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第1篇

多媒體技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)中的視聽結(jié)合提供了可能，將多媒體適時地、合理地引入課堂教學(xué)，利用其對視覺、聽覺等多渠道、多感官的綜合刺激，不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、營造和諧互動的課堂氣氛，而且有利于提高教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

在充分分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計了一套“板書式”的多媒體教學(xué)課件，實(shí)現(xiàn)了多媒體與教學(xué)思路的同步、與傳統(tǒng)板書的有機(jī)結(jié)合。

所謂“板書式”的多媒體課件，是指根據(jù)教學(xué)思路，將復(fù)雜的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電路原理圖以及時序圖等，按照其內(nèi)在的邏輯關(guān)系、時序關(guān)系，以動畫的形式分層、逐步的出現(xiàn)。這樣，一方面節(jié)省了大量板書畫圖表的時間，提高了教學(xué)效率；另一方面，利用了多媒體形象、動態(tài)、多彩的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)板書的不足，使現(xiàn)實(shí)中原本動態(tài)的、立體的內(nèi)容重現(xiàn)其動態(tài)本質(zhì)，使教學(xué)生動、直觀，活躍課堂氣氛。通過動畫的剖析，充分展示了教師分析問題、解決問題的思維過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力。

三、EDA技術(shù)的引入

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)主要包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路等。這些內(nèi)容理論難以掌握，但通過一些與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的實(shí)例，用實(shí)驗的方式可以直觀形象地展示電路的功能及特性。如555定時器可構(gòu)成門鈴電路、監(jiān)控電路；觸發(fā)器可組成搶答器；計數(shù)器可以組成數(shù)字電子鐘等。

在理論課教學(xué)中，由于無法接觸到實(shí)物直接用于實(shí)驗實(shí)現(xiàn)，我們引入了EDA技術(shù)用于搭建虛擬電子工作平臺，主要是用到EWB軟件。

EWB（E1ectronlcsWorkbench）又稱虛擬電子工作平臺,目前EWB已經(jīng)成為在我國高校電子技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的一種軟件，被譽(yù)為“計算機(jī)里的電子實(shí)驗室”。教師在理論教學(xué)過程中可隨時利用EWB對所講授元器件或電路進(jìn)行仿真和分析，增加學(xué)生對所學(xué)知識的感性認(rèn)識，提高理論教學(xué)效果。學(xué)生也可利用業(yè)余時間自己動手使用EWB分析設(shè)計各種在實(shí)驗教學(xué)中無法實(shí)現(xiàn)的電路，開展各種探索性、研究性實(shí)驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這一切僅需要一臺計算機(jī)和一部EWB軟件，不再受場地、實(shí)驗學(xué)時、設(shè)備等各種客觀條件的限制。

四、EWB在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在課程講授中，我們結(jié)合多媒體課件，首先提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考，例如，在講授觸發(fā)器章節(jié)內(nèi)容時，先引入了基本RS觸發(fā)器的電路圖，如圖1所示，要求同學(xué)們分析這個電路的真值表，因為通過組合邏輯電路章節(jié)的學(xué)習(xí)，這個分析工作他們是能夠勝任的。通過課堂討論，同學(xué)們紛紛表示，這個電路真神奇，用的還是基本的邏輯門電路，但是輸出不僅僅跟當(dāng)時的輸入有關(guān)，還跟電路以前的輸出有關(guān)。

引起了同學(xué)們的興趣后，我們又在EWB平臺上進(jìn)行仿真實(shí)驗，驗證了我們分析得到的真值表。通過預(yù)分析和仿真實(shí)驗，學(xué)生們對觸發(fā)器這類電路很感興趣，接下來的內(nèi)容就很容易被大家接受了。如圖2所示。

在講授優(yōu)先編碼器內(nèi)容時，根據(jù)優(yōu)先編碼器的原理，我們設(shè)計了一個8線-3線優(yōu)先編碼器，它具有8個低電平輸入有效的編碼輸入端和1個低電平有效的編碼器片選信號。輸出為3位二進(jìn)制反碼。電路設(shè)計出來我們需要了解其效果，以驗證電路是符合我們的真值表的。在EWB的庫中，74148是一個根據(jù)我們的設(shè)計思路實(shí)現(xiàn)的8線-3線優(yōu)編碼器，其功能表與我們的真值表完全一致，所以用74148代替我們設(shè)計的電路，連線后利用高電平有效的紅色探測器演示輸出信號的高低電平情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)片選信號為低電平并且所有的輸入編碼請求都無效時，顯示輸出編碼結(jié)果三盞燈全亮，說明輸出編碼結(jié)果為“111”，如圖3所示；當(dāng)片選信號為低電平并且輸入編碼端7有效時，不論其它輸入編碼端是否有效，顯示輸出編碼結(jié)果的三盞燈全滅，說明輸出編碼結(jié)果均為“000”，如圖4所示，與真值表一致。

通過EWB的仿真演示，學(xué)生們不僅掌握了優(yōu)先編碼器的功能，還了解了其使用方法，促進(jìn)了他們對組合邏輯電路設(shè)計方法的信任，對自己設(shè)計結(jié)果的信心。

五、結(jié)語

教學(xué)手段的不斷進(jìn)步是課程教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)。從教學(xué)方式上，我們將單一的課堂講授，轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)等多種形式交叉并用的新型教學(xué)方式。注重“教師主導(dǎo)、學(xué)生主學(xué)”的教育思想，在改革教學(xué)方法的同時，將傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進(jìn)的教學(xué)手段相結(jié)合，通過把電子教案、多媒體課件等多種教學(xué)手段引入教學(xué)過程中，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。

而通過課堂上的仿真實(shí)例，不僅讓學(xué)生了解EDA技術(shù)，而且也幫助學(xué)生加深對抽象概念的理解，增加授課的生動性和靈活性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提高教與學(xué)的效率，達(dá)到了事半功倍的效果。

【摘要】《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是通信、電科、自動控制等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗教學(xué)無縫銜接一直是電子技術(shù)教學(xué)過程中需要著重解決的問題。本文擬將EDA軟件帶入數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)中，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革

參考文獻(xiàn)：

[1]黃瑞祥.數(shù)字電子技術(shù)[M].浙江大學(xué)出版社，2007.

第2篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號；數(shù)字電路；數(shù)字電子技術(shù)

自然界存在著各種各樣奇妙的變化，在時間和數(shù)值上斷續(xù)變化的信號，習(xí)慣上被叫做數(shù)字信號。數(shù)字信號不具有持續(xù)性，常常會反映很多時間片段中的信號狀態(tài)，數(shù)字電子信號在我國的各個科技領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。與數(shù)字信號相對的是模擬信號，模擬信號指的是在時間和數(shù)值上持續(xù)變化的信號。

1數(shù)字信號與數(shù)字電路的概念

數(shù)字信號是由斷斷續(xù)續(xù)的物理量組成，它們在時間和數(shù)值上不具有連續(xù)性，是比較分散的。比如公路上車輛的數(shù)目、操場上學(xué)生的數(shù)目，這些數(shù)字的變化都是以1為單位增加或減少，并不會存在數(shù)字增減上的持續(xù)性。通常情況下，把這種數(shù)字化的物理量叫做數(shù)字量，把該數(shù)字量代表的信號叫做數(shù)字信號，最典型的數(shù)字信號就是方波信號。數(shù)字信號又叫做離散信號、脈沖信號，數(shù)字信號具有電位型和脈沖型兩種形式，在這兩種形式之間做階躍變化。電位型數(shù)字信號中，用“1”和“0”兩個數(shù)字表示電位信號的高低。而在脈沖數(shù)字信號中，則用“1”和“0”表示脈沖信號的有無。能夠傳送、處理、變換、存儲數(shù)字信號的電路叫做數(shù)字電路，數(shù)字電路包括數(shù)字電路和脈沖電路兩大部分。數(shù)字信號作為一種電信號，電壓的幅度將會在高電壓和低電壓之間變化。一般情況下，我們會將高電壓規(guī)定為與電路電壓相同，而將低電壓則表示為0。如果一個電路的信號滿足這種要求，那么就可以認(rèn)定該電路為數(shù)字電路。

2數(shù)字電路的不同種類

2.1分立電路與集成電路

按照數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)來分，數(shù)字電路可以分為分立元件和集成電路兩種。電阻、電容、二極管、三極管、場效應(yīng)管等組成的電路為分立元件電路。而將許多基本元器件都固定在一個基板上，把元器件的外部管腳進(jìn)行連接，使許多元器件集成為一個整體的電路則為集成電路[1]。按照每個基板上元器件的數(shù)目，集成電路又可以分為小規(guī)模集成電路、中等規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路幾種。每塊基板上有10~100個基本元器件的集成電路，則為小規(guī)模集成電路，比如各種邏輯門電路、集成觸發(fā)器等；每塊基板上含有100~1000個元器件的電路，則成為中等規(guī)模的集成電路，比如各種編碼器、計數(shù)器、寄存器等等；而每塊基板上含有1000~10000個元器件的電路，就是大規(guī)模集成電路，比如許多存儲器、串行并行接口電路、中央控制器等。

2.2單極性電路和雙極性電路

根據(jù)數(shù)字電路中半導(dǎo)體元器件的構(gòu)成情況，可以將數(shù)字電路分為單極性電路和雙極性電路兩種。在電路的工作狀態(tài)時，電路內(nèi)部具有兩種載流子的二極管和三極管的電路，就是雙極性電路，也被稱之為雙極性半導(dǎo)體器件電路[2]；而根據(jù)導(dǎo)電溝道工作的場效應(yīng)管，則為單極性半導(dǎo)體器件，也稱為單極性電路。雙極性電路包括TTL電路、FCL電路、I2L電路等，單極性電路包括NMOS電路、PMOS電路、CMOS電路。

2.3時序邏輯電路和組合邏輯電路

按照數(shù)字電路的記憶功能來劃分，可以分為時序邏輯電路和組合邏輯電路兩種。時序邏輯電路的輸出和電路的當(dāng)前輸入狀態(tài)、過去輸入狀態(tài)有關(guān)，比如觸發(fā)器、寄存器、計數(shù)器等。這些集成電路為時序電路，他們能夠?qū)^去的狀態(tài)進(jìn)行“記憶”，以此來完成信號的輸出。而組合邏輯電路的輸出信號只和當(dāng)前的輸入有關(guān)，比如各種譯碼器、編碼器、全加器等。

3數(shù)字電路的特點(diǎn)

數(shù)字電路不但能夠完成簡單的加、減、乘、除計算，而且還可以進(jìn)行較為復(fù)雜的“與”、“或”、“非”邏輯運(yùn)算，具有很好的系統(tǒng)控制能力，所以數(shù)字電路也常常被稱為數(shù)字邏輯電路。數(shù)字電路中，因為只有“0”和“1”兩種信號變化狀態(tài)，所以數(shù)字電路的邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算都比較簡單。數(shù)字電路的基本結(jié)構(gòu)單元簡單，能夠進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。由于數(shù)字電路一般都只有高電平和低電平兩種信號，數(shù)字電路的導(dǎo)通、閉合性能良好，抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好。如果對數(shù)字電路進(jìn)行加密，那么在信號的傳輸過程中信號就很難被竊取，具有很強(qiáng)的保密性。

4結(jié)語

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的數(shù)字電路在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在數(shù)字信號中，常采用“1”和“0”兩種信號表示電平信號和脈沖信號。按照數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)來分，數(shù)字電路可以分為分立電路和集成電路。按照數(shù)字電路的半導(dǎo)體器件來分，可以將數(shù)字電路分為單極性單路和雙極性電路。按照記憶功能來分，可以將數(shù)字電路分為時序邏輯電路和組合邏輯電路。數(shù)字電路具有穩(wěn)定性高、保密性好等優(yōu)勢，能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]金鑫.數(shù)字電子技術(shù)中的數(shù)字信號和數(shù)字電路[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015（08）.

第3篇

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，數(shù)字電子技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。作為連接傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與新興信息產(chǎn)業(yè)的橋梁和紐帶，數(shù)字電子技術(shù)在信息的處理與傳輸、USB總線微波功率以及雷達(dá)接收3個方面發(fā)揮著重要的作用。

關(guān)鍵詞：

數(shù)字電子技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)信息；微波功率

近年來，數(shù)字電子技術(shù)作為電子技術(shù)領(lǐng)域中的一項新興科技，越來越受到關(guān)注，尤其是數(shù)字電子技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，更使它擁有了廣闊的發(fā)展前景。本文主要采用文獻(xiàn)研究法和數(shù)據(jù)分析法，文獻(xiàn)研究法主要通過搜集、整理、歸納和分析數(shù)字電子技術(shù)方面的專著及文獻(xiàn)資料，了解數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、應(yīng)用的領(lǐng)域，并在此基礎(chǔ)上探析其未來的發(fā)展趨勢。數(shù)據(jù)分析法主要應(yīng)用在對數(shù)字電子技術(shù)內(nèi)容及工作原理的分析和探究上。

一、數(shù)字電子技術(shù)概述

數(shù)字電子技術(shù)是電子技術(shù)下的一個分支，與模擬電子技術(shù)相比，數(shù)字電子技術(shù)的穩(wěn)定性和抗干擾能力更強(qiáng)，在信息傳遞過程中，模擬信號總要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能更好地傳播。本部分首先從數(shù)字電子技術(shù)的概念進(jìn)行界定和分類，然后從數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用的3個方面進(jìn)行論述。

（一）數(shù)字電子技術(shù)的界定

數(shù)字電子技術(shù)包含多種方面的內(nèi)容，它是集各種集成器件的功能研究、邏輯門電路和時序電路的分析與設(shè)計、集成芯片各腳功能研究于一體的一門技術(shù)學(xué)科。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對于生活的質(zhì)量要求相對的也更高了，這就給數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。由于數(shù)字電子技術(shù)本身就是研究集成電路和芯片的，所以越來越多的領(lǐng)域開始使用這一技術(shù)。舉一個最簡單的例子，現(xiàn)在的手機(jī)為什么會屏幕越做越大，但機(jī)身卻越來越薄，這其中自然少不了數(shù)字電子技術(shù)的功勞。

（二）電子技術(shù)的分類

從上述可知，電子技術(shù)包括數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)兩大類。這兩大類技術(shù)有著相輔相成的聯(lián)系，其中最明顯和被廣泛使用的就是數(shù)字電路信號的處理，即模擬信號（“0101”信號）與數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換。但這兩者之間也存在著一些不同之處。首先，與模擬信號相比，數(shù)字信號波形更簡單易識，沒有太多的變化，只有高電平和低電平兩種，出現(xiàn)誤差的幾率很小，這無疑也給信號的接收和處理方面提供了更加便捷的條件，這一點(diǎn)本文將在后文進(jìn)行詳細(xì)的論述。其次，因為數(shù)字電子技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，例如穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高等，很多模擬信息被電子信息所取代，其中最明顯的就是在聲音和圖像的存儲方式上，過去聲音和圖像是由模擬信號組成的磁帶、磁盤來儲存，而現(xiàn)在這些都變成了光盤存儲，無疑更加便捷也更易保存。

（三）數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用

1.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的快速處理和傳輸

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，人們每天都被無數(shù)的數(shù)據(jù)所包圍，現(xiàn)在就是一個信息爆炸的時代。面對如此巨大的數(shù)據(jù)群，對數(shù)據(jù)的快速篩選收集和處理就顯得格外的重要。而數(shù)字電子技術(shù)就在這方面發(fā)揮了巨大的作用。數(shù)字電子技術(shù)可以快速地對網(wǎng)絡(luò)中的信息進(jìn)行收集處理，并進(jìn)行迅速而廣泛地傳輸。并且，基于數(shù)字電子技術(shù)本身具有的內(nèi)容和功能，它可以將接觸到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，使其更便于存儲和傳播。

2.在基于USB總線的微波功率計上的應(yīng)用

幾年來，數(shù)字電子技術(shù)開發(fā)的基于USB總線的“微波功率測量計”也得到了廣泛的應(yīng)用，可以說，數(shù)字電子技術(shù)使微波功率的測量變得更加精確成為可能。基于USB總線的“微波功率測量計”主要分為兩個部分：USB接口和微波檢測電路。該微波功率計的測量工作過程主要是：通過探測儀收集功率信號；然后再通過微波檢測電路對信號的處理；最后，根據(jù)處理結(jié)果，對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的修正、處理和上傳。這個過程中，設(shè)備的精確度是十分高的。

3.在雷達(dá)接收器上的應(yīng)用

雷達(dá)接收器作為高精密度的設(shè)備，它也是數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用的成果。眾所周知，雷達(dá)接收器必須要有超高的精準(zhǔn)度和超強(qiáng)的信號穩(wěn)定性，然而這兩點(diǎn)正是數(shù)字電子技術(shù)最突出的特點(diǎn)。這兩大特點(diǎn)對于工作頻段要求高、靈敏度要求高的雷達(dá)接收器來說，是至關(guān)重要的。雷達(dá)接收器中涉及的數(shù)字電子技術(shù)主要有數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)字變頻技術(shù)等。

二、數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢與發(fā)展趨勢

（一）數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)勢

數(shù)字電子技術(shù)作為一種具有重要作用的新興技術(shù)，在我國電子信息化的進(jìn)程中發(fā)揮著巨大的推動作用。近年來，數(shù)字電子技術(shù)以其波形簡單、精確度高、抗感染能力強(qiáng)等多重優(yōu)勢，在多種方面的應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用，為我國經(jīng)濟(jì)社會和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。

（二）數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計算機(jī)的迅速普及，大數(shù)據(jù)時代悄然而至，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越離不開數(shù)字電子技術(shù)，同時它也對數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展提出了更多更高的要求，有理由相信，數(shù)字電子技術(shù)將會在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的大背景下，完成更高水平的技術(shù)革新和應(yīng)用。未來，我國的數(shù)字電子技術(shù)將會在廣大學(xué)者的共同探索下，實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)字化進(jìn)程。目前，我國的數(shù)字電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度之快，正是數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的最真實(shí)反映。

三、結(jié)語