數(shù)字邏輯和計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的偏硬件的基礎(chǔ)核心課程。本書是針對這兩門課程的實(shí)踐教學(xué)而編寫的實(shí)驗(yàn)教程，并運(yùn)用Proteus仿真技術(shù)和實(shí)際案例來輔助這兩門課程的理論教學(xué)，旨在為學(xué)生提供一個(gè)更加直觀、高效且貼近實(shí)際工程的學(xué)習(xí)、實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，能夠通過實(shí)踐操作加深對知識點(diǎn)的理解和掌握。 全書分為三篇，各篇緊密相連、層層遞進(jìn)，共同構(gòu)建起一個(gè)完整的知識體系。 第1篇為Proteus軟件簡介。Proteus作為一款強(qiáng)大的電路仿真軟件，在現(xiàn)代電子電路教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。本部分詳細(xì)介紹了如何使用Proteus創(chuàng)建工程、繪制電路圖以及使用虛擬儀器等各類功能。Proteus所提供的元器件、連接線路等與傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)硬件高度對應(yīng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠以軟件仿真方式直觀地對硬件原理圖進(jìn)行調(diào)試、仿真運(yùn)行，進(jìn)而驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)的功能。這種方式在很大程度上取代了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱教學(xué)功能，既不受時(shí)間和空間的限制，又能有效提高教學(xué)效率，極大地加深了學(xué)生對數(shù)字邏輯電路和計(jì)算機(jī)組成原理主要知識點(diǎn)的認(rèn)識與理解。 第2篇聚焦于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)。書中實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二剖析了數(shù)字邏輯中基本邏輯門的特性和組合邏輯電路的設(shè)計(jì)原理，這是構(gòu)建復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的基石。通過詳細(xì)講解基本邏輯門和中規(guī)模組合邏輯部件的內(nèi)部機(jī)制以及組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法，讓學(xué)生從底層原理出發(fā)，理解數(shù)字邏輯的本質(zhì)以及實(shí)踐組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四共同關(guān)注時(shí)序邏輯電路實(shí)驗(yàn)，這一板塊聚焦于各類觸發(fā)器的工作機(jī)制，以及計(jì)數(shù)器、寄存器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。時(shí)序邏輯作為數(shù)字電路中的重要組成部分，其特性和應(yīng)用與實(shí)際電子設(shè)備息息相關(guān)。通過對觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器和寄存器實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠深入理解時(shí)序電路的工作規(guī)律，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)五至實(shí)驗(yàn)六進(jìn)一步拓展了數(shù)字邏輯的綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。 數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)則以一個(gè)基本的算術(shù)邏輯運(yùn)算器電路的設(shè)計(jì)為載體，引導(dǎo)學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐中熟練運(yùn)用所學(xué)的數(shù)字邏輯知識，積極思考，分析設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的運(yùn)算器。這種基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生真正將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能。 第3篇圍繞計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課程展開，深入探討計(jì)算機(jī)核心部件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)一詳細(xì)介紹計(jì)算機(jī)運(yùn)算器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究算術(shù)邏輯單元（ALU）的工作原理和設(shè)計(jì)方法。運(yùn)算器作為計(jì)算機(jī)五大基本部件之一，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的核心，通過這一實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解基本的計(jì)算機(jī)運(yùn)算器的組成。實(shí)驗(yàn)二聚焦于總線與寄存器實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠理解數(shù)據(jù)的寄存和多個(gè)部件連接總線，如何分時(shí)共享總線數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)三深入探討存儲器的設(shè)計(jì)。存儲器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，掌握其原理和設(shè)計(jì)方法能為理解大容量的存儲系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)四介紹數(shù)據(jù)通路，指導(dǎo)學(xué)生將運(yùn)算器、存儲器、寄存器等電路連接，構(gòu)建計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)的基本數(shù)據(jù)運(yùn)行通路，控制運(yùn)算器、寄存器、存儲器之間的數(shù)據(jù)存儲與傳輸，并手工撥動開關(guān)執(zhí)行一段機(jī)器指令程序，從而讓學(xué)生深入理解控制信號在計(jì)算機(jī)指令中的作用，為后續(xù)控制器的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)五關(guān)注微程序控制單元實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自完成微指令的寫入讀出操作，重點(diǎn)理解微程序地址轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。微程序控制器是計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行的核心控制部件，掌握其原理和設(shè)計(jì)方法是深入理解計(jì)算機(jī)控制器的關(guān)鍵。 計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)是對前面所學(xué)知識的綜合應(yīng)用。在學(xué)生掌握各實(shí)驗(yàn)子部件功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)能自動運(yùn)行的一臺模型計(jì)算機(jī)。學(xué)生需要精心設(shè)計(jì)模型計(jì)算機(jī)的硬件電路、數(shù)據(jù)通路、時(shí)序和編制微指令，并在模型機(jī)上成功運(yùn)行一段機(jī)器指令程序。這一過程不僅能加深學(xué)生對計(jì)算機(jī)組成的理解，更能培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決復(fù)雜問題的能力。 書中涵蓋的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目豐富多樣，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。各院�？筛鶕�(jù)自身的教學(xué)規(guī)劃和學(xué)生的實(shí)際情況，有針對性地選取教學(xué)內(nèi)容。例如，對于涉及復(fù)雜集成電路設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，鑒于其對數(shù)字電路基礎(chǔ)要求較高，可將本書作為拓展性學(xué)習(xí)資料，供學(xué)有余力的學(xué)生深入探索；學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成相關(guān)課程的學(xué)生，通過第3篇的學(xué)習(xí)，則能夠構(gòu)建起對計(jì)算機(jī)核心部件的完整認(rèn)知，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識奠定基礎(chǔ)。 希望本書能夠?yàn)閺V大師生提供有益的幫助，為推動數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)質(zhì)量的提升貢獻(xiàn)力量。我們期待本書能成為您教學(xué)與學(xué)習(xí)過程中的得力伙伴，助力您在這兩門學(xué)科的探索之路上不斷前行、收獲更多知識。 祝愿每一位讀者在使用本書過程中都能學(xué)有所成、學(xué)有所用！