 数码管组成的 BCD 码译码显示电路，可用于数字钟、日历等实验的显示，直观呈现实验数据，提升数字电路实验的可视化效果和趣味性。

9. 可变电位器 ：内置 2 只可变电位器，阻值分别为 22K，100K，可调节电路中的电阻值，实现不同的电路功能，为数字电路实验中的模拟电路部分提供灵活的电阻调节功能。

10. 开放实验区 ：用于扩展实验、课程设计等，提供多种锁紧插座共 8 只，其中 40 芯 2 只，20 芯 2 只，16 芯 4 只，可插 8 芯～40 芯的各种 IC。此外，还配备二块台湾产面包板，可接插电阻、电容、稳压管、二极管、三极管等元器件，满足不同实验项目的扩展需求，激发学生的创新思维和实践能力。

11. EDA 扩展区 ：标准配置为 Lattice 1032 实验板，也可根据学校要求选配其他实验板，如 Lattice 4256，Altera EPM7128s、Altera EP1K30、Altera EP1K100、Xinlix 95108 等，为学生提供更广泛的数字电路实验和开发平台，拓展数字电路实验的应用范围和深度。

二、实验项目

数字电路实验箱可完成高等院校 “数字电路课程” 的全部实验，为学生提供丰富多样的实践机会：

1. 数字电路推荐实验项目 ：包括 TTL 集成逻辑门的参数测试与使用、CMOS 集成逻辑门的测试、门电路的逻辑功能实验、常用组合逻辑功能器件的测试、数据选择器及其应用、血型关系检测电路和表决电路、RS 触发器的功能与测试、JK 触发器逻辑功能及主要参数测试、移位寄存器的功能测试、十进制计数器（CMOS）、异步计数器、同步计数器、计数、译码、显示电路实验、555 集成定时器及应用、序列检测器、数 - 模转换器、追随比较型 A/D 转换电路、人工控制交通灯控制器、汽车尾灯控制电路、数字钟电路的设计、时序电路测试及研究、波形产生及单稳态触发器、A/D 转换电路、D/A 转换电路等。这些实验项目涵盖了数字电路课程的核心知识和技能要求，帮助学生系统地掌握数字电路的理论知识和实践技能。

2. EDA 器件开发设计实验 ：

• 单元电路设计实验 ：常用门电路设计、编码器 / 译码器设计、触发器及时序电路设计、同步 / 异步计数器设计、键盘扫描实验、加法器实验。通过这些实验，学生可以掌握数字电路中基本单元电路的设计方法和技巧，培养独立设计和开发数字电路的能力。

• 综合设计实验 ：SSI 组合电路的设计与冒险竞争观察、MSI 组合电路的设计、可读写寄存器的设计。这些实验旨在提高学生的综合设计能力和解决问题的能力，使学生能够运用所学知识设计复杂的数字电路系统。

• 研究创新实验 ：数字频率计、数字电子钟设计、十字路口交通灯自动控制器的设计、出租车计费器的设计、数字滤波器设计、DAC、ADC 模型设计、数字模拟综合系统设计。这些实验项目为学生提供了广阔的创新空间，鼓励学生开展研究性学习和创新实践，培养学生的创新思维和创新能力。

三、实验室每人每套配置方案（二人为一组，一组用一张实验桌）

1. BZ - SD6 数字电路实验箱 ：必配，1 台，作为数字电路实验的核心设备，为学生提供全面的数字电路实验平台。

2. 示波器 ：自配，1 台，用于观察和分析数字电路实验箱中电路的信号波形，辅助学生深入理解数字电路的动态特性。

3. 万用表 ：自配，1 只，用于测量数字电路实验箱中电路的电压、电流、电阻等参数，确保数字电路实验的准确性。

4. 实验桌 ：自配，1 张，为数字电路实验提供稳定的工作台面，保障数字电路实验的顺利进行。

5. 实验椅 ：自配，2 把，供学生在数字电路实验过程中使用，创造舒适的实验环境。

数字电路实验箱凭借其完善的系统组成、丰富的实验项目和灵活的配置方案，为高等院校 “数字电路课程” 的教学提供了一个理想的教学平台。它不仅能够满足基本的数字电路实验需求，还能够激发学生的创新思维和实践能力，是电子技术类教学中不可或缺的重要设备。通过数字电路实验箱的实验教学，学生可以系统地掌握数字电路的理论知识和实践技能，为未来从事电子工程领域的科研、开发和应用工作打下坚实的基础。