上海大学《数字电路A》实验指导

"这是一份上海大学精密机械工程系编写的数字电路实验指导书，旨在配合《数字电路A》课程，提升学生的理论知识和实践应用能力。课程关注机械类专业对电类知识的需求，强调应用设计性实验。实验书涵盖13个部分，包括基本电路逻辑功能到具体的数字电路模块实验，如编码器、寄存器、译码器、比较器、加法器、计数器等。实验采用自行开发的控制系统设计实验箱，所有实验与理论教学相结合，并提供颗粒糖果自动灌装控制和一维直线运动控制两个实际应用场景作为输入输出装置。实验目的是让学生掌握解决简单工程控制问题的方法和技巧，以及如何设计实用逻辑电路。" 本实验指导书的核心知识点包括： 1. **数字电路基础**：数字电路是电子工程的基础，涉及二进制逻辑、布尔代数和数字信号处理。学生需要理解数字信号的表示和处理方式。 2. **逻辑门电路**：实验一涉及基本电路逻辑功能，涵盖了AND、OR、NOT、NAND、NOR等逻辑门，这些都是数字电路的基础单元。 3. **编码器**：实验二介绍编码器，它能将输入信息转换成特定编码形式，例如二进制编码，用于数据传输或存储。 4. **寄存器**：实验三涉及寄存器，它能暂时存储数据，是数字系统中的重要存储元件，如DFF（D-type flip-flop）和SR latch等。 5. **译码器**：实验四介绍译码器，它能将高电平或低电平的输入信号解码为多路输出，例如数据选择器或驱动器。 6. **比较器**：实验五讲解比较器，用于比较两个数字信号的大小，常用于数据处理和信号比较。 7. **加法器**：实验六涉及加法器，可以实现二进制数字的加法运算，是计算电路的基础。 8. **计数器**：实验七介绍计数器，用于计数脉冲，有递增和递减两种，常用于定时和频率测量。 9. **可编程逻辑器件**：书中提到实验箱上的可编程逻辑器件，如FPGA或CPLD，可以实现各种数字逻辑电路，提高实验的灵活性和扩展性。 10. **控制系统设计**：实验箱上的控制系统设计，通过颗粒糖果灌装和一维直线运动控制，让学生实践理论知识在实际控制系统中的应用。 11. **电路模块化设计**：每个实验模块独立设计，然后组合成完整的控制系统，锻炼了学生的系统思维和设计能力。 12. **信号定义方法与规则**：附录四介绍信号定义，包括时序和同步异步信号的理解，对于正确连接和操作电路至关重要。 13. **实验器件引脚图**：附录二提供的引脚图帮助学生识别和正确使用实验中的集成电路，避免接线错误。 通过这些实验，学生不仅会学习到数字电路的基本原理，还能掌握如何设计和测试数字电路，为未来解决实际工程问题打下坚实基础。