一、什么是虚实一体全集成数字电路实验平台
虚实结合，简洁高效，节省空间&时间&开支：
1.      一体内置计算机，无需额外配置电脑
2.      信号分析仪，实时观测电路信号时序
3.      PWM信号发生器，可手动或上位机设置
4.      内置多路实验电源，稳定可靠的供电
5.      仿真软件，丰富的仿真功能
6.      虚拟仿真实例，快速上手
7.      实物数字电路，巩固理论知识
开箱即用，轻松教学：
预装仿真软件，无需繁琐安装
系统还原精灵，保障实验环境稳定
节约成本，无需额外购置仪器设备
 
二、智能化实验平台组成：
1.      一体内置计算机
(1)    CPU主频为2.16GHz。内 存DDR3L SODIMMX14G ，固态硬盘 ，支持上电自启动。
(2)    提供HDMI 接口14寸IPS屏，画质高达1920*1080高分辨率， 60Hz刷屏无卡顿。
(3)    提供1xUSB3.0，3xUSB2.0 ，1个耳机接口&麦克风 1个COM串口 ，1xHDML,1xVGA ，2个天线接口， 2x千兆网口等丰富的接口资源。
(4)    模块安装自恢复还原系统，可有效防止病毒感染，安全稳定。
(5)    平台标配蓝牙无线鼠标和键盘，方便用户操作控制和编程。
(6)    平台无需外配电脑，即可完成实验平台所有实验项目。
2.       优化积木式电路搭建
实验箱右侧提供一块255*255mm大面积实验电路，优化自由搭建区。
兼具了开放性与通用性，同时保持了实验设备的稳定，可靠，易于管理。用户可以方便插入我们提供的各种扩展模块，如IC座，元件模块、CPLD模块、各种创新项目模块等，也可插入用户自己设计的电路和模块，方便灵活。用户可以根据自己的实际需求配置模块及数量。
（1）提供锁紧式IC座：DIP14,DIP16
 (2) 提供圆孔式IC座：DIP8,DIP14,DIP16,DIP20,DIP40(可以接插40芯以内的各种宽体或窄体芯片)
（3）可选配CPLD模块：EPM1270T144适配卡，宏单元数为 980，逻辑块/元件数为 1270；配置USB Blaster下载器，Quartus II 12.0 软件。

 

3.      内置信号分析仪
1.       采样通道：8通道；
2.       采集频率：最高24Mhz；
3.       操作系统：支持Windows,Linux,Mac；

4.       支持协议：支持多达130多种协议；

5.       支持多场景：支持问题定位、多组件的复杂系统、时序分析、性能分析；


 
6.      内置数字PWM信号发生器
(1)     支持按钮手动设置频率和占空比，支持按钮长按快速增加和减少参数；
(2)     支持上位软件设置频率和占空比，直接输入参数，快速精准调节，可读取下位机设置的参数；
(3)     显示采用LCD液晶屏，可同时显示当前频率值和点空比；
(4)     频率1HZ~150KHz可调,占空比0~100%可调；
(5)     输出脉冲幅度5V TTL电平，输出电流5~30mA左右；
(6)     信号发生器具有断电记忆功能，保留最后一次设置参数值；
(7)    环境温度：-20~+70℃
 
（五）其它基本功能模块组成
(1)     输入：AC 220V±10%，50HZ ，开关带有LED电源指示灯。
(2)     输出：DC:5V/3A,给整个数电箱系统供电，具有短路保护和过流保护，当电源短路时,自动切断5V输出,蓝色短路报警指示灯点亮，蜂鸣器鸣叫报警，并切断对外供电。在排除短路故障后可自动重新正常供电。功能模块部分供电还有过压保护。
(3)     输出：DC：+12V/1A,-12V/0.5A,每路都带有短路保护和过流保护。
(4)     单脉冲（消抖脉冲）：可同时输出正负两个脉冲，脉冲幅值为TTL电平,共2组。
(5)     分频电路，可同时输出2、4，8、16共4组TTL分频信号。
(6)     12组独立逻辑电平开关：可输出“0”、“1”TTL电平（“1”为正逻辑）。
(7)     12组LED电平显示：由红/绿/黄/3种颜色LED发光二极管及驱动电路组成。
(8)     4组独立按钮开关：可输出“0”、“1”TTL电平（“1”为正逻辑）。
(9)     4位带BCD码-十进制译码电路七段LED数码管。
(10) 提供1组蜂鸣器及驱动电路。
(11) 提供1组继电器及驱动电路。
(12) 提供12组器件扩展单元，由圆孔针和内径为Φ2自锁紧插座组成，
用户可接插电阻、电容、二极管、三极管等器件。
(13) 提供1K、10K,100K共三只可调电位器。
（14）标配IC座数量
1) DIP8  圆孔IC座    1只
2) DIP14 锁紧IC座    5只
3) DIP16 锁紧IC座    2只
4) DIP20 圆孔IC座    1只
5) DIP40 圆孔座  1只
 
三、实验平台采用复合材料的箱式结构：
1.       箱体采用优质铝合金框架+铝合金包边+铁护角+ABS密度板+优雅黑美式大手把。
2.       上下盖安装加固强劲支撑合页，两边增加两个支撑铰链曲手，开合度设置为95度，提供一个完美的操作和显示视角。
3.       所有合金包角采用柳钉来加固保护，内部铺设黑色PU面料，箱子美观，坚固，不易变形。
4.       箱体箱底安装耐磨垫和保护脚，正面安装双安全卡扣锁。
 
四、实验连接线
实验平台采用2MM香蕉头K2测试线：
1.       兼容性强：这种测试线通常适用于多种设备和系统，因为它的规格符合常见的标准尺寸，便于与不同设备进行连接。
2.       耐用性好：K2号弹簧头连接线采用全铜材质，并经过弹片镀金处理，这样的设计提高了其耐磨损性和导电性能，延长了使用寿命。
3.       易于操作：由于其带有弹性的头部，这种测试线可以轻松插入和拔出，减少了操作过程中的难度和时间。
4.       安全性高：这种测试线通常具有阻火/阻燃特性，并且绝缘体材质为绝缘塑料，这些特点使得在使用过程中更加安全，降低了短路或触电的风险。
5.       多样性：这种测试线提供多种颜色选择，如红、黑、绿、黄、蓝等，方便用户区分不同的线路，便于管理和维护。
 
五、提供电子电路仿真软件（需提供视频演示）
1.       ★软件非B/S或C/S构架，支持单机版运行，不受任何网络或服务器的限制，无需浏览器，用户可以随时随地使用，无需支付任何费用。
 
 
 
 
2.       ★跨平台兼容性：可以在各种操作系统上运行，包括Windows、MacOS和Linux等，方便用户在不同平台上进行电路设计和仿真。
 
 
3.       ★仿真软件支持图形化界面，用户可以通过通过鼠标拖拽和滚轮缩放，简单的操作创建和编辑电路，右键菜单提供了更多高级操作，如删除组件、添加新的连线等。软件支持简体中文，用户能够更自然、快速地理解和操作软件，减少语言障碍，改善用户体验，提高工作和学习效率。
 
4.       与实物电路对应：所有实物电路，都有对应的虚拟仿真电路，做到从理论，仿真，实物，实践，全流程的统一，软件支持模拟电路、数字电路、电路原理、各种MCU处理器等多课程的仿真。
 
                             图4-1模拟电路仿真图
 

图4-2 数字电路仿真图
 
 
图4-3 电路原理/分析仿真图


图4-4 Arduino单片机电路仿真图
 
 
图4-5 51单片机电路仿真图
 
 
图4-6 AVR单片机电路仿真图
 
 
图4-7 PIC单片机电路仿真图
 
 
图4-8 Z80微处理器电路仿真图
 
5.       微控制器的电路模拟仿真：软件提供了内置的代码编辑器和调试器，支持多种编程语言，如C/C++等。用户可以在软件中直接编写、编译并调试他们的代码，无需额外的编程环境。这对于Arduino等微控制器的开发者来说是一个巨大的便利。
 
6.       模拟仿真：在模拟模式下，所有的逻辑引脚具有可配置的阻抗、输出电压及阈值等特性。这种模拟精度达到1ps，可以非常精确地反映现实世界中的电子电路行为。
 
7.       数字仿真：在数字模式下，软件能够以颜色编码的形式显示线路的数字状态，其中红色代表高电平，蓝色代表低电平。这种直观的视觉反馈使得理解和分析数字电路的行为变得更加容易。
 
8.       电路设计与模拟：用户可以在软件界面中，从左侧的工具栏中选择需要的元器件，并将它们拖拽到右侧的“电路板”中。可以通过鼠标拖拽元器件的引脚，将它们连接在一起，组成一个电路。完成电路设计后，可以点击“运行”按钮，开始对该电路进行模拟。软件提供了多种模拟参数，如模拟时间和步长，用户可以根据需要进行调整。
 
9.       强大的分析能力，实时模拟：提供电压表、电流表、频率计、示波器、逻辑分析仪等工具，在模拟运行结束后会提供电路的性能分析数据，如电压、电流等，帮助用户评估电路性能并进行优化。
 
10.     ★提供多种功能模块和元器件库：
(1)     仪器仪表：电压表、电流表、频率表、示波器、逻辑分析仪；
(2)     电源：电压源、电流源、受控源、时钟、波形发生器、稳压电源、电池等；
(3)     开关：按钮开关、拨码开关、8路开关组、继电器（常开、常闭、双掷型）、矩阵键盘（可自定义行、列数）；
(4)     无源器件：电阻、排阻、电位器、可变电阻器、光敏电阻、热敏电阻、电阻温度计、力应变片、电容器、电解电容器、电感器、变压器；
(5)     有源器件：二极管、稳压二极管、可控硅整流器、双向触发二极管、双向可控硅、场效应管、三极管、运算放大器、电压调节器、模拟利用器；
(6)     输出器件：LED发光二极管、三色LED发光二极管、8路LED灯组、7段LED       数码管、LED点阵块（可自定义行、列数）、LCD1602字符液晶显示屏、LCD12864字符液晶显示屏、触摸液晶屏等；
(7)     电机：直流电机、步进电机、伺服电机；
(8)     微处理器：MCS51单片机、MCS65单片机、Z80微处理器; Arduino(包含Uno、Mega、Nano、Duemilanove);AVR单片机（ tiny13、 tiny24、tiny25、tiny44、 tiny45、 tiny84 tiny85、tiny2313、tiny4313、mega8、mega16、mega32、 mega48、 m48TQFP、mega64、mega88、m88 TQFP、mega128、mega164、mega168、m168TQFP、mega324、mega328、m328 TQFP、mega328PB、mega640、mega644、mega1280、mega1281、mega1284、mega2560、mega2561）、PIC单片机(p10F200、p10F202、p10F204、p10F206、p12F629、p12F675、p12F683、p16F83、p16F84、p16F627、p16F628、p16F630、p16F648、p16F676、p16F684、p16F685、p16F687、p16F689、p16F690、p16F873、p16F874、p16F876、p16F877、p16F882、p16F883、p16F884、p16F886、p16F887、p16F1826)；
(9)     传感器：HC-SR04、DHT22/11、DS1621、DS18B20;
(10)  外设：串行端口、串口终端、电阻式触控板、KY-023、旋转编码器、DS1307、ESP01(TCP);
(11)  门电路：缓冲器、与门、或门、非门、异或门；
(12)  运算器：二进制计数器、全加器、移位寄存器、逻辑函数；
(13)  存储器：D触发器、T触发器、RS触发器、JK触发器、锁存器、RAM/ROM,动态随机存储器、I2C内存；
(14)  转换器：多路复用器、译码器、编码器、7段显示译码器、I2C转并口；
(15)  其它逻辑电路：模/数转换器、数/模转换器、7段BCD数码管、LM555、数字电位器；
(16)  常用集成芯片：
74HC00 74XX01 74HC02 74HC04 74HC08 74XX11 74HC32 74HC42 74XX45 74XX4674XX48 74XX49 74HC51 74XX54 74L554 74XX55 74XX56 74XX57 74XX64 74XX65 74XX68 74XX69 74XX70 74XX71 74XX72 74HC73 74HC74 74HC75 74HC76 74HC7774HC78 74XX82 74XX83 74HC85 74HC86 74XX87 74XX89 74XX90 74XX91 74XX9274XX93 74XX94 74XX95 74XX96 74XX97 74XX98 74XX99 74XX100 74XX101 74XX102 74XX103 74XX104 74XX105 74HC107 74HC109 74XX110 74XX111 74HC112 74HC11374XX114 74XX115 74XX121 74HC137 74HC138 74HC139 74XX141 74XX145 74HC14774HC148 74XX150 74HC151 74HC153 74HC154 74HC155 74XX156 74HC157 74HC15874XX159 74HC160 74HC161 74HC162 74HC163 74HC164 74HC165 74XX166 74XX168 74XX169 74XX170 74XX171 74HC173 74HC174 74HC175 74XX176 74XX177 74XX178 74XX179 74XX180 74HC181 74HC182 74XX184 74XX185 74XX189 74HC190 74HC191 74HC192 74HC193 74HC194 74XX195 74XX196 74XX197 74XX198 74XX199 74XX200 74XX219 74HC238 74XX240 74XX242 74XX243 74XX244 74HC245 74XX246 74XX248 74XX249 74HC251 74HC257 74HC258 74HC259 74HC273 74XX276 74HC279 74XX280 74HC283 74XX295 74HC298 74XX299 74XX301 74XX323 74HC352 74HC353 74HC354 74HC356 74XX365 74XX366 74XX367 74XX368 74HC373 74HC374 74HC375 74XX376 74HC377 74XX378 74XX379 74XX381 74XX382 74HC390 74HC393 74XX395 74XX490 74XX502 74XX503 74XX504 74XX540 74XX541 74HC573 74HC574 74XX582 74XX583 74HC590 74XX591 74HC592 74HC594 74HC595 74HC597 74HC640 74HC643 74HC645 74HC670 74XX682 74XX684 74HC688 74C925 74C926 74C927 74HC4016 74HC4017 74HC4020 74HC4022 74HC4024 74HC4028 74HC4040 74HC4051 74HC4052 74HC4053 74HC4060 74HC4067 74HC4094 74HC4511 74HC4514 74HC4515 74HC4518 74HC4520 74HC4543 74HC40102 74HC40103
CD4006 CD4009 CD4010 CD4013 CD4014 CD4015 CD4018 CD4019 CD4021 CD4026 CD4027 CD4029 CD4033 CD4035 CD4042 CD4043 CD4044 CD4054 CD4055 CD4056 CD4066 CD4076 CD4085 CD4094 CD4095 CD4096 CD4098 CD4099 CD4502 CD4503 CD4508 CD4510 CD4511 CD4512 CD4516 CD4521 CD4522 CD4526 CD4532 CD4539 CD4553 CD4555 CD4556 CD40110 CD40160 CD40161 CD40162 CD40163 CD40174 CD40175 CD40192 CD40193 MC14495 MM74C922 MM74C923 TC4560 TC4561 TC4467 TC4468 TC4469 tpic6a595 564IK2 K155ID11 K155ID13 K1761E3 K1761E4 K176IE5 K1761E13 K176IE12 K176ID2 K176ID3 K490IP1 K490IP2 AD7224 AD7520 AD7521 AD7524 AD7845 AM1404 AM1403 AM1402 chip222 DAC8562 DAC7621 LM555 LM3914 LM3915 LM3916 TL494 IR2153D
 
 
六、实验项目
项目驱动式数电实验教学
我们深入研究了本科类，中高职、高等院校的课程教材，并分析调研了多层次、多个院校的课程实验教学大纲，结合实际，重新设计了“虚实一体全集成数字电路实验平台”，精心编列了以项目驱动式数电实验教学指导手册。具体以“理论教学+虚拟仿真+操作实践”的教学方式，全面提升学生的学习和实践能力。
（1）提高实践能力：通过项目驱动式教学，学生可以在实际项目中应用所学的知识，提高他们的实践能力和解决问题的能力。在项目设计、实验操作和课程实践中，学生可以通过实际操作来巩固所学的知识，培养实践能力
（2）培养创新思维：项目驱动式教学鼓励学生在团队中合作完成项目任务，培养他们的团队合作能力和沟通能力。在团队项目中，学生需要通过合作来完成任务，培养团队合作能力和沟通能力。
（3）促进理论与实践的结合：项目驱动式教学强调理论知识与实际应用的结合，有助于学生更好地理解课程内容，提高他们的实践能力和创新思维。通过项目教学法，可以让学生在数字电子技术课程中更好地帮助理解课程内容，提高他们的实践能力和创新思维。
（4）提升学生的综合素质：项目驱动式教学通过训练，将大大提高学生的综合素质，为工作提前积累了丰富的经验。这种教学方法弥补了传统教学过程中教学内容多，教学课时偏少；理论原理多，实践应用偏少的缺陷。
（5）增强学生的职业就业力：项目驱动式教学可以让学生提前了解工程项目的一些特点，提高学生的职业就业力。通过案例的学习和实践，学生可以将工程项目的应用价值体现在一个教学过程中，既保证了知识的实用性，也体现了知识点的综合性。

 

项目一    举重裁判电路的设计与仿真
第一部分  门电路      
实验一    门电路逻辑功能及测试   
 
项目二    交通灯故障报警电路的设计与仿真
第二部分  组合逻辑电路   
实验二    组合逻辑电路设计（半加器、全加器及逻辑运算）   
实验三    MSI集成加法器功能测试及应用  
实验四    译码器和数据选择器      
实验五    编码器      
 
项目三    四人抢答器电路的设计与仿真
 
第三部分  触发器      
实验六    触发器 R-S、D 、J-K   
实验七    集成触发器应用      
 
项目四   二十四进制计数器电路的设计与仿真
第四部分  时序逻辑电路   
实验八    移位寄存器及其应用      
实验九    计数器电路测试及研究   
实验十    集成计数器功能测试及应用   
 
项目五 救护车警铃电路的设计与仿真
第五部分  脉冲波形单元   
实验十一  波形产生及单稳态触发器      
实验十二  555时基电路的功能测试及应用   
 
项目六 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 
第六部分  模数-数模转换 
实验十三  A/D转换器实验      
实验十四  D/A转换器实验      
第七部分 CPLD可编程逻辑器件(需选配CPLD模块才能完成以下实验)
实验十五  3×8译码器的设计  
实验十六  编码器的设计   
实验十七  算术运算（4位全加器的设计）   
实验十八  四位并行乘法器      
实验十九  设计基本触发器（D，JK）   
实验二十  设计74LS160计数器功能模块     
实验二十一 状态机电路设计    
实验二十二 七人表决器    
实验二十三 格雷码变换电路    
实验二十四  BCD码加法器     
实验二十五 英语字母显示电路 
实验二十六 序列检测器    
实验二十七 四位移位乘法器    
 
七、实验所需仪器仪表（自行配置）
（1）建议配置：双踪数字示波器、万用表。