導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1電子技術(shù)理論課程的現(xiàn)狀

電子技術(shù)理論課程包括“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電字技術(shù)”兩部分內(nèi)容，涉及到的知識(shí)點(diǎn)比較多，內(nèi)容更新慢，課程難度大，學(xué)時(shí)少。同時(shí)，理論和實(shí)踐聯(lián)系不緊密?，F(xiàn)在教學(xué)的矛盾點(diǎn)在于，如何能把理論知識(shí)與當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，既能克服理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的脫節(jié)問題，又能解決創(chuàng)新型人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的脫節(jié)問題。現(xiàn)在我校正在向應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)型，這種情況下，首先對(duì)電子技術(shù)理論課程的內(nèi)容進(jìn)行整合，使整合后的教學(xué)內(nèi)容既要保證模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)這兩部分內(nèi)容的連貫性，又要為后續(xù)的“單片機(jī)”等相關(guān)課程打好基礎(chǔ)。其次還要考慮電子技術(shù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，因?yàn)閷?shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的重要途徑。在理論與實(shí)踐的銜接上，重點(diǎn)強(qiáng)化理論指導(dǎo)實(shí)踐的作用，并把實(shí)踐環(huán)節(jié)與新技術(shù)、新材料結(jié)合起來，使電子技術(shù)這門課程能夠立足于理論基礎(chǔ)，但是可以展望新技術(shù)發(fā)展的未來。

1.2電子技術(shù)實(shí)踐課程的現(xiàn)狀

目前，我校機(jī)電一體化專業(yè)的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)時(shí)間是一周，教師指定題目，學(xué)生3~4人為一組，每個(gè)題目僅限2組選擇，每組要求設(shè)計(jì)一個(gè)典型的電子電路應(yīng)用系統(tǒng)。由于學(xué)時(shí)有限，設(shè)計(jì)的最終作品要求系統(tǒng)的原理電路仿真通過，并撰寫說明書，沒有要求必須進(jìn)行硬件電路的焊接和調(diào)試。課程設(shè)計(jì)的這種教學(xué)模式雖然也在一定程度上鍛煉了學(xué)生對(duì)電子電路的綜合設(shè)計(jì)能力和仿真分析能力，但是沒有達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的目的。實(shí)踐環(huán)節(jié)首先面臨的就是學(xué)時(shí)不足的問題，對(duì)于沒有接觸過電子器件的學(xué)生來說，一周的時(shí)間要認(rèn)識(shí)元器件、設(shè)計(jì)電路、仿真分析、制作PCB，最后要焊接調(diào)試實(shí)物，難度非常大，大部分同學(xué)基本無法完成。其次就是缺乏電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的平臺(tái)，沒有實(shí)物，比如二極管、晶體管和場效應(yīng)管以及集成芯片等；沒有實(shí)訓(xùn)場地，學(xué)生缺乏動(dòng)手訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。因此，學(xué)生的理論知識(shí)還停留在書本上，沒有從抽象走到實(shí)物，從理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的改革策略

我們國家是在2014年提出要加強(qiáng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，并且要引導(dǎo)一批本科高校向應(yīng)用技術(shù)類高校轉(zhuǎn)型。我校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，為保證應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，把課程設(shè)計(jì)分為選題構(gòu)思、方案設(shè)計(jì)、仿真分析、硬件調(diào)試四個(gè)階段。1）選題構(gòu)思：每年提供給學(xué)生的題目會(huì)根據(jù)學(xué)生人數(shù)有所變化，但是會(huì)保證3~4人一組，每個(gè)設(shè)計(jì)題目僅限2組選擇。同時(shí)還要考慮學(xué)生自選的題目，要求每個(gè)電路系統(tǒng)的選題都與我們生活或社會(huì)需求密切相關(guān)，比如設(shè)計(jì)一種在教學(xué)樓和宿舍樓道內(nèi)使用聲或光控制的節(jié)能電路、智能交通燈控制系統(tǒng)、洗衣機(jī)控制系統(tǒng)、手機(jī)充電器等。然后對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分解，使每名同學(xué)都有自己的設(shè)計(jì)任務(wù)。這種類型的選題很容易引起學(xué)生的興趣，使學(xué)生積極主動(dòng)的參與到課程設(shè)計(jì)中來。2）方案設(shè)計(jì)：在完成同一個(gè)設(shè)計(jì)題目時(shí)要求設(shè)計(jì)方案要多樣化。不同的小組可以采用不同的設(shè)計(jì)方案，或者采用同一個(gè)設(shè)計(jì)方案但是不同元器件的參數(shù)值完成同一個(gè)設(shè)計(jì)題目。要求學(xué)生借助圖書館和網(wǎng)絡(luò)等資源查閱相關(guān)文獻(xiàn)，明確設(shè)計(jì)思路，提出設(shè)計(jì)方案，并且需要反復(fù)論證電路方案的可行性。這個(gè)階段既鍛煉了學(xué)生查閱和分析文獻(xiàn)的能力，又鍛煉了學(xué)生對(duì)一般電子電路的綜合設(shè)計(jì)能力。3）仿真分析：電子電路的仿真軟有MulTIsim、ELECTRONICSWORKBENCH（EWB）、ProteusProfessional等，學(xué)生可以任選一款仿真軟件，對(duì)本組設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過修改元器件參數(shù)或者更換元器件，進(jìn)一步完善電路設(shè)計(jì)方案，從理論上驗(yàn)證了電路方案的可行性。這個(gè)階段通過電路系統(tǒng)仿真分析，既能達(dá)到理論結(jié)合實(shí)踐，又能培養(yǎng)學(xué)生以仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的習(xí)慣。4）硬件調(diào)試：仿真分析后，由指導(dǎo)老師對(duì)電路方案進(jìn)行審核，審核通過，學(xué)生會(huì)自行列出硬件電路所需要的元器件清單，統(tǒng)一進(jìn)行購買。然后由學(xué)生在電路板上進(jìn)行焊接、調(diào)試等。這個(gè)階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?？傊?，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的改革解決了各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)如何合理分工、緊密銜接又相互支持等問題。實(shí)踐過程中充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在很大程度上提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)施方式

盡管課程設(shè)計(jì)的理論學(xué)時(shí)是一周，但是安排課程設(shè)計(jì)的時(shí)候一般會(huì)提前兩周到三周的時(shí)間把設(shè)計(jì)任務(wù)書發(fā)給到學(xué)生，并對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容做詳細(xì)講解。預(yù)留一定的時(shí)間讓學(xué)生對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行查詢；定時(shí)和學(xué)生溝通，可以選取學(xué)生感興趣的題目，或者建議學(xué)生把課程設(shè)計(jì)的題目和生活聯(lián)系起來，去分析、觀察，提出自己的思路和想法，引導(dǎo)學(xué)生最終確定自己的方案；通過學(xué)習(xí)電路仿真軟件，對(duì)方案進(jìn)行仿真分析，并進(jìn)一步完善；統(tǒng)一購買硬件，進(jìn)行焊接和調(diào)試。

4.電子課程設(shè)計(jì)實(shí)例分析

脈搏信號(hào)攜帶了人體健康方面的綜合信息，目前中醫(yī)診脈常用的方式還是人工診脈的方法，大夫一般會(huì)測量病人10秒內(nèi)腕部的筋脈搏動(dòng)情況進(jìn)行大致計(jì)算，記錄病人1分鐘的脈搏次數(shù)。這種測量方法一方面比較耗費(fèi)時(shí)間，另一方面測量精度也不高。因此，市面上產(chǎn)生了各種脈搏測量儀，雖然在醫(yī)療實(shí)踐方面獲得了一定的應(yīng)用，但是并沒有一款脈搏測量儀獲得普及。針對(duì)目前的這種情況，我們讓學(xué)生設(shè)計(jì)了一款基于手機(jī)APP的脈搏測量儀，該款測量儀測量精度高，同時(shí)體積小，便于攜帶?，F(xiàn)有的脈搏儀主要是往無創(chuàng)便攜式的方向發(fā)展，無創(chuàng)脈搏儀檢測的方式中主要是光電式居多，可采用紅光或綠光作為檢測光源，而現(xiàn)在大多數(shù)光電式脈搏儀都使用紅光作為脈搏檢測的光源。由于人體皮膚中含有的黑色素和血液中血紅蛋白對(duì)綠光的吸收率要比紅光好，所以本設(shè)計(jì)采用綠光作為脈搏檢測的光源。包括主控芯片模塊、液晶屏顯示模塊、脈搏傳感器模塊、通訊模塊及一些輔助功能模塊等。主控芯片模塊選用的是STC12C5A60S2單片機(jī)，在晶振頻率相同的情況下，該單片機(jī)的速度是普通51單片機(jī)的8~12倍，完全能滿足設(shè)計(jì)要求。液晶顯示模塊選用2.8寸TFT嵌入的ILI9341控制芯片，字庫芯片是GT30L32S4W標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)陣漢字庫芯片。脈搏傳感器模塊主要由一個(gè)綠光的LED燈、光檢測傳感器、單級(jí)放大電路和濾波電路組成。通訊模塊選擇了HC-05藍(lán)牙模塊，該藍(lán)牙模塊功率消耗低，方便開發(fā)使用。同時(shí)還有時(shí)鐘電路、穩(wěn)壓電路、復(fù)位電路、按鍵電路和報(bào)警提示電路等輔助電路模塊。脈搏儀的測量原理是單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，進(jìn)行2毫秒定時(shí)功能，當(dāng)按下測量按鍵時(shí)，進(jìn)入中斷子程序，每2毫秒進(jìn)行脈搏信號(hào)的采集并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，通過轉(zhuǎn)換后的數(shù)值比較確定脈搏的波峰和波谷，當(dāng)信號(hào)為波峰時(shí)開始計(jì)時(shí)，等待下一次的波峰到來后結(jié)束上一次的計(jì)時(shí)，計(jì)算出這兩次脈搏間的時(shí)間差值，并存放于一個(gè)數(shù)組中，當(dāng)數(shù)組記錄到10個(gè)數(shù)值時(shí)，對(duì)數(shù)組進(jìn)行求平均值運(yùn)算即得出兩次脈搏的時(shí)間差值，最后用一分鐘來除以得出的平均值即為一分鐘人體的脈搏次數(shù)。如果手機(jī)或者是帶藍(lán)牙功能的智能終端設(shè)備與本設(shè)計(jì)的藍(lán)牙連接了，測得的脈搏次數(shù)會(huì)通過本設(shè)計(jì)的藍(lán)牙模塊發(fā)送到手機(jī)的APP上。設(shè)計(jì)制作的脈搏測量儀硬件電路，由主控芯片、液晶屏、測量電路、藍(lán)牙模塊、按鍵電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等組成。經(jīng)過不斷的調(diào)試的和完善，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了脈搏次數(shù)的測量、液晶屏顯示測得的脈搏次數(shù)、能與手機(jī)的藍(lán)牙APP進(jìn)行通訊和復(fù)位、報(bào)警等功能。

篇2

改革的方法

1.設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容的改革

對(duì)于“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”題目的選擇尤為重要。首先，設(shè)計(jì)的題目要夠多，這樣學(xué)生的可選擇性才夠大；其次，設(shè)計(jì)內(nèi)容要新穎有趣，有一定的使用價(jià)值，每個(gè)題目都可以鞏固學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程重要的知識(shí)點(diǎn)，比如：電壓超限報(bào)警電路的設(shè)計(jì)可鞏固學(xué)習(xí)比較器和555電路以及各種邏輯門的使用；編碼電子鎖的設(shè)計(jì)可鞏固學(xué)習(xí)觸發(fā)器和門電路；多路數(shù)據(jù)巡回檢測電路會(huì)用到包括寄存器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器等多個(gè)中等規(guī)模集成電路的內(nèi)容；廣告燈控制電路包括了可逆計(jì)數(shù)、逐位顯示和蜂鳴報(bào)警電路等單元部分，會(huì)用到顯示譯碼器、計(jì)數(shù)器和555電路等電子知識(shí)。指導(dǎo)教師在告訴學(xué)生設(shè)計(jì)題目的同時(shí)還要把實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源給學(xué)生講清楚，學(xué)生可在這些限定的條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如：實(shí)驗(yàn)室可提供的觸發(fā)器只有D觸發(fā)器，邏輯門只有與非門。這樣，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中用到其他的觸發(fā)器和邏輯門時(shí)可以相應(yīng)地改成實(shí)驗(yàn)室已有的器件。這就要求他們要熟練地掌握課本上的理論知識(shí)，能夠隨機(jī)應(yīng)變。當(dāng)然如果實(shí)驗(yàn)室確實(shí)無法提供器件，也要鼓勵(lì)學(xué)生自己去購買，這使得他們熟悉了更多新型電子器件的規(guī)格和功能，提高他們親歷親為的能力和學(xué)習(xí)興趣。

2.預(yù)設(shè)計(jì)方案的確立

進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)要鼓勵(lì)學(xué)生用模塊化的分析和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生通過查閱資料，根據(jù)設(shè)計(jì)要求自行確定實(shí)施方案，給學(xué)生提供更大的自，使學(xué)生能夠相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)踐，充分揚(yáng)其所長。由于學(xué)生受到知識(shí)面的限制和其他主、客觀原因的影響，初步的設(shè)計(jì)方案難免存在遺漏和錯(cuò)誤，教師要對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行把關(guān)，保證他們的設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)基本功能。同時(shí)，也可通過集體答疑的方式組織學(xué)生公開講解設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生互找問題、討論解決方法，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的目的。這些方法增強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)性，同時(shí)也為學(xué)生提供了充分發(fā)揮個(gè)人能力的空間，調(diào)動(dòng)了學(xué)生們學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的積極性。初步的設(shè)計(jì)方案確定以后就要進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。Multisim是非常適合模擬/數(shù)字電路仿真的軟件，它提供了大量的仿真元件模型，且儀器儀表種類之多是很多電子實(shí)驗(yàn)室無法比擬的。通過Multisim進(jìn)行功能仿真可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，也使學(xué)生掌握了電子仿真軟件的使用方法，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。最后，學(xué)生把初步的設(shè)計(jì)方案上升到理論的高度，寫出一份詳細(xì)的預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告，包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、總體方案的設(shè)計(jì)、單元電路的設(shè)計(jì)、元器件的選擇與參數(shù)計(jì)算，畫出總體電路圖，列出所用元器件的詳細(xì)列表和參考文獻(xiàn)。這樣，做到設(shè)計(jì)思路清晰明了，為后面的安裝調(diào)試做好充分的準(zhǔn)備。

3.安裝調(diào)試

按照自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安裝調(diào)試，是學(xué)生非常期待也是最能得到滿足感的一個(gè)環(huán)節(jié)。按照預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告中元器件列表領(lǐng)取器件，然后分模塊進(jìn)行安裝。在這個(gè)環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整體布局的美觀、規(guī)范，比如：電源線和地線要分開，各成一列，并分別用不同顏色的導(dǎo)線進(jìn)行區(qū)分。在確定安裝無誤的情況下進(jìn)行通電調(diào)試。在調(diào)試階段，有些學(xué)生只要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對(duì)就手忙腳亂無從下手，指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生從信號(hào)輸入的一端開始逐個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，排除故障的方法要從大范圍到小范圍，最終找到故障的確切地點(diǎn)。在調(diào)試過程中要啟發(fā)學(xué)生自己查找、分析原因，找到解決的方法。通過調(diào)試使學(xué)生加深對(duì)電路工作原理的理解，學(xué)會(huì)調(diào)試電路查找故障的方法。調(diào)試完畢后，不要馬上拆線交給老師完事，指導(dǎo)老師要鼓勵(lì)學(xué)生用調(diào)試好的電路做實(shí)驗(yàn)，例如：可以對(duì)單元電路的輸出進(jìn)行實(shí)際的測算，并跟理論分析結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)一步理解電路的特性。這樣做可以通過課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供鍛煉的平臺(tái)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)積極性。

4.撰寫總結(jié)報(bào)告

總結(jié)報(bào)告是學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)全過程的系統(tǒng)總結(jié)，不能等同于平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，因此，學(xué)生應(yīng)按規(guī)定的格式進(jìn)行書寫。總結(jié)報(bào)告的圖紙要規(guī)范，所有圖紙都按工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求。這樣可提高學(xué)生的方案表達(dá)能力、工程制圖能力和科技寫作能力等基本綜合素質(zhì)，為畢業(yè)論文的書寫打下基礎(chǔ)。

5.建立完善的成績評(píng)定體系是保證課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵

在注重結(jié)論正確的同時(shí)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)整個(gè)設(shè)計(jì)方案實(shí)施的全過程。成績評(píng)定包含五個(gè)部分：一是預(yù)設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性及仿真的結(jié)果，占總成績的25%；二是實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力（包括安裝工藝水平、儀器使用、調(diào)試過程中分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神等），占總成績的30%；三是學(xué)生的答辯情況，占總成績的10%；四是設(shè)計(jì)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神，占總成績的10%；五是總結(jié)報(bào)告（包括方案的論證、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、收獲和體會(huì)等）占總成績的25%。這樣一種相對(duì)完善的成績評(píng)定體系使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都能認(rèn)真對(duì)待，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

改革的效果

1.培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的信心由于設(shè)計(jì)題目與實(shí)際緊密聯(lián)系，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自覺性，學(xué)生在獨(dú)立完成電路后興奮不已，很多同學(xué)對(duì)自己設(shè)計(jì)并調(diào)試成功的電路愛不釋手。

2.提高了學(xué)生多方面的能力在動(dòng)手實(shí)踐設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生們從通過查找資料給出預(yù)設(shè)計(jì)方案到互相配合著進(jìn)行安裝調(diào)試，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每一環(huán)節(jié)都發(fā)揮了他們的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高了分析和解決各種問題的能力以及相互合作的能力。

結(jié)束語

篇3

關(guān)鍵詞： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) EWB 綜合性設(shè)計(jì)課題

1.引言

電子技術(shù)課程是電氣自動(dòng)化專業(yè)十分重要的基礎(chǔ)課程，目前我校電氣、自動(dòng)化專業(yè)均采用了高等教育出版社出版康華光主編的教材《模擬電子技術(shù)》（第五版）和閆石主編的教材《數(shù)字電子技術(shù)》（第五版）。這些教材作為電子技術(shù)的經(jīng)典教材，帶給學(xué)生很豐富的基礎(chǔ)理論知識(shí)。但是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅需要大學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本原理，更要求他們結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的趨勢和需求，掌握電子技術(shù)方面課題的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，尤其是要結(jié)合計(jì)算機(jī)完成方案選擇、方案實(shí)現(xiàn)及分析論證的過程。因此利用現(xiàn)有資源加深學(xué)生對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，正是電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的主要目的。

2.EWB概述

Electronics Workbench（簡稱EWB）以SPICE3F5為模擬軟件的核心，增強(qiáng)了數(shù)字及混合信號(hào)模擬方面的功能，是一個(gè)用于電子電路仿真的“虛擬電子工作臺(tái)”。

EWB軟件提供電路設(shè)計(jì)和性能仿真所需的數(shù)千種元器件和各種元器件的理想?yún)?shù)，同時(shí)用戶還可以根據(jù)需要新建或擴(kuò)充元器件庫。它提供直流、交流、暫態(tài)的13種分析功能。另外，它可以對(duì)被仿真電路中的元器件設(shè)置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電，以觀察不同故障情況下電路的狀態(tài)。EWB軟件輸出方式靈活，在仿真的同時(shí)它可以儲(chǔ)存測試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。由于它具有磁盤占用空間小、對(duì)計(jì)算機(jī)要求低和運(yùn)行速度快等特點(diǎn)，有助于對(duì)所學(xué)電子技術(shù)知識(shí)的掌握，提高對(duì)電路的分析能力和學(xué)生的創(chuàng)新能力，因此EWB是目前高校在電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用最廣泛的一種電路仿真軟件。

此外，EWB軟件界面形象直觀，操作方便，采用圖形方式創(chuàng)建電路和提供交互式仿真過程。創(chuàng)建電路需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕中選取，且元器件和儀器的圖形與實(shí)物外形非常相似，因此極易學(xué)習(xí)和操作。由于它所具有的這些特點(diǎn)，我們選擇將它作為電子技術(shù)仿真設(shè)計(jì)的操作軟件。

3.基于EWB的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

基于EWB的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)主要涉及基礎(chǔ)仿真實(shí)驗(yàn)，針對(duì)該門課程的教學(xué)要求及大綱的設(shè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我們有針對(duì)性地提取出電子技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，給出了一些練習(xí)習(xí)題，希望學(xué)生首先能讀懂電路，其次能在EWB軟件環(huán)境下仿真運(yùn)行電子電路，觀察運(yùn)行過程和結(jié)果，找出并排除故障。在習(xí)題練習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生既熟悉了EWB軟件，又加深了基礎(chǔ)點(diǎn)知識(shí)的掌握，因此筆者最后給出了總的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生運(yùn)用前述經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)、仿真運(yùn)行、調(diào)試改善，完成一次完整的電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也為下一步設(shè)計(jì)方案的硬件實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。

根據(jù)我校電氣自動(dòng)化專業(yè)的課程大綱要求，電子技術(shù)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)包括單級(jí)及多級(jí)放大電路、直流電源電路、功率放大電路、運(yùn)送放大器及其應(yīng)用、基本邏輯關(guān)系、組合邏輯電路及應(yīng)用、時(shí)序邏輯電路及應(yīng)用等。這里給出兩個(gè)習(xí)題。

（1）電源、整流和穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電源電路如圖1所示。220V、50Hz的電源經(jīng)變壓器降壓、全波整流和穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓，在輸出端得到一個(gè)12V的穩(wěn)定的直流電壓，運(yùn)行該電路，如有故障則需分析原因并排除。該習(xí)題任務(wù)之一為變壓器參數(shù)設(shè)計(jì)，任務(wù)之二為討論濾波電容C的大小與好壞對(duì)電路穩(wěn)定效果的影響，任務(wù)之三為討論電位器Rw調(diào)節(jié)的位置對(duì)電路輸出電壓的影響。

首先要求學(xué)生在EWB軟件環(huán)境中建立如上圖所示的穩(wěn)壓電源電路，此過程可以幫助學(xué)生逐漸熟悉EWB軟件的基本操作。但其實(shí)該電路并不是一個(gè)完美的電路，運(yùn)行過程會(huì)出現(xiàn)故障，此時(shí)需要學(xué)生通過理論知識(shí)的分析，來分析故障產(chǎn)生的原因，并通過調(diào)節(jié)電路中的某些元件參數(shù)加以改正。因此通過該習(xí)題的仿真，學(xué)生不僅初步建立了對(duì)EWB仿真軟件的認(rèn)識(shí)，掌握了其基本使用方法，而且需要重新溫習(xí)有關(guān)穩(wěn)壓電源電路的理論知識(shí)，借此加深了解變壓器設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)選擇，加深了對(duì)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的理解，并提高了電路故障的排除技能，掌握了示波器、電壓表、電流表及萬用表的使用方法。

（2）數(shù)字電路邏輯關(guān)系測試

數(shù)字電路如圖2所示，任務(wù)為寫該圖電路的邏輯狀態(tài)表、邏輯函數(shù)表達(dá)式，并進(jìn)行化簡。

在EWB環(huán)境中按圖建立數(shù)字電路圖，運(yùn)行、記錄輸出與輸入之間的關(guān)系，構(gòu)成真值表，以此測試該數(shù)字電路的邏輯關(guān)系。習(xí)題目的為希望學(xué)生認(rèn)識(shí)、了解數(shù)字電路的功能和測試方法，掌握邏輯函數(shù)的不同表示方法，熟悉、掌握電路仿真的操作技術(shù)。

4.綜合性設(shè)計(jì)課題

模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)各有側(cè)重點(diǎn)，參加課程設(shè)計(jì)的學(xué)生數(shù)目眾多，而文章篇幅有限，因此在這里我們僅給出兩個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)課題為例。

（1）模擬電子技術(shù)部分

設(shè)計(jì)任務(wù)為設(shè)計(jì)一個(gè)用于晶體管收音機(jī)的功放電路，滿足一定的要求，如由220V交流電源供電；有一定的選頻功能，如要求通過信號(hào)的頻率范圍為（20Hz～2kHz）；有一定的放大倍數(shù)，如前級(jí)和后級(jí)的放大倍數(shù)分別為20和60，在此不一一贅述。

參考步驟為：調(diào)研、查找并收集資料，列出參考資料目錄；繪制電氣原理圖；按所給定的功能要求進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，列出元器件明細(xì)表；在EWB軟件環(huán)境中創(chuàng)建需要進(jìn)行仿真分析的電路圖；仿真運(yùn)行，觀察運(yùn)行過程及結(jié)果，進(jìn)行放大電路的直流工作點(diǎn)分析，進(jìn)行交流頻率分析，并記錄中間數(shù)據(jù)；記錄運(yùn)行過程中的故障，分析原因，調(diào)整方案及參數(shù)直至滿足全部要求。

（2）數(shù)字電子技術(shù)部分

設(shè)計(jì)任務(wù)為設(shè)計(jì)一個(gè)符合實(shí)際的交通信號(hào)燈。

參考步驟為：分析設(shè)計(jì)要求，列出狀態(tài)表，寫表達(dá)式，畫出數(shù)字電路圖，仿真運(yùn)行，調(diào)試直至符合要求。

5.結(jié)語

對(duì)于電氣自動(dòng)化等專業(yè)的學(xué)生來說，掌握了電子技術(shù)的課堂知識(shí)，還需要實(shí)踐來加深對(duì)該門課程知識(shí)的理解，而電子技術(shù)的課程設(shè)計(jì)作為從課堂到實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)橋梁，能很好地發(fā)揮過渡作用，既能使得學(xué)生從課堂下來以后得到一個(gè)緩沖，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解，又能培養(yǎng)學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前已經(jīng)掌握初步的電子電路的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技能，為動(dòng)手完成自己的實(shí)際作品打下較好的基礎(chǔ)。筆者根據(jù)專業(yè)課程大綱要求，給出了若干個(gè)課程設(shè)計(jì)的習(xí)題及設(shè)計(jì)方案，希望學(xué)生通過這些設(shè)計(jì)任務(wù)掌握該部分的知識(shí)和技能。

參考文獻(xiàn)：

篇4

Multisim開放虛擬電子實(shí)驗(yàn)室中提供了大量豐富的虛擬儀器儀表、元件庫，不僅為模電、數(shù)電、模數(shù)混合電路、單片機(jī)電路等提供了立體化設(shè)計(jì)平臺(tái)，更具有強(qiáng)大的仿真分析功能。學(xué)生可以做到邊設(shè)計(jì)邊仿真實(shí)時(shí)觀察運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證電路的合理、正確性。且排故和修改電路結(jié)構(gòu)、增減元器件等也只需動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)即可，省時(shí)、省力、省材。學(xué)生可以無所顧忌大膽嘗試用不同型號(hào)元器件進(jìn)行不同方案的設(shè)計(jì)。提高設(shè)計(jì)效率同時(shí)激發(fā)了學(xué)生不斷探索創(chuàng)新的精神，設(shè)計(jì)過程充滿了挑戰(zhàn)和樂趣，從而使設(shè)計(jì)過程更加科學(xué)規(guī)范，提高了學(xué)生綜合分析設(shè)計(jì)能力。

二、Multisim在《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)通常按教師根據(jù)不同設(shè)計(jì)題目下達(dá)主要設(shè)計(jì)任務(wù)、學(xué)生收集資料、確定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)繪制電路圖、電路制作、調(diào)試，最后撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟進(jìn)行。通常一個(gè)班級(jí)會(huì)有多個(gè)設(shè)計(jì)題目如數(shù)字鐘、交通燈、搶答器等。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的不同將學(xué)生分為不同組，整個(gè)教學(xué)中以學(xué)生自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為主，以教師給予一定的理論知識(shí)與技能輔導(dǎo)為輔。Multisim主要應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)教師教學(xué)輔導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)兩方面。

(一)Multisim應(yīng)用在課程設(shè)計(jì)教師教學(xué)輔導(dǎo)中

主要體現(xiàn)集中教學(xué)輔導(dǎo)和按課題不同分組教學(xué)輔導(dǎo)。集中教學(xué)輔導(dǎo)中教師可以通過某個(gè)電路仿真設(shè)計(jì)案例的動(dòng)態(tài)演示向?qū)W生講解電子產(chǎn)品電路的常規(guī)設(shè)計(jì)方法、電路設(shè)計(jì)過程及規(guī)范繪制電路圖的方法并使學(xué)生掌握對(duì)Multisim軟件的使用方法等。按課題不同分組教學(xué)輔導(dǎo)主要針對(duì)不同課題組學(xué)生對(duì)指定課題進(jìn)行小組或個(gè)別教學(xué)輔導(dǎo)。通過對(duì)相關(guān)電路仿真案例演示，明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求并向?qū)W生講解單元電路功能原理和總電路結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)思路和方法，以便為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)提供幫助與參考，使學(xué)生對(duì)要設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品有系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。分組教學(xué)環(huán)境相對(duì)開放與放松，教師可以面對(duì)面對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。利用Multisim講解單元電路時(shí)，要突出電路的主要功能原理分析，不用象在課堂教學(xué)中講得那么詳細(xì)，否則容易束縛學(xué)生的思維，應(yīng)給學(xué)生留有充分想象、思考和拓展的空間，使其具有舉一反三的能力，教師可以提供參考性的建議。

(二)Multisim應(yīng)用在學(xué)生電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中

主要體現(xiàn)學(xué)生在掌握電路原理的基礎(chǔ)上能學(xué)習(xí)和熟練使用Multisim軟件并將其應(yīng)用到整個(gè)電路設(shè)計(jì)中，電路設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格要求學(xué)生在仿真環(huán)境下完成對(duì)單元電路、總電路的設(shè)計(jì)與繪制，并會(huì)利用虛擬儀器進(jìn)行仿真測量、排故、調(diào)試，實(shí)時(shí)驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果。最后，要求學(xué)生將最終調(diào)試好的電路設(shè)計(jì)圖、測量數(shù)據(jù)都要記入課程設(shè)計(jì)報(bào)告中。

(三)Multisim在數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉例

數(shù)字鐘電路是課程設(shè)計(jì)中常用的典型題目，教師可以提供預(yù)先準(zhǔn)備的簡單數(shù)字鐘電路仿真實(shí)例為參考，為學(xué)生講解各單元電路和總電路的設(shè)計(jì)過程，使學(xué)生對(duì)電路的基本功能結(jié)構(gòu)框架有初步的了解和認(rèn)識(shí)。以24小時(shí)制六位數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)為例。

1．設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)24小時(shí)制并顯示時(shí)、分、秒的六位數(shù)字鐘?？梢苑謩e對(duì)時(shí)、分進(jìn)行校時(shí)且具有整點(diǎn)報(bào)警功能。

2．任務(wù)分析

數(shù)字鐘電路主要由秒脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)分秒計(jì)數(shù)電路、顯示電路、校時(shí)電路和整點(diǎn)報(bào)警等單元電路構(gòu)成。其中時(shí)計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制，分、秒計(jì)數(shù)器都為60進(jìn)制，校時(shí)電路采用自動(dòng)校時(shí)法。整點(diǎn)報(bào)警電路可采用蜂鳴器發(fā)聲達(dá)到報(bào)警功能。

3．單元電路的設(shè)計(jì)與仿真

(1)1HZ秒脈沖電路的設(shè)計(jì)與仿真

秒脈沖電路主要為數(shù)字鐘的秒計(jì)數(shù)電路提供頻率為1HZ的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，其精確度和穩(wěn)定性直接決定著數(shù)字鐘的走時(shí)精度。本設(shè)計(jì)簡單采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算其RC的參數(shù)使其輸出1HZ脈沖。根據(jù)該振蕩器的輸出脈沖的周期計(jì)算公式T=0．7(R1+2R2)C1，若T=1S，令R1=39KΩ，R2=52KΩ，C1=10μF使電路輸出1HZ秒脈沖。由于頻率低，此款電路穩(wěn)定性和精度不高，若精度要求高可以采用32768HZ石英晶體振蕩器經(jīng)分頻電路獲得秒脈沖，也可以用555定時(shí)器產(chǎn)生1KHZ再經(jīng)分頻電路獲得秒脈沖。由于虛擬環(huán)境中的秒信號(hào)要比現(xiàn)實(shí)生活中1S信號(hào)要慢得很多，因此為調(diào)試方便以下虛擬過程中都直接用脈沖電源代替秒信號(hào)電路。

(2)時(shí)分秒計(jì)數(shù)、顯示電路設(shè)計(jì)與仿真

時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)電路各采用兩片74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成。時(shí)計(jì)數(shù)器采用兩片74LS160級(jí)聯(lián)成24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時(shí)十位利用置數(shù)法接成三進(jìn)制(0－2)，當(dāng)十位顯示2時(shí)將個(gè)位變成四進(jìn)制計(jì)數(shù)器使時(shí)個(gè)位只顯示0－3。這樣時(shí)計(jì)數(shù)器在分計(jì)數(shù)器提供的時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)下即可在00時(shí)－23時(shí)之間循環(huán)計(jì)數(shù)(如圖2所示)。分、秒計(jì)數(shù)電路原理相同，將兩片74LS160接成60進(jìn)制即十位接成六進(jìn)制(0－5)，且采用置數(shù)法使計(jì)數(shù)器回到初始計(jì)數(shù)狀態(tài)。個(gè)位為十進(jìn)制(0－9)，個(gè)位的進(jìn)位輸出端作為十位的時(shí)鐘脈沖端。顯示電路設(shè)計(jì)中采用四管腳的虛擬LED七段數(shù)碼管，其將七段顯示譯碼器功能與實(shí)際的七段數(shù)碼管顯示功能集成在一起，直接輸入四位二進(jìn)制數(shù)完成數(shù)碼顯示。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以用七段譯碼器驅(qū)動(dòng)普通七段數(shù)碼管顯示。

(3)時(shí)、分校時(shí)電路的設(shè)計(jì)與仿真

時(shí)、分采用相同的校時(shí)電路，本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械開關(guān)與RS觸發(fā)器構(gòu)成快速自動(dòng)校時(shí)電路，可以分別對(duì)時(shí)、分計(jì)數(shù)電路快速自動(dòng)校時(shí)，分自動(dòng)校時(shí)電路。本設(shè)計(jì)通過機(jī)械開關(guān)S在1HZ秒脈沖信號(hào)和秒計(jì)數(shù)電路提供的時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)間實(shí)現(xiàn)切換輸出至分個(gè)位CP時(shí)鐘脈沖端，實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)較時(shí)。由于機(jī)械開關(guān)在動(dòng)作瞬間往往會(huì)發(fā)生抖動(dòng)使輸入信號(hào)產(chǎn)生“毛刺”干擾信號(hào)導(dǎo)致電路工作出錯(cuò)，因此，運(yùn)用基本RS觸發(fā)器存儲(chǔ)記憶功能構(gòu)成“防抖動(dòng)”電路，無論開關(guān)如何動(dòng)作，觸發(fā)器的輸出端均沒有抖動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)開關(guān)S撥向A，觸發(fā)器為1態(tài)(U1輸出1，U2輸出0)，將來自1HZ秒脈沖信號(hào)輸出至分個(gè)位CP端同時(shí)，阻斷來自秒計(jì)數(shù)器時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速校時(shí)功能。當(dāng)開關(guān)S撥向B，觸發(fā)器為0態(tài)(U1輸出0，U2輸出1)，將來自秒計(jì)數(shù)器時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)輸出至分個(gè)位CP端，同時(shí)阻斷來自1HZ秒脈沖信號(hào)，恢復(fù)正常運(yùn)行。

(4)整點(diǎn)報(bào)警電路

篇5

［關(guān)鍵詞］人才需求；理論知識(shí)；實(shí)踐能力；教學(xué)內(nèi)容

近年來，我國各個(gè)領(lǐng)域都在發(fā)展，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，就是數(shù)字電路教學(xué)發(fā)展以及模擬電路教學(xué)發(fā)展的結(jié)果，已經(jīng)成為電子技術(shù)教學(xué)中的重點(diǎn)。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的影響，一方面，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及電子系統(tǒng)的調(diào)試；另一方面，能夠有效提高學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力，促使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能。為進(jìn)一步發(fā)揮電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的作用，筆者立足電子技術(shù)教學(xué)實(shí)踐，對(duì)內(nèi)容改革與實(shí)踐進(jìn)行分析探究。

一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革的原因

（一）滿足學(xué)生的發(fā)展需求

隨著時(shí)代的發(fā)展，學(xué)生的實(shí)際情況也在發(fā)生變化，原有的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生的實(shí)際情況，無法滿足學(xué)生的發(fā)展需求。例如，原有的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)時(shí)間通常為15天，而課程設(shè)計(jì)的題目大多數(shù)由教師確定，然后，學(xué)生對(duì)某個(gè)電路進(jìn)行焊接與調(diào)試，其基本教學(xué)流程長期沒有改變與創(chuàng)新，一個(gè)課題反復(fù)使用多年，對(duì)不斷發(fā)生的時(shí)代與學(xué)生而言，課題缺乏新意和吸引力，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩情緒，引發(fā)學(xué)生中的抄襲問題，導(dǎo)致教學(xué)失效，無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。除此以外，教學(xué)方法單一、教學(xué)模式固定，也限制了學(xué)生的發(fā)展。

（二）滿足時(shí)展的要求

電子時(shí)代背景下，在電子技術(shù)教學(xué)中，只有將新技術(shù)引入課堂，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，不斷完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系，才能保證教學(xué)的時(shí)代性與實(shí)用性，才能培養(yǎng)出具有時(shí)代精神、掌握先進(jìn)技術(shù)，并能將技術(shù)用于實(shí)踐中的復(fù)合型人才，滿足學(xué)生發(fā)展的需求，滿足時(shí)代的要求，因此，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革是具有現(xiàn)實(shí)依據(jù)和現(xiàn)實(shí)意義的，是課程發(fā)展的必然趨勢，也是時(shí)代提出的新要求。

二、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革的實(shí)踐

（一）課題選擇上，注重實(shí)用性和趣味性

對(duì)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)而言，在選擇課題時(shí)，要立足學(xué)生的實(shí)際情況，同時(shí)，應(yīng)該充分考慮課題與所教學(xué)的理論知識(shí)之間的匹配程度，此外，還要考慮課題是否具有實(shí)用性和趣味性，趣味性是保證學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)用性是保證實(shí)踐具有現(xiàn)實(shí)意義，兩者兼顧可以保證設(shè)計(jì)內(nèi)容滿足教學(xué)要求的同時(shí)，又滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求。舉例而言，課題的制訂選擇上，可以從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生親自實(shí)踐組裝可以用于現(xiàn)實(shí)生活的聲控開關(guān)，或者是可以在電壓異常時(shí)及時(shí)切換電源的電力安全開關(guān)，或是讓學(xué)生組裝防盜報(bào)警器等。除此以外，教師還可以選擇音樂彩燈控制等新穎、有趣的新型課題，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，提高知識(shí)的應(yīng)用能力。

（二）注重對(duì)綜合理論知識(shí)的靈活運(yùn)用

就電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)而言，其本質(zhì)是用于生活實(shí)踐，通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，最終解決生活中遇到的實(shí)際問題。但是，若是想要實(shí)現(xiàn)解決實(shí)際問題的目標(biāo)，在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，就要注重對(duì)課程理論知識(shí)的靈活運(yùn)用。具體而言，在課程設(shè)計(jì)過程中，作為學(xué)生，要有意識(shí)地鍛煉自己全面掌握、靈活運(yùn)用理論知識(shí)的能力，培養(yǎng)自己獨(dú)立進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)的能力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以通過查閱相關(guān)資料、進(jìn)行線路設(shè)計(jì)以及元件選擇，實(shí)施電路安裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的鞏固目的，提高自己對(duì)知識(shí)的利用能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際兩者之間的有效結(jié)合。例如，在進(jìn)行數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)這一課題時(shí)，為完成任務(wù)，學(xué)生必須將自己掌握的所有零散數(shù)字電路知識(shí)完整地整理總結(jié)，然后在實(shí)踐中具體地應(yīng)用各個(gè)理論知識(shí)，通過反復(fù)的練習(xí)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與分析能力，挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能，提升學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)。

（三）充分考慮專業(yè)特點(diǎn)與需要

為拓寬學(xué)生的眼界，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，在進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，教師要將專業(yè)特點(diǎn)、自己的專業(yè)需要作為考慮因素。例如，“電動(dòng)機(jī)測速系統(tǒng)”設(shè)計(jì)，一方面，該設(shè)計(jì)可以廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的控制調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中；另一方面，設(shè)計(jì)中的鋸齒波發(fā)生器以及設(shè)計(jì)中的電壓比較器兩者，也與教學(xué)中的電子技術(shù)課程內(nèi)容有著緊密的聯(lián)系。此類設(shè)計(jì)內(nèi)容，一定程度上可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，有助于學(xué)習(xí)興趣，還可以開拓學(xué)生的知識(shí)視野。此外，還可以為學(xué)生后續(xù)的深入學(xué)習(xí)，奠定扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，以適應(yīng)未來的崗位工作。綜上所述，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，以專業(yè)發(fā)展過程中形成與產(chǎn)生的具有時(shí)代性的實(shí)踐性課程，為學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐提供了機(jī)會(huì)，對(duì)專業(yè)發(fā)展有著重要的作用。因此，要保持電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，使其能夠適應(yīng)學(xué)生的實(shí)際情況，滿足時(shí)代的要求。

參考文獻(xiàn)：

［1］侯素芳，任艷頻.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革的研究與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012（1）：108-110.

篇6

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)；教學(xué)改革；課程建設(shè)；思路與探討

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）17-0195-02

一、引言

模擬電子技術(shù)是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)主干課程。充分考慮本課程理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)多、電路分析方法靈活多變、計(jì)算復(fù)雜、概念難于理解和掌握等特點(diǎn)，在繼承傳統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)與系統(tǒng)的教育模式基礎(chǔ)上，積極進(jìn)行教學(xué)改革，并探索與實(shí)踐在有限的課程學(xué)時(shí)內(nèi)，將模擬電子技術(shù)課程涉及的重要基礎(chǔ)理論、基本原理及工程設(shè)計(jì)理念傳授給學(xué)生的創(chuàng)新方法與手段。當(dāng)前在教學(xué)手段上，采用PPT等電子化教學(xué)形式基本實(shí)現(xiàn)對(duì)電子器件的性能、模擬電子電路的工作原理和基本分析及設(shè)計(jì)方法的描述，使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累。在教學(xué)內(nèi)容上，由于模擬電子技術(shù)課程涉及復(fù)雜的公式推導(dǎo)、多變的電路設(shè)計(jì)、抽象的工程理念，是一門具有教學(xué)難度的專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，希望通過課程建設(shè)，將課程知識(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)通過仿真環(huán)節(jié)進(jìn)行形象的課堂演示，并結(jié)合“科研案例教學(xué)”及“課外項(xiàng)目”等教學(xué)形式形成不同層次的實(shí)踐活動(dòng)，秉承理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)以致用的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生不僅掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)具備工程應(yīng)用實(shí)踐能力。針對(duì)上述問題，課程教學(xué)內(nèi)容與方式的改革與實(shí)踐，不僅是每位從事本課程教學(xué)教師的重要職責(zé)，更是提升課堂教學(xué)質(zhì)量與效果的基本保障。尤其在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展時(shí)期，更加凸顯了模擬電子技術(shù)課程建設(shè)的必要性和重要性。

二、教學(xué)內(nèi)容與建設(shè)目標(biāo)

1.教學(xué)內(nèi)容。模擬電子技術(shù)課程主要介紹電子信息系統(tǒng)的組成、半導(dǎo)體器件的特性、各種模擬電路在系統(tǒng)中的作用、放大電路的模型及其主要性能指標(biāo)、分析和設(shè)計(jì)計(jì)算等。通過學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基本概念、電路及分析設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用，使學(xué)生建立起系統(tǒng)觀念、工程觀念、科技進(jìn)步觀念和創(chuàng)新觀念，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題及工程實(shí)踐能力，使課程在提高學(xué)生總體素質(zhì)上起著重要作用。當(dāng)前課程教學(xué)內(nèi)容主要包括常用半導(dǎo)體器件、放大電路基礎(chǔ)、多級(jí)放大電路、集成運(yùn)算放大電路、放大電路的頻率效應(yīng)、放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)的變換、功率放大電路、直流電源等；通過上述教學(xué)內(nèi)容，著重使學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本概念和典型放大電路的分析設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生對(duì)電子電路的綜合認(rèn)知能力和分析設(shè)計(jì)能力的統(tǒng)一。

2.建設(shè)目標(biāo)。采用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、方法和手段，在現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，形成生動(dòng)形象的PPT電子文檔，以更好地描述電子電路的組成、分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算，信號(hào)的產(chǎn)生、變換與處理過程；將電路與信號(hào)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)通過仿真環(huán)節(jié)，形成CAI課件，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體器件的特性、基本電路的分析與設(shè)計(jì)方法，并通過形象的課堂演示提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；結(jié)合科研實(shí)例及課外項(xiàng)目等不同層次的實(shí)踐教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)和深化課堂上學(xué)到的有關(guān)電子電路的基本概念及重要原理；充分利用學(xué)校的BP網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建學(xué)習(xí)網(wǎng)站，保持教案的選編和課程知識(shí)信息的更新，針對(duì)學(xué)習(xí)中常見的共性問題及時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。最終通過課程建設(shè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，提高課程教學(xué)質(zhì)量。

三、重點(diǎn)解決的教學(xué)問題

1.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐問題。本課程理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)多，較難理解和掌握，尤其是課程中的一些難點(diǎn)，包括半導(dǎo)體器件的特性、各種模擬電路在系統(tǒng)中的作用；放大電路的模型及其主要性能指標(biāo)、分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；放大電路的頻率效應(yīng)；放大電路中的反饋、信號(hào)的運(yùn)算和處理、信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)的變換等。由于課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)分離，在加強(qiáng)理論教學(xué)的同時(shí)，若采取理論和與仿真演示驗(yàn)證、案例教學(xué)并重的方法，并結(jié)合課外項(xiàng)目的實(shí)施，將有助于解決課程教W難點(diǎn)，同時(shí)容易提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知印象。對(duì)提高模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。

2.網(wǎng)絡(luò)資源與教學(xué)問題。網(wǎng)絡(luò)作為新的教學(xué)方式和手段需要進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)及時(shí)快速地提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力有良好作用，因此進(jìn)行課程網(wǎng)站建設(shè)并充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源和功能，如將部分習(xí)題的ewb仿真，電子課件的更新、學(xué)生常見問題的問答，定期進(jìn)行師生互動(dòng)等在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。使學(xué)生形象方式練習(xí)所學(xué)到的理論知識(shí)，深刻領(lǐng)會(huì)基本概念和基本原理。

四、建設(shè)思路與方案

1.教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的組織上，綜合考慮相關(guān)課程的協(xié)調(diào)與配合。在課程內(nèi)容的安排上，避免與前期課程簡單的重復(fù)，對(duì)前期課程的交叉點(diǎn)、復(fù)合面，結(jié)合本課程的需要做必要的論述，引導(dǎo)學(xué)生綜合利用前期基礎(chǔ)知識(shí)，分析與解決新的問題。首先強(qiáng)調(diào)通過實(shí)例仿真演示鞏固理論知識(shí)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法，提高綜合能力。在實(shí)際教學(xué)中，針對(duì)課程難點(diǎn)和部分例題，在保證傳統(tǒng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，利用仿真軟件，編寫相應(yīng)理論及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證程序，形成仿真實(shí)驗(yàn)CAI課件，進(jìn)行仿真演示，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與仿真演示驗(yàn)證的有機(jī)結(jié)合。其次，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中逐步滲入教師的科研案例，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、學(xué)術(shù)性和實(shí)踐性，將教師的科研成果進(jìn)行課堂演示，鼓勵(lì)學(xué)生在科研實(shí)踐中提出問題、思考問題、解決問題。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)將課程中的物理概念、數(shù)學(xué)概念與實(shí)際的工程概念有機(jī)地結(jié)合。

2.教學(xué)方法和手段。為克服課堂教學(xué)抽象、難懂的缺點(diǎn)，需要在教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)形式上進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)和改革。力求教育規(guī)律的科學(xué)性與講課的藝術(shù)性相結(jié)合，充分利用先進(jìn)的教學(xué)工具，使課堂教學(xué)生動(dòng)活潑，富有生氣。教學(xué)方法上：前期通過形象化的成果引導(dǎo)學(xué)生去了解理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；在教學(xué)的中間過程采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生積極投入到課堂教學(xué)的過程中，變被動(dòng)式灌輸為主動(dòng)式學(xué)習(xí)；后期通過課程仿真演示等環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行研究型的學(xué)習(xí)，從而為高年級(jí)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。教學(xué)手段上：在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上，利用多媒體等先進(jìn)的教學(xué)手段，采用電子課件和課堂板書相結(jié)合的方法，并逐步加大電子課件和演示環(huán)境的比重，使學(xué)生更多地受益于現(xiàn)代教學(xué)方式。課堂上的互動(dòng)教學(xué)，形式多樣、深淺不同的習(xí)題及課外項(xiàng)目等教學(xué)手段以適應(yīng)不同潛質(zhì)的學(xué)生。

3.師資隊(duì)伍建設(shè)。目前該課程的教師隊(duì)伍中主要以中青年博士為主，建設(shè)目標(biāo)是使授課教師每年的課堂評(píng)估成績和教學(xué)效果獲優(yōu)；加快青年教師的培養(yǎng)和引領(lǐng)，鼓勵(lì)青年教師參加課堂講課評(píng)比競賽活動(dòng)，參加多種與課程建設(shè)有關(guān)的校內(nèi)外培訓(xùn)；鼓勵(lì)和支持中青年教師出國研修，提高自身知識(shí)水平，學(xué)習(xí)和借鑒國外教學(xué)內(nèi)容與方法，進(jìn)行雙語教學(xué)；鼓勵(lì)中青年教師積極承擔(dān)國家科研項(xiàng)目。

五、結(jié)束語

課程建設(shè)的探討和實(shí)踐，迫切要求教師在轉(zhuǎn)變教育思想觀念的基礎(chǔ)上，對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行思考和改革，包括課程教學(xué)上，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知理解能力、充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和提升理論方法掌握能力；師資隊(duì)伍上，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)成員不僅是具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的骨干教師，而且是科研第一線的學(xué)術(shù)骨干；發(fā)展方向上，不斷把模擬電子技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向、新技術(shù)有機(jī)的結(jié)合到課堂教學(xué)之中，使課程教學(xué)內(nèi)容隨著技術(shù)的發(fā)展不斷更新。

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篇7

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；精品課程；課程建設(shè)；課程開發(fā)；實(shí)踐策略

近年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)業(yè)也隨之發(fā)展壯大，面對(duì)市場的全新需求，高職院校應(yīng)結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需要對(duì)人才進(jìn)行有針對(duì)性的專業(yè)培養(yǎng)，以此來更好符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況?，F(xiàn)階段，高職院校電子技術(shù)專業(yè)人才的綜合能力難以與行業(yè)需求相適應(yīng)，面對(duì)此種狀況，高職院校應(yīng)逐步加快自身的教學(xué)改革進(jìn)程，構(gòu)建精品化和內(nèi)涵化并存的新型教學(xué)模式，以此來培養(yǎng)高層次的技能人才?；诋?dāng)前電子技術(shù)的大范圍滲透，各個(gè)行業(yè)都在迎合時(shí)代的發(fā)展浪潮加大改革創(chuàng)新力度。而高等教育作為社會(huì)人才培養(yǎng)的重要陣地，唯有對(duì)傳統(tǒng)課程的建設(shè)與開發(fā)模式與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新，才能切實(shí)立足于對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，更好地滿足行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)際需求?！半娮蛹夹g(shù)”廣泛應(yīng)用于當(dāng)前高職教育體系之中，如機(jī)械維修、軟件技術(shù)開發(fā)、工程自動(dòng)化等，但是其作為基礎(chǔ)教育課程，在新的發(fā)展形勢之下，也逐漸暴露出自身存在的弊端，這對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本性提升極為不利。因此，深入研究“電子技術(shù)”精品課程建設(shè)與開發(fā)與實(shí)踐策略具有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。

一、以精品課程建設(shè)為導(dǎo)向的高校教育改革的意義

當(dāng)前，社會(huì)的發(fā)展已進(jìn)入全新的轉(zhuǎn)型階段，包括高職教育在內(nèi)的高等教育改革已然成為大勢所趨。為此，教育界針對(duì)教育改革的理論與實(shí)踐研究成果也在不斷深化。從高等職業(yè)教育的定位來看，該種教育體系側(cè)重于學(xué)生工作技能、職業(yè)能力的培養(yǎng)與發(fā)展，德國教育實(shí)踐理論為其奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，并為其有序發(fā)展指明了前進(jìn)方向。德國實(shí)踐教育理論的應(yīng)用能夠更好的提高人才培養(yǎng)的綜合水平，對(duì)但是德國教育模式的重新構(gòu)建起到了良好的推動(dòng)與促進(jìn)作用，從這一層面來說，德國實(shí)踐教育理論是教育模式改革的重要驅(qū)動(dòng)力。在千禧年初期，我國高等教育體系深受德國實(shí)踐教育理論的影響，并且將其應(yīng)用在學(xué)生理論能力教育與崗位結(jié)合的模式構(gòu)建之中，對(duì)我國教育體系的整體發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。相關(guān)人員將德國實(shí)踐教育理論與我國現(xiàn)階段的發(fā)展國情相結(jié)合，并由此創(chuàng)建了工學(xué)結(jié)合的教育機(jī)制，這對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)、應(yīng)用能力的深化具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，教育者作為高職教育事業(yè)的主力軍，需要對(duì)工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式進(jìn)行全面深化理解，明確職業(yè)教育與普通高校教育之間的差別，以便為人才的日后發(fā)展做出科學(xué)指導(dǎo)，促使人才的未來職業(yè)生涯進(jìn)一步步入正軌[1]。由此可見，工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式關(guān)注學(xué)生社會(huì)能力、職業(yè)能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)理論更好地應(yīng)用在實(shí)際工作之中，并在實(shí)際中檢驗(yàn)理論項(xiàng)目。因此，這種新型的教學(xué)模式符合高職院校自身的教學(xué)定位。同時(shí)，以精品課程建設(shè)為導(dǎo)向加強(qiáng)高職院校教學(xué)改革，是相應(yīng)我國國家教育方略、迎合我國素質(zhì)教育改革形勢的具體舉措，要求教育者要制定明確、精準(zhǔn)的教學(xué)計(jì)劃，通過自身能力的提升來為高職院校提供強(qiáng)有力的師資隊(duì)伍，為精品課程建設(shè)奠定見識(shí)穩(wěn)固的基礎(chǔ)，借助創(chuàng)新性和科學(xué)性并存的教學(xué)模式來更好的彰顯課程改革的實(shí)際價(jià)值，在教學(xué)過程中兼顧理論與實(shí)踐教育，強(qiáng)化學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃創(chuàng)設(shè)更為良好的教學(xué)環(huán)境?！半娮蛹夹g(shù)”的教學(xué)已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展新形勢下的重要基礎(chǔ)，教學(xué)要求明確提出不僅應(yīng)當(dāng)全面重視起對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的灌輸，更應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力，并以此能力為基礎(chǔ)，形成運(yùn)用電子技術(shù)解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力。因此，該學(xué)科課程內(nèi)容的改革也應(yīng)以此為指導(dǎo)，使學(xué)生通過對(duì)此的學(xué)習(xí)充分掌握電子技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，以為未來工程的應(yīng)用與實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、“電子技術(shù)”精品課程建設(shè)與開發(fā)實(shí)踐策略

現(xiàn)在大部分電子技術(shù)相關(guān)課程皆通過大熒幕方式來實(shí)現(xiàn)，即運(yùn)用多媒體實(shí)現(xiàn)教學(xué)，正是由于此種方式顯示出信息較多，才更應(yīng)注重課程的建設(shè)與開發(fā)。雖然大熒幕教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)了教學(xué)效率的提升，但落后的教育方式尚未受到關(guān)注，進(jìn)而使得電子技術(shù)課程教學(xué)效果仍然無法發(fā)揮，更不能有效的吸引學(xué)生的注意力，導(dǎo)致多媒體技術(shù)應(yīng)用如同雞肋。長此以往不僅不會(huì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更會(huì)因?yàn)榭菰锛夹g(shù)知識(shí)灌輸而使得課程學(xué)習(xí)如同“填鴨”，運(yùn)用電子技術(shù)是現(xiàn)代教育發(fā)展的要求，是提升當(dāng)代教學(xué)效率的重要方式，但無法有效的利用電子技術(shù)則將會(huì)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的另一大羈絆。從當(dāng)前電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)現(xiàn)狀來看，學(xué)生通常死記硬背基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)而使得電子技術(shù)知識(shí)無法應(yīng)用于實(shí)際操作之中，久而久之，將會(huì)學(xué)生知識(shí)的增加而逐漸被遺忘。電子技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用類課程較為繁雜，內(nèi)容之多，操作之細(xì)，眾多項(xiàng)目皆要求著學(xué)生不僅要掌握充足的知識(shí)，還要進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際操作后將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?。?duì)電子技術(shù)精品課程的建設(shè)與開發(fā)也就成為了必要舉措。

（一）結(jié)合實(shí)際崗位需要致力于對(duì)學(xué)生電子應(yīng)用能力的培養(yǎng)

“電子技術(shù)”精品課程的建設(shè)與發(fā)展，要結(jié)合當(dāng)前崗位需求的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行有針對(duì)性的科學(xué)設(shè)置，致力于培養(yǎng)學(xué)生的電子應(yīng)用能力，以便更好的相應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、市場發(fā)展對(duì)人才的客觀需要，為高等教育事業(yè)的新發(fā)展打下穩(wěn)固的課程基礎(chǔ)。對(duì)此，筆者認(rèn)為相關(guān)教育者及教材編撰者要對(duì)市場的現(xiàn)實(shí)情況、崗位對(duì)人才的實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)研分析，將所搜集到的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行重新整合，借助數(shù)據(jù)、圖表的形式來更好的為教材優(yōu)化做出依據(jù)。教育者要還需要將教學(xué)思想與學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)相結(jié)合，不斷提高“電子技術(shù)”精品課程教學(xué)效率。在教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，要增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生理論能力的同時(shí)，保證職業(yè)能力、崗位技能的深化發(fā)展，更好的為我國社會(huì)發(fā)展所服務(wù)，從而提高人才的專業(yè)素養(yǎng)[2]。與此同時(shí)，更要將培育的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)際定位，從目標(biāo)著手，以培養(yǎng)出具有高素質(zhì)人才為出發(fā)點(diǎn)，綜合學(xué)生的各項(xiàng)素質(zhì)，以此融合實(shí)踐技術(shù)與應(yīng)用知識(shí)，逐漸引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題時(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)來解決問題，以此不斷的提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力。針對(duì)不同專業(yè)的相關(guān)要求，應(yīng)逐漸明確人才培養(yǎng)之間的異處，以此進(jìn)一步保證電子技術(shù)精品課程改革的科學(xué)性。

（二）落實(shí)“雙證制”

要落實(shí)“雙證制”教學(xué)措施，從制度和模式兩方面入手加快“電子技術(shù)”精品課程建設(shè)與開發(fā)的進(jìn)程，推動(dòng)高職院校教育模式的新發(fā)展?！半娮蛹夹g(shù)”課程作為高職院校理工科專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)性課程，在教育過程中扮演舉足輕重的教學(xué)地位，能夠鞏固學(xué)生的專業(yè)理論能力，進(jìn)而在實(shí)際工作之中起到學(xué)以致用的效果。應(yīng)試教育思想仍舊根深蒂固，在教育過程中，依舊有不少教師沿用傳統(tǒng)模式，這對(duì)學(xué)生工作能力、職業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展極為不利。對(duì)此，教育者需要運(yùn)用德國實(shí)踐應(yīng)用理論進(jìn)一步提高專業(yè)課程教育的應(yīng)用性，對(duì)學(xué)生職業(yè)生涯的規(guī)劃給予足夠的重視，深刻認(rèn)識(shí)到學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的重要性，進(jìn)而促使“電子技術(shù)”精品課程的建設(shè)與應(yīng)用。同時(shí)，筆者認(rèn)為高職院校要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的正確引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生在重視畢業(yè)證書獲取的同時(shí)，要積極考取與電子技術(shù)相關(guān)的資格證書，將此作為學(xué)生日后能力證明的重要標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)人才理論能力和實(shí)踐能力的雙向互動(dòng)式、協(xié)同均衡發(fā)展。

（三）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升

實(shí)踐是電子技術(shù)課程的靈魂，關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力是電子技術(shù)課程發(fā)展的必然要求。對(duì)此，應(yīng)該通過實(shí)踐教學(xué)模式的強(qiáng)化訓(xùn)練來進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，鞏固“電子技術(shù)”精品課程的教學(xué)成果。高職院校學(xué)生要從自身做起，將“電子課程”的專業(yè)學(xué)習(xí)與自我的可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，明確認(rèn)識(shí)到該課程的學(xué)習(xí)能夠更好的滿足自身崗位的客觀需要，實(shí)現(xiàn)自我能力與崗位需求、市場發(fā)展之間的融會(huì)貫通。在注重電子技術(shù)理論能力培養(yǎng)的同時(shí)，還需要通過實(shí)踐活動(dòng)來將自身所學(xué)習(xí)到的知識(shí)更好的應(yīng)用在實(shí)際工作之中，強(qiáng)化對(duì)自身崗位業(yè)務(wù)流程的熟悉程度。同時(shí)，教育者要對(duì)電子課程教學(xué)體系進(jìn)行重新調(diào)整，優(yōu)化課程教學(xué)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練在課程教學(xué)中的所占比例，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更為廣闊的實(shí)訓(xùn)空間和能力拓展領(lǐng)域，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。

（四）打造校內(nèi)外一體化教學(xué)格局近年來，校企合作教學(xué)模式的影響程度不斷深入，并且對(duì)高職院校教育事業(yè)的發(fā)展、學(xué)生綜合能力的提升均具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。故此，想要保證電子技術(shù)精品課程建設(shè)與開發(fā)的實(shí)踐效果，就應(yīng)將教育教學(xué)與專業(yè)應(yīng)用相融合，以培養(yǎng)專業(yè)人才與社會(huì)需求相互連接，搭建電子技術(shù)的精品課程新模式，協(xié)調(diào)專業(yè)人才與社會(huì)需求之間的要求，不斷更新知識(shí)?！半娮蛹夹g(shù)”精品課程的建設(shè)需要在理論研究的基礎(chǔ)之上得到進(jìn)一步的深化發(fā)展與實(shí)踐論證，通過直接有效的實(shí)踐方式來對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)。對(duì)此，筆者認(rèn)為要對(duì)校企合作教學(xué)模式的領(lǐng)域、內(nèi)容、理念、形式等方面進(jìn)行深化研究，堅(jiān)持“兩定”原則，即定量分析、定性分析，以此來為學(xué)生呈現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)的校企合作教學(xué)體系，打造校內(nèi)外一體化教學(xué)格局。具體來說，高職院校可以邀請(qǐng)企業(yè)資深崗位者來校進(jìn)行指導(dǎo)，并通過崗位實(shí)訓(xùn)的形式促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)投入到工作之中，以此來完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。

三、結(jié)語

高職院校要結(jié)合“電子技術(shù)”課程教學(xué)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，通過行之有效地創(chuàng)新做好精品課程的開發(fā)。以搭建綜合性教學(xué)模式為出發(fā)點(diǎn)，關(guān)注自主創(chuàng)新，探索創(chuàng)新，在提升個(gè)人觀念基礎(chǔ)上，逐漸整合各種教學(xué)內(nèi)容，重新搭建更高效率的教學(xué)水準(zhǔn)，充分的發(fā)揮電子技術(shù)課程的優(yōu)點(diǎn)，搭建高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式，更好的提升電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉穎，侯建軍，黃亮.“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”精品課程建設(shè)與改革實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2015，（02）：3-4+7.

[2]盧玉和，楊春花，張麗，仝慶華.加強(qiáng)精品課程建設(shè)全面提高教學(xué)質(zhì)量———《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2015，（08）：11-12.

篇8

1)設(shè)計(jì)題目

簡易數(shù)字頻率計(jì)

2)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡易的數(shù)字頻率計(jì)，測量給定信號(hào)的頻率，并用十進(jìn)制數(shù)字顯示，具體指標(biāo)為：

1)測量范圍：1HZ—9.999KHZ，閘門時(shí)間1s；

10

HZ—99.99KHZ，閘門時(shí)間0.1s；

100

HZ—999.9KHZ，閘門時(shí)間10ms；

1

KHZ—9999KHZ，閘門時(shí)間1ms；

2)顯示方式：四位十進(jìn)制數(shù)

3)當(dāng)被測信號(hào)的頻率超出測量范圍時(shí),報(bào)警.

3)原理電路和程序設(shè)計(jì)：

（1）整體電路

數(shù)顯式頻率計(jì)電路

（2）單元電路設(shè)計(jì)；

（a）時(shí)基電路

(b)放大邏輯電路

(c)計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)電路

（3）說明電路工作原理;

四位數(shù)字式頻率計(jì)是由一個(gè)CD4017（包含一個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)譯碼器）組成邏輯電路，一個(gè)555組成時(shí)基電路，一個(gè)9014形成放大電路，四個(gè)CD40110（在圖中是由四個(gè)74LS48、四個(gè)74LS194、四個(gè)74LS90組成）及數(shù)碼管組成。

兩個(gè)CD40110串聯(lián)成一個(gè)四位數(shù)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，與非門U1A、U1B構(gòu)成計(jì)數(shù)脈沖輸入電路。當(dāng)被測信號(hào)從U1A輸入，經(jīng)過U1A、U1B兩級(jí)反相和整形后加至計(jì)數(shù)器U13的CP+

，通過計(jì)數(shù)器的運(yùn)算轉(zhuǎn)換，將輸入脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)碼顯示筆段，通過數(shù)碼管顯示出來，范圍是1—9。當(dāng)輸入第十個(gè)脈沖，就通過CO輸入下一個(gè)CD40110的CP+

，所以此四位計(jì)數(shù)器范圍為1—9999。

其中U1A與非門是一個(gè)能夠控制信號(hào)是否輸入的計(jì)數(shù)電路閘門，當(dāng)一個(gè)輸入端輸入的時(shí)基信號(hào)為高電平的時(shí)候，閘門打開，信號(hào)能夠通過；否則不能通過。

時(shí)基電路555與R2、R3，R4、C3組成低頻多諧振蕩器，產(chǎn)生1HZ的秒時(shí)基脈沖，作為閘門控制信號(hào)。計(jì)數(shù)公式：來確定。

與非門U2A與CD4017組成門控電路，在測量時(shí)，當(dāng)時(shí)基電路輸出第一個(gè)時(shí)基脈沖并通過U2A反相后加至CD4017的CP，CD4017的2腳輸出高電平從而使得閘門打開。1s后，時(shí)基電路送來第二個(gè)脈沖信號(hào)，CD4017的2腳變?yōu)榈碗娖?，閘門關(guān)閉，測量結(jié)束。數(shù)碼管顯示即為所測頻率。當(dāng)555第三個(gè)脈沖送過來的時(shí)候，電路保持間歇1S，第四個(gè)脈沖后高電平加至R，使計(jì)數(shù)器復(fù)位。為下一次計(jì)算準(zhǔn)備。

（4）元件選擇。

資

料

元

件

標(biāo)號(hào)

封裝

數(shù)量

芯片

CD40110

GK7491AG

陶瓷熔扁平

4

CD4017

62F2X6KE4

陶瓷熔扁平

1

74LS00

陶瓷熔扁平

1

74LS10

陶瓷熔扁平

1

NE555

K104G4

雙列直插型號(hào)

1

顯示器

七段共陰數(shù)碼管

4

電阻

300Ω

4

1KΩ

1

5.1KΩ

1

10KΩ

2

100KΩ

4

1MΩ

1

10KΩ(滑動(dòng))

1

電容

1000PF

1

0.1μF

1

100μF

1

二極管

1N4148

2

發(fā)光LED

1

開關(guān)

單刀雙擲

1

導(dǎo)線

導(dǎo)線

若干

三極管

9014

1

電源

12V直流電源

1

4)電路和程序調(diào)試過程與結(jié)果：

a)、設(shè)計(jì)邏輯流程：

b)、理論波形圖：

c)、仿真波形圖：

1)、時(shí)基電路

2）、未、已經(jīng)過施密特的波形：

d)、誤差分析：

本實(shí)驗(yàn)的誤差來自多方面的原因：一、時(shí)基電路NE555的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)導(dǎo)致誤差；二、閘門開放時(shí)間與信號(hào)輸入時(shí)間的沖突導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確；三、整體電路的阻抗、容抗對(duì)電路信號(hào)的影響。

對(duì)于第一點(diǎn)，先計(jì)算相關(guān)的滑動(dòng)變阻器的相應(yīng)阻值大小，然后可以在關(guān)閉電源的情況下用萬用表測量后才進(jìn)行測量；第二點(diǎn)有點(diǎn)系統(tǒng)的偶然性；第三點(diǎn)可以盡量減少電路布局，從而減少相應(yīng)的影響。

5)總結(jié)

這個(gè)電路多處使用了集成IC芯片，讓電路更加簡潔明了，并且提高了電路的安全性、可行性，減少了整個(gè)電路的功耗和整個(gè)電路的布線。但是此電路沒有完全地符合實(shí)驗(yàn)要求：首先，整個(gè)電路沒有施密特觸發(fā)器，輸入信號(hào)放大電路，數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，滿位報(bào)警電路。因此我首先加入以三極管9014為核心的放大電路；然后用74LS00兩個(gè)雙輸入與非門構(gòu)成施密特觸發(fā)器，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整形；對(duì)于報(bào)警電路，由于集成IC沒有譯碼電路引腳，所以選擇了一個(gè)8輸入與非門和一個(gè)74LS00結(jié)成，這樣可以充分考慮到唯一性；還有就是它的計(jì)數(shù)不是直接顯示頻率，而是顯示一個(gè)數(shù)字，再與閘門的時(shí)候計(jì)算才可以得出真正的頻率。

總體來說，電路還是存在一點(diǎn)小問題沒有得到很好的解決，因?yàn)?4LS00組成的施密特觸發(fā)器沒有很好地整形波，在示波器上出現(xiàn)脈沖波，還得于計(jì)算，可以改為以NE555組成的施密特電路。改用其他的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)小數(shù)點(diǎn)。

通過這次實(shí)驗(yàn)，讓我認(rèn)識(shí)到數(shù)字電路的萬千變化，集成IC的推出，大大提高安全性和可行性。理解了科學(xué)就是力量。最主要是學(xué)習(xí)到設(shè)計(jì)電路的思想以為加強(qiáng)自己的焊接能力。讓自己的電子技術(shù)更上一層樓。

附錄：完整的電路PCB圖，完整的源程序名列表（不需要把源程序打印出來，作為電子文檔提交）。

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關(guān)鍵詞：EDA；數(shù)字電路；硬件描述語言

引言

《數(shù)字電路》 是高等院校電氣、電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性與實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。優(yōu)化該課程的實(shí)踐教學(xué) ,對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，電子類高新技術(shù)項(xiàng)目的開發(fā)也更加依賴于EDA技術(shù)的應(yīng)用。

1傳統(tǒng)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)方法的不足

傳統(tǒng)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)方法是基于固定功能的標(biāo)準(zhǔn)芯片，“自下而上” 地構(gòu)造一個(gè)系統(tǒng)。這種方法缺乏靈活性，實(shí)現(xiàn)單一，電路連線復(fù)雜，查錯(cuò)比較困難。學(xué)生一部分精力牽制在復(fù)雜的連線上，因此感到枯燥、乏味。可見傳統(tǒng)方法在一定程度上制約了學(xué)生個(gè)性和創(chuàng)新思維的發(fā)展，必須引入新技術(shù)。

2  EDA技術(shù)概述

2.1 EDA的概念

EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化），是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，硬件描述語言（VHDL）為設(shè)計(jì)語言，可編程邏輯器件為實(shí)驗(yàn)載體，以ASIC/SOC芯片為目標(biāo)器件進(jìn)行必要的元件建模和系統(tǒng)仿真的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程。

2.2 TOP-DOWN的設(shè)計(jì)方法

EDA技術(shù)采用TOP-DOWN（自頂向下）設(shè)計(jì)方法。這種方法從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在方框圖一級(jí)進(jìn)行仿真、糾錯(cuò)，并用硬件描述語言對(duì)高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述，在系統(tǒng)一級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體門級(jí)電路網(wǎng)表。 設(shè)計(jì)人員可不受芯片結(jié)構(gòu)約束，集中精力開發(fā)產(chǎn)品，并且采用的是結(jié)構(gòu)化開發(fā)手段。

2.3設(shè)計(jì)語言

在EDA技術(shù)中多采用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)只需知道系統(tǒng)要做什么（What to do），而不必關(guān)心怎樣做（How to do）。VHDL幾乎覆蓋了以往所有各種硬件描述語言的功能，整個(gè)自頂向下或自底向上的電路設(shè)計(jì)過程都可以用它來完成。

3  EDA技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

以智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)為例，討論EDA技術(shù)在數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

3.1 設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生遞增斜波、遞減斜波、階梯波、正弦波、方波等多種波形，并可通過開關(guān)選擇輸出波形的多功能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。

3.2 方案構(gòu)思

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)模塊：

（1）波形發(fā)生模塊：主要包括分別產(chǎn)生遞增斜波、遞減斜波、階梯波、正弦波、方波等波形的子模塊。

（2）多路選擇模塊：根據(jù)選擇信號(hào)的不同取值，判斷選擇輸出對(duì)應(yīng)的波形。

（3）D/A轉(zhuǎn)換模塊。

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.3.1 設(shè)計(jì)輸入

    頂層原理圖如圖1所示，其中各模塊可由VHDL實(shí)現(xiàn)，輸出端Q[7..0]后面接D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸入端。

  圖1 系統(tǒng)頂層原理圖

3.3.2編譯、仿真

1.編譯過程

建立頂層文件SIGNAL_GEN.VHD，并按照?qǐng)D1所示構(gòu)建頂層設(shè)計(jì)文件，然后進(jìn)行整體編譯和仿真。

2.仿真結(jié)果

系統(tǒng)整體仿真當(dāng)SEL[2..0]=011時(shí)，輸出為階梯波。

3.3.3下載驗(yàn)證

    選擇實(shí)驗(yàn)箱No.5模式進(jìn)行下載，并將各跳線帽置于正確位置，然后將輸出信號(hào)送至示波器，改變CLK或者SEL[2..0]，可以看出輸出信號(hào)的情況正好達(dá)到了預(yù)期功能。

4 結(jié)束語

實(shí)踐表明，在數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)引入EDA 技術(shù)，克服了傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的種種弊端，不僅極大地豐富選題、擴(kuò)展功能，而且同一課題出現(xiàn)多種實(shí)現(xiàn)方案，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

參考文獻(xiàn):

[1]楊樹蓮.現(xiàn)代EDA技術(shù)及其發(fā)展[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006,(15):144-145

[2]潘松．黃繼業(yè).EDA實(shí)用教程（第三版）[M]．北京：科學(xué)出版社，2006.9

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關(guān)鍵詞:可編程器件;計(jì)數(shù)器;數(shù)字電路;VHDL

中圖分類號(hào):TN47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2009)19-189-02

Design of Digital Circuit Based on Programmable Logic Devices

LIU Caihong,CHEN Xiuping

(Northwest Minorities University,Lanzhou,730030,China)

Abstract:The traditional design method of digital systems has fundamentally changed because of the emergence of programmable logic devices,it is necessary to introduce the design of digital circuit based on the programmable logic device.The realization methods of counter as examples,described two ways to achieve counter by schematic and hardware description language as input methods.The method of compiled simulation was described,and given the simulation results.The design of digital circuit based on the programmable logic device easier to understand and grasp by the use of familiar device.

Keywords:programmable logic devices;counter;digital circuit;VHDL

0 引 言

可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數(shù)字電路,它可以由用戶來進(jìn)行編程和進(jìn)行配置,利用它可以解決不同的邏輯設(shè)計(jì)問題。PLD由基本邏輯門電路、觸發(fā)器以及內(nèi)部連接電路構(gòu)成,利用軟件和硬件(編程器)可以對(duì)其進(jìn)行編程,從而實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能?？删幊踢壿嬈骷?0世紀(jì)70年代初期以來經(jīng)歷了從PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的發(fā)展過程,在結(jié)構(gòu)、工藝、集成度、功能、速度和靈活性方面都有很大的改進(jìn)和提高[1]。

隨著數(shù)字集成電路的不斷更新和換代,特別是可編程邏輯器件的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法發(fā)生了根本的改變[2]?？删幊踢壿嬈骷撵`活性使得硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在實(shí)驗(yàn)室里用一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一套相應(yīng)的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)[3]。

1 Max+plus Ⅱ簡介

Max+plus Ⅱ是一種與結(jié)構(gòu)無關(guān)的全集成化設(shè)計(jì)環(huán)境,使設(shè)計(jì)者能對(duì)Altera的各種CPLD系列方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入、快速處理和器件編程。Max+plus Ⅱ開發(fā)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的處理能力和高度的靈活性,其主要優(yōu)點(diǎn):與結(jié)構(gòu)無關(guān)、多平臺(tái)、豐富的設(shè)計(jì)庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。

數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用自頂向下、由粗到細(xì),逐步分解的設(shè)計(jì)方法,最頂層電路是指系統(tǒng)的整體要求,最下層是具體的邏輯電路的實(shí)現(xiàn)。自頂向下的設(shè)計(jì)方法將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)逐漸分解成若干功能模塊,從而進(jìn)行設(shè)計(jì)描述,并且應(yīng)用EDA 軟件平臺(tái)自動(dòng)完成各功能模塊的邏輯綜合與優(yōu)化,門級(jí)電路的布局,再下載到硬件中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)[4],具體設(shè)計(jì)過程如下。

1.1 設(shè)計(jì)輸入

Max+plus Ⅱ支持多種設(shè)計(jì)輸入方式,如原理圖輸入、波形輸入、文本輸入和它們的混合輸入。

1.2 設(shè)計(jì)處理

設(shè)計(jì)輸入完后,用Max+plus Ⅱ的編譯器編譯、查錯(cuò)、修改直到設(shè)計(jì)輸入正確,同時(shí)將對(duì)輸入文件進(jìn)行邏輯簡化、優(yōu)化,最后生成一個(gè)編程文件,這是設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)。

1.3 設(shè)計(jì)檢查

Max+plus Ⅱ?yàn)樵O(shè)計(jì)者提供完善的檢查方法設(shè)計(jì)仿真和定時(shí)分析,其目的是檢驗(yàn)電路的邏輯功能是否正確,同時(shí)測試目標(biāo)器件在最差情況下的時(shí)延,這一查錯(cuò)過程對(duì)于檢驗(yàn)組合邏輯電路的競爭冒險(xiǎn)和時(shí)序邏輯電路的時(shí)序、時(shí)延等至關(guān)重要。

1.4 器件編程

當(dāng)電路設(shè)計(jì)、校驗(yàn)之后,Max+plus Ⅱ的Programmer 將編譯器所生成的編譯文件下載到具體的CPLD器件中,即實(shí)現(xiàn)目標(biāo)器件的物理編程[5]。

2 以計(jì)數(shù)器為例介紹具體的設(shè)計(jì)方法

計(jì)數(shù)器是非常常用的時(shí)序邏輯電路。計(jì)數(shù)器類型有多種,實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的方法也有很多?？梢再I到大部分類型的中規(guī)模集成的計(jì)數(shù)器直接使用,也可以用觸發(fā)器搭建符合要求的計(jì)數(shù)器。但是采用以上方法實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)器靈活性不夠,不能隨時(shí)進(jìn)行修改,通用性差。這里介紹基于可編程邏輯器件的實(shí)現(xiàn)方法。

2.1 設(shè)計(jì)輸入

采用原理圖輸入的思維方式比較適合一直采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法人的使用。原理圖輸入如圖1所示。

圖1 原理輸入圖

采用硬件描述語言輸入的方法對(duì)于沒有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法經(jīng)驗(yàn)的人更容易入門,修改起來也更方便。給出了一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)實(shí)例[6],程序的核心部分如下[7]:

PROCESS (clk)

VARIABLE cnt:INTEGER RANGE 0 TO 255;

VARIABLE direction:INTEGER;

BEGIN

IF(updown=′1′)THEN

direction:=1;

ELSE

direction:=-1;

END IF;

IF(clk′EVENT AND clk=′1′)THEN

cnt:=cnt+direction;

END IF;

qd

end process;

2.2 設(shè)計(jì)處理

原理圖或程序完成之后,選擇好器件并進(jìn)行引腳定義,然后編譯優(yōu)化得到編程文件的界面如圖2所示[8]。

2.3 設(shè)計(jì)檢查

編譯結(jié)束后,建立波形文件進(jìn)行仿真,注意波形文件需要先保存,保存文件名和源文件一致才能進(jìn)行仿真[9]。結(jié)果如圖3所示。

圖2 編譯優(yōu)化得到編程文件的界面

圖3 仿真結(jié)果

仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)目的,符合設(shè)計(jì)要求。這時(shí)可以把編譯生成的*.pof文件下載到選定的器件使用。用以上方法實(shí)現(xiàn)的器件,修改起來非常方便,只需要修改程序重新編譯下載即可,任何類型的計(jì)數(shù)器都可以在可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié) 語

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,CPLD 和FPGA 器件在集成度、功能和性能(速度及可靠性)方面已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)場合的使用要求。用CPLD,FPGA等大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

可編程邏輯器件是邏輯器件家族中發(fā)展最快的一類器件,它出現(xiàn)使得產(chǎn)品開發(fā)周期縮短、現(xiàn)場靈活性好、開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)變小,隨著工藝、技術(shù)及市場的不斷發(fā)展,PLD產(chǎn)品的價(jià)格將越來越便宜、集成度越來越高、速度越來越快,再加上其設(shè)計(jì)開發(fā)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的、功能強(qiáng)大的通用性EDA工具,可編程邏輯器件的應(yīng)用前景將愈來愈廣闊[10]。

參考文獻(xiàn)

[1]徐偉業(yè),江冰,虔湘賓.CPLD/FPGA的發(fā)展與應(yīng)用之比較[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(2):4-7.

[2]鄭寶華.基于CPLD的大屏幕掃描電路設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(24):17-19.

[3]趙延,葛利嘉,雙濤.基于FPGA的UART設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其驗(yàn)證方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(17):162-164.

[4]王淑文.基于CPLD的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,30(12):184-186.

[5]楊暉,張鳳言.大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷c數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.

[6]潘松.VHLD 實(shí)用教程[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.

[7]宋萬杰.CPLD技術(shù)及其應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.

[8]林明權(quán).VHDL數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)范例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.