实验二第1次课第5周简介门电路.ppt

电工电子实验(二) 一、 电工电子实验（II）课程要求 电工电子实验（II）的教学内容是上学期电工电子实验（I）的延续，教学方法、要求相同。以设计、操作、硬件实现为主，讲课、软件使用为辅。 实验内容包括信号分析实验、数电单元电路实验、数电小系统设计、数模综合实验，需使用Multisim 2001和FOUNDATION软件。本学期完成，共48课时、3学分。 教材：电工电子实验技术（上册）和 (下册) 　 总分100分，由平时、期末考试各50分合成。折算成优秀、良好、中等、及格、不及格五档报教务处。其中平时50分由预习10分、操作25分、实验报告15分累加合成。 二、 电工电子实验（II）课程安排 本次课的教学内容 数字电路的实验方法与调测 数字电路的原理图绘制 基本门电路实验P138 J1 预习报告和实验报告的写法 数 字 电 路 概 述 纯逻辑设计与工程逻辑设计 纯逻辑设计 科学研究，追求逻辑表述的最简化 工程逻辑设计 物理实现，追求实现性和经济性 工程逻辑设计的特点 以可以制造出电子设备为出发点，考虑现有元器件、设计人员水平、可利用的设计工具、设计的便利性、可靠性、经济性等诸多因素。 数字电路设计层次 系统级设计（大型数字系统 小型数字系统） 电路级设计 数 字 电 路 概 述 电路级的设计方法 试凑设计法——用现有各种成熟的电路拼凑出整体电路 综合设计法——先写出整体逻辑表达式，再推导出各个局部电路（电子设计自动化技术采用的就是综合法） 电路级逻辑关系的描述方法 电路图描述 硬件描述语言描述 VHDL VerilogHDL 有限状态机的流程图描述 数 字 电 路 概 述 当前数字电路设计的先进理念 自顶向下，由粗到细 模块划分合理，功能单一 便于设计 高可靠性 高可测性 “边界扫描”技术 高速度，低功耗 逻辑简化 实际中由计算机完成 设计自动化 数 字 电 路 概 述 数字电路的技术性和工程性 技术性：数字电路可以直接用于解决生产和生活中的实际问题，是一门实用学科。 工程性：在非理想条件下，充分了解和利用现有的条件，在整体上权衡弊利，寻求可行的最佳方案，最终实现制出电子设备的目的。 数字电路的非理想性 教材上数字电路模型没有考虑器件的延迟 数字电路可测试性差的特点 器件本身延迟、速度、成本等方面的限制 测试用仪表功能和精度的限制 数 字 电 路 概 述 数字电路设计与实验学习指导 认识电路级设计和实验的重要性 认识数字电路设计的灵活性、创造性和实用性 体会数字电路设计、测试工程性和技术性特点 书中所有的设计举例，这些例子较全面地汇集、体现了工程逻辑设计中常用的典型电路的设计思路和技巧，同时可直接作为实验中的题目的设计提示。 (详见例3-1～例3-35、书本P243页索引） 数 字 电 路 概 述 数字电路设计和实验的难点 如何正确地将生产需求抽象为逻辑表达式 如何在设计中克服数字器件的延迟影响 如何解决数字电路的测试问题 数字电路设计方法 设计原则 正确将实践需求抽象为逻辑关系（ p91例3-6） 根据电气要求选用合理元器件（P89例3-1-5） 注意：P89表3-1-3 74XX, 74LSXX,74HCXX, 4000系列 认真分析算法（P102例3-20） 考虑逻辑需求、设计的便利、器件选用、现有器件功能的扩展、成本、可测试性、可靠性等 根据制图标准，正确绘制逻辑电路图 数字电路设计方法 时序电路（电路级）设计提示 设计方法在数字电路理论课有系统讲述 《电工电子实验技术》教材中有工程设计举例，提供了实验中常用电路的设计思路 时序电路设计步骤和思路是： 以利用现有中大规模IC构建电路为设计出发点 分析电路功能要求 选择适用的标准数字时序器件 根据标准数字器件基本功能设计外围电路 初步设计后分析电路的可靠性和稳定性 数字电路设计方法 时序电路设计注意事项 必须学会分析多个波形之间的时序关系，由波形图分析出电路的逻辑功能，这种能力是电路设计和实验的基础 选择时序器件时主要的考虑因素 功能（触发、计数、分频、移位等） 同步与异步特性 各级时钟的同步（如同步计数，异步计数） 各个功能端的同步（如同步清零，异步清零） 有效沿（电平有效还是沿有效，上升沿还是下降沿有效） 数字电路设计方法 可测试性和稳定性分析 可测试性分析 如何测试所设计电路，是否需要附加辅助性测试电路（例如，延迟电路测试） 稳定性分析 分析时序电路中反馈清零或反馈置数电路有无产生毛刺的条件，若有必须采取措施 分析时序电路的自启动特性，如果不能自启动，必须修改设计 软 件 仿 真 软 件 仿 真 电 路 图 绘 制 电 路 图 绘 制