整理人 尼克 实验一一位二进制全加器设计实验目录实验一Protel DXP 2004认识实验 (1)实验二两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计 (1)实验三原理图元件库建立与调用 (3)实验四两级阻容耦合三极管放大电路PCB图设计 (5)实验五集成电路的逻辑功能测试 (7)实验六组合逻辑电路分析与设计 (12)实验七Quartus II 的使用 (17)实验八组合逻辑器件设计 (17)实验九组合电路设计 (25)实验一 Protel DXP 2004 认识实验一、实验目的1.掌握Prot e l DXP 2004 的安装、启动和关闭。

2.了解Protel DXP 2004 主窗口的组成和各部分的作用。

3.掌握Prot e l DXP 2004 工程和文件的新建、保存、打开。

二、实验内容与步骤1、Protel_DXP_2004 的安装(1)用虚拟光驱软件打开Protel_DXP_2004.iso 文件(2)运行setup\Setup.exe 文件，安装Protel DXP 2004(3) 运行破解程序后，点击“导入模版”，先导入一个ini文件模版（如果要生成单机版的License选择Unified Nexar-Protel License.ini；要生成网络版的License选择Unified Nexar-Protel Network License.ini），然后修改里面的参数：TransactorName=Your Name（将“Your Name”替换为你想要注册的用户名）；SerialNumber=0000000（如果你只有一台计算机，那么这个可以不用修改，如果有两台以上的计算机且连成局域网，那么请保证每个License文件中的SerialNumber=为不同的值。

修改完成后点击“生成协议文件”，任意输入一个文件名（文件后缀为.alf）保存，程序会在相应目录中生成1个License文件。

点击“替换密钥”，选取DXP.exe （在DXP 2004安装目录里，默认路径为C:\Program Files\Altium2004\）,程序会自动替换文件中的公开密钥。

将前面生成的License文件拷贝至DXP 2004安装目录里（默认路径为C:\Program Files\Altium2004\）授权完成。

（4）打开Protel 在左上角DXP 菜单下的Preference 菜单项里，选中Use localize resources 后关闭Protel_DXP_2004，重新打开软件变为简体中文版本。

2、Protel_DXP_2004 的卸载卸载Protel_DXP_2004 的具体步骤如下：（1）在Windows 的“开始”菜单中选择“设置/控制面板”，然后在控制面板中选择“添加/删除程序”选项，将弹出对话框。

从中选择DXP 2004 应用软件。

（2）单击删除”按钮，将弹出对话框，询问用户是否真的要删除程序。

（3）单击“是”按钮，开始卸载。

在卸载过程中，若想终止卸载，可单击“取消”按钮。

3、Protel_DXP_2004 的启动启动Protel_DXP_2004 的方法有以下几种：（1）单击任务栏上的“开始”按钮，在调出的“开始”菜单组中单击“DXP 2004”菜单项。

（2）单击任务栏上的“开始”→“程序（P）”→“Altium”→“DXP 2004”菜单项进行启动。

（3）直接在桌面上双击DXP 2004 快捷图标。

启动主应用程序之后，系统即可进入设计主窗口。

4、Protel_DXP_2004 的关闭关闭Protel_DXP_2004 主程序的方法有：（1）选择“File”菜单，然后在弹出的下拉菜单组中选择“Exit”菜单项。

（2）单击主窗口标题栏上的“退出”按钮。

（3）按下ALT+ F4 组合键。

在退出Protel DXP2004 主程序时，如果修改了文档而没有保存，则会出现一个对话框，询问用户是否保存文件。

若要保存文件，单击“Yes”按钮；若不想保存文件，单击“No”按钮；若想退出的操作，单击“Cancel”按钮。

5、设计文件的创建（1）打开Protel DXP，熟悉Protel DXP 的界面组成，更改工作面板的显示方式。

（2）新建工程文件，并在指定目录下保存为“练习1.PrjPCB”。

（3）在该工程文件中新建印制电路板文件，并保存为“印制电路图1.PcbDOC”。

（4）在该工程文件中新建原理图文件，并保存为“练习原理图1.SCHDOC”。

（5）关闭Protel DXP 2004，再次打开原保存的工程文件“练习1.PrjPCB”。

(6) 向原理图中放置阻值为3.2k 的电阻、容量为1 微法的电容、型号为1N4007 的二极管、型号为2N3904 三极管、单刀单掷开关和4 脚连接器。

提示：电阻（RES2）、电容（CAP）、二极管（DIODE）、三极管（NPN）、单刀单掷开关（SW- SPST）在Miscellaneous Devices.IntLib 元件库中, 4 脚连接器(HDR1×4)在Miscellaneous Connectors.IntLib 元件库中。

图1 常用元件符号(7)向电路图中输入文字"这是我的第一个原理图!"，注意将字体改为粗体，字号为三号。

提示：利用PLACE 菜单放置文字按钮，然后使用键盘上的Tab 键，在弹出的窗口输入需要输入的文字，然后单击Change 按钮更改字号和字型。

实验二两级阻容耦合三极管放大电路原理图设计一、实验目的1、理解原理图的一般设计流程和基本原则2、掌握原理图图纸的设置方法3、掌握原理图库的添加和移除4、掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法5、掌握原理图元件的连线方法，节点放置方法6、掌握电源和接地符号的放置方法二、实验内容绘制两级阻容耦合三极管放大电路原理图如图1所示。

图2两级阻容耦合三极管放大电路原理图三、实验步骤1、启动P rotel DXP 2004，新建工程文件，并保存为“两级放大.PRJPCB”。

2、新建原理图文件，并保存为“两级放大.SCHDOC ”3、设置图纸参数。

将图纸设 A 号，显示标准标题栏，可视栅格为 10，捕捉栅格设为20，电气栅格设为 7。

4、先移除元件库 Miscellaneous Devices.IntLib ，再将其添加到库文件面板中。

表 1 给出了该电路每个元件样本、元件标号、所属元件库数据。

表15、设置元件属性。

在元件放置后，用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称（型号规格）。

6、调整元件位置,注意布局合理。

7、连线。

根据电路原理，在元件引脚之间连线。

注意连线平直。

8、放置节点。

一般情“T ”字连接处的节点是在我们连线时由系统自动放置的（相关设置应有效），而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。

9、放置输入输出点、电源、地，均使用 P ower Objects 工具菜单即可画出。

10、放置注释文字。

放置图中的注释文字“+12V ”。

11、电路的修饰及整理。

在电路绘制基本完成以后，还需进行相关整理，使其更加规范整洁。

12、保存文件。

四、注意事项对于较复杂的电路而言，放置元件、调整位置及连线等步骤经常是反复交叉进行的，不 一定有上述非常明确的步骤。

五、思考题为什么放置元件前应先加载相应的元件库？实验三原理图元件库建立与调用一、实验目的1、熟悉元件库编辑器2、掌握原理图元件库的创建、新元件的绘制3、掌握新建原理图元件库的调用方法二、实验内容（1）在继电器控制系统中，经常需要图1所示的元件，试建立元件库，利用元件库编辑器提供的制作工具，画出这些元件。

图1继电器控制系统常用元件（2）利用元件库编辑器提供的制作工具，来绘制（创建）一个 8 脚集成电路，并将它保存在“schlibl.lib”元件库中，绘制的实例如图 2所示。

图2集成电路实例三、实验步骤（1）1．新建工程文件，并保存为“原理图库.PRJPCB”。

2．执行菜单命令【File】/【New】/【Schematic Library】,将在项目文件下新建并保存为“新建原理图库 1.SCHLIB”的原理图库文件，并自动进入原理图库文件编辑器。

3．执行菜单 Tools/New Component 建立新元件。

执行菜单 Tools/Copy Component 拷贝元件。

执行菜单 Tools/Rename Component 更改元件名。

在库文件面板中添加该元件库。

（2）1、点击菜单“File\New”命令，从编辑器选择框中选中原理图元件库编辑器，然后双击库文件图标，默认名为“schlib.lib”，进入原理图元件库编辑工作界面。

2、使用菜单命令“View\Zoom In”或按 PageUp键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够程度。

3、用菜单命令“Place\Rectangle”绘制一个直角矩形。

4、绘制元件的引脚。

5、编辑各管脚属性。

6、保存已绘制好的元件。

四、注意事项在绘制元器件时注意尺寸的把握，不要过大或过小。

五、思考题1、如何对元件位置进行移动和旋转调整？2、怎样编辑原有库中的元件？实验四两级阻容耦合三极管放大电路 PCB图设计一、实验目的1、学会元件封装的放置2、熟练掌握P CB 绘图工具3、熟悉手工布局、布线二、实验内容设计两级阻容耦合三极管放大电路的P CB 图如图7所示。

要求尺寸为120mm(4760mil)×40mm(1580mil)两级阻容耦合三极管放大电路的P CB 图三、实验步骤1、启动 Protel DXP 2004，新建文件“两级阻容耦合三极管放大电路.PCB”，进入 PCB图编辑界面。

2、手动规划电路板尺寸。

3、放置元件封装及其他一些实体，并设置元件属性、调整元件位置。

表中给出了该电路所需元件的封装形式、标号及所属元件库数据。

3、按照电路原理图进行布线。

4、观看 PCB 板 3D 效果四、思考题如何添加中间信号层和内部板层？如果想调整工作层的位置应如何操作？实验五集成电路的逻辑功能测试一、实验目的1、掌握Multisim软件的使用方法。

2、掌握集成逻辑门的逻辑功能。

3、掌握集成与非门的测试方法。

二、实验原理TTL集成电路的输入端和输出端均为三极管结构，所以称作三极管、三极管逻辑电路（Transistor -Transistor Logic ）简称TTL电路。

54 系列的TTL电路和74 系列的TTL电路具有完全相同的电路结构和电气性能参数。

所不同的是54 系列比74 系列的工作温度范围更宽，电源允许的范围也更大。

74 系列的工作环境温度规定为0—700C，电源电压工作范围为5V±5%V，而54 系列工作环境温度规定为-55—±1250C，电源电压工作范围为5V±10%V。