数字逻辑虚拟仿真实验教学是为清华学院理工科类平台课程《数字逻辑基础》而开办的配套课程，该实验课程的中学生为平台课程的选课者。
数字逻辑虚拟仿真实验教学是对理论知识的验证。通过本实验课程的教学，使中学生经过实验过程体验、实验现象观察、实验结果剖析，才能深刻领会课程的理论与概念，把握课程的重要知识点。
结合理论课程教学进程，实验课程教学内容涵括《数字逻辑基础》课程的基本概念，实验内容包括：数字EDA软件入门、组合电路的剖析和验证、组合电路（七段混频器与编码器）的设计、层次化的设计方式（全加器设计）、迭代设计法（4位全加器与数据比较器的设计）、算术逻辑单元的设计、触发器及基本应用电路、同步计数器与应用、顺序脉冲讯号发生器、状态机设计（手动售货机）、交通灯控制器等十一个实验。
实验目的
通过数字逻辑虚拟仿真实验教学，对理论课程中涉及的相关知识进行剖析与验证，使中学生更好地理解把握理论基础概念、提高电子信息类课程学习的兴趣、培养剖析问题的能力。
实验环境
实验仪器设备：
笔记本，安装计算机辅助设计软件ISE。
实验教材：
1、模拟与数字电路基础实验，清华学院出版社，2014
2、数字逻辑基础（第二版），清华学院出版社，2012
实验内容进度
数字逻辑基础虚拟仿真实验教学是为清华学院理工科类平台课程《数字逻辑基础》而开办的配套课程，该实验课程的中学生为平台课程的选课者。
数字逻辑虚拟仿真实验教学是对理论知识的验证。通过本实验课程的教学，使中学生经过实验过程体验、实验现象观察、实验结果剖析，才能深刻领会课程的理论与概念，把握课程的重要知识点。
虚拟仿真实验课程为一学期教学，与数字逻辑基础理论课程并行，时间上比理论课程通常稍迟5周。课时数为每周2学时，计11周，每学期课时数约为20学时。
模拟电子学虚拟仿真实验课程教学周进度：
（1）数字EDA软件入门
（2）组合电路的剖析和验证
（3）组合电路（七段混频器与编码器）的设计
（4）层次化的设计方式（全加器设计）
（5）迭代设计法（4位全加器与数据比较器的设计）
（6）算术逻辑单元的设计
（7）触发器及基本应用电路
（8）同步计数器与应用
（9）次序脉冲讯号发生器
（10）状态机设计（手动售货机）
（11）交通灯控制器等十一个实验
实验要求
专业与年级要求
数字逻辑虚拟仿真实验课程的中学生为二年级上专科生，中学生专业主要为电子信息科学与技术、生物医学工程、微电子学、通信工程、光信息科学与技术、电气工程及其手动化、核科学与技术等专业。
基本知识和能力要求等
先修课程：物理剖析、普通化学实验。
实验方式与实验步骤
第一周开始就要求中学生认真做好实验预习。实验预习报告的内容必须包括实验原理、实验内容、电路图、电路相关参数估算、参数测试表格。
实验过程教学是电路基础实验教学的重要组成部份。实验指导班主任必须在电路原理图输入、原理图错误排查、仿真设置、电路波形观察、参数测试等方面对中学生进行考察与适当补习，中学生的实验过程表现对其课程成绩评定有较大作用。
实验报告是中学生对每次实验的小结。要求中学生认真做好实验报告，提出对预习报告的更改部份、提供正确的实验结果、进行实验结果剖析、讨论理论概念的理解与感受。
为保证教学质量仿真物理实验室电脑，实验教学项目团队全体成员定期举办每周一次每次1小时的研讨。讨论选择不与实验内容重复的教学演示范例、实验查错补习方式、实验初验方式等问题。
在每次虚拟仿真实验课程进行过程中，中学生操作步骤如下：
（1）课前预习，撰写实验预习报告。
（2）打开笔记本，双击虚拟仿真软件图符，步入仿真软件界面。
（3）新建电路仿真工程，定义FPGA元件机型。
（4）新建原理图原文件，步入原理图编辑界面。
（5）选择元件库，放置器件、定义宏单元，放置输入输出管脚。
（6）电气连线，电路综合。
（7）新建仿真波形测试文件，设置激励讯号仿真参数。
（8）运行逻辑功能仿真或则时序仿真，显示电路仿真波形图形。
（9）考察电路各项逻辑特点，若不符合项目要求，则原理图应改错。
（10）班主任初验。
（11）中学生撰写实验报告。
（12）班主任批改实验报告，给出实验成绩。
实验注意事项
实验结果与推论要求
中学生的实验报告应当给出实验结果与推论。通过电路的仿真剖析，检测结果是否验证了理论。假如个别检测结果与理论似乎不符，则剖析缘由。
考评要求
为保证对中学生实验成绩评价的公平性以及可操作性，虚拟仿真实验教学项目团队制订统一的实验评分标准。成绩评定主要根据为预习、功能实现、操作规范、实验报告、实验完成情况等五个方面。
（1）得分：预习20%，功能实现40%仿真物理实验室电脑，操作规范10%，实验报告30%。
（2）完成情况：准时完成100%×得分，一周后完成75%×得分。
理论课程《数字逻辑基础》的总评成绩按下式估算：
总评成绩=25%×仿真实验成绩+10%×平时作业成绩+65%×期末考试成绩
软件下载
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