数字电路小系统设计实验.docx

【数字电路小系统设计实验】主要涉及数字电路的基础知识，特别是如何设计一个包含多个功能模块的数字系统。实验目标是构建一个集成了脉冲波形产生、计数、译码、显示及控制逻辑的数字系统，并在面包板上实现。这个实验与互联网技术关联较小，但它是计算机硬件和嵌入式系统设计的基础。 实验中提到了译码器，这是一个关键的数字逻辑组件。以3-8译码器74LS138为例，它的功能是将3位二进制代码转换成8种不同的输出状态。译码器不仅用于实现多输出逻辑函数，更重要的是在地址译码中发挥作用，将地址信号转换为特定的片选信号，允许在计算机系统中选择和激活特定的外设或存储器单元。74LS138的8个输出可以连接到8个不同的芯片，每次只有一个被选中进行数据交换。 集成计数器是数字系统中的另一个核心部件，用于累积输入脉冲的数量。通用的十六进制和十进制计数器广泛应用于各种系统，而其他进制计数器则可以通过反馈机制来设计，如使用74LS393构建十进制计数器的例子所示。 在实验前的准备中，需要理解逻辑符号和引脚定义，特别是低电平有效的控制输入和输出，以及如何阅读和应用器件的功能表。此外，了解不同手册和参考资料中可能存在的符号差异也至关重要，因为重要的是学会如何实际操作和应用这些器件，而不仅仅是记住它们的理论知识。 实验中还会涉及到地址空间的概念，如IBM-PC/XT系统主板I/O接口的地址译码电路，通过译码器分配不同的地址范围给不同的芯片，如DMA控制器8237、中断控制器8259A等。分析地址范围的正确性有助于深入理解微型计算机的工作原理。 这个实验旨在提升学生在数字逻辑设计方面的实践技能，包括译码器和计数器的使用，以及如何在实际电路中实现这些功能。通过这样的实验，学生能够更好地理解和掌握数字系统设计的基础，为未来在计算机硬件和相关领域的工作打下坚实基础。