数字电子EDA综合实验箱

数字电子EDA综合实验箱

一、系统概述

随着微电子技术的飞速发展，数字逻辑电路实验内容持续革新。现代数字电子EDA综合实验箱不仅支持传统TTL逻辑器件实验，更集成了可编程逻辑器件（PLA、GAL、CPLD、FPGA等大规模集成电路）开发功能。通过计算机辅助设计软件，学生可进行数字电路的设计与仿真调试，这种硬件软化的实验方法具有设计灵活、修改便捷、实现高效等优势，正逐步成为数字逻辑电路实验的核心内容。

本数字电子EDA综合实验箱由专业技术人员与高校电工电子实验室教师联合研发，融合多所高等院校的数字逻辑电路教学经验，科学配置实验项目。既能完成常规数字电路实验，又能开展基于CPLD/FPGA的大规模逻辑器件设计实验，有效替代复杂的传统TTL/CMOS硬件设计。该数字电子EDA综合实验箱着力培养学生理论联系实际的能力，提升数字电路分析、设计、组装与调试技能，为后续专业学习奠定坚实基础。

二、系统配置与核心特性

1. 电源系统

• 输入：AC 220V±10%

• 固定输出：DC 5V/2A，DC ±12V/0.5A

• 可调输出：DC 1.3V～+12V/0.5A

2. 信号源模块

• 单脉冲源：四路单脉冲电路，提供宽/窄正脉冲及负脉冲

• 连续脉冲：10路固定频率方波（1Hz-10MHz）+连续可调方波（0Hz-100KHz）

• 时序脉冲：四路同步脉冲信号，支持启停控制

3. 专用功能模块

• 步进电机驱动系统：四相八拍步进电机+齿轮转盘+光电测速

• 三色逻辑笔：红/绿/黄分别指示高电平、低电平和高阻状态

• 输入输出装置：十六进制拨码盘、逻辑电平开关、LED电平指示

• 显示系统：6位7段LED数码管带译码电路

4. 扩展与接口

• 模拟信号源：两路0～±5V可调电压输出

• 音频模块：扬声器驱动+蜂鸣器电路+麦克风电路

• 开放式实验区：21个IC插座+40芯锁紧插座+分立元件接插区

• 扩展卡支持：模拟电路实验卡、面包板实验卡、CPLD/FPGA实验卡

5. 专业级连接设计

全部信号接口采用中型镀金插孔，配备镀金自锁紧接插头，确保数字电子EDA综合实验箱长期使用稳定可靠。箱体尺寸510×330×100mm，结构紧凑合理。

三、实验项目体系

（一）基础数字电路实验

1. TTL/CMOS集成逻辑门参数测试

2. 门电路逻辑功能验证实验

3. 组合逻辑功能器件测试

4. 数据选择器与应用电路设计

5. 触发器功能测试与研究

6. 计数器与寄存器实验

7. 555定时器应用电路

8. A/D与D/A转换电路研究

（二）综合应用实验项目

1. 血型关系检测电路设计

2. 交通灯控制系统实验

3. 数字钟电路综合设计

4. 步进电机调速控制

5. 汽车尾灯控制电路

（三）EDA开发实验体系

1. 单元电路设计

• 门电路设计与优化

• 编码器/译码器开发

• 时序电路综合设计

• 键盘扫描与接口实验

2. 系统级设计实验

• SSI/MSI组合电路设计

• 可读写寄存器开发

• 数字频率计综合设计

• 交通灯自动控制器

3. 创新研究项目

• 数字电子钟系统设计

• 出租车计费器开发

• 数字滤波器实现

• 数模混合系统设计