邏輯電路的設計精選(九篇)

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第1篇：邏輯電路的設計范文

拔河游戲機;74LS193;CC4514;CC4518

1.設計任務與要求

設計思路。給定實驗設備和主要元器件按照電路設計的各部分組成一個完整的拔河游戲機。

拔河游戲機共有15個發光二級管,開機后只有中間一個發亮,以此作為拔河的中心線,游戲雙方各持一個按鍵,迅速地,不斷地按動以產生脈沖,誰按的快,亮點向誰方向移動,每按一次,亮點移動一次,移到任一方終端二極管發亮,這一方就得勝,此時雙方按鍵均無作用,輸出保持,只有經復位后才使亮點恢復到中心線。用七段數碼管顯示勝者取勝的盤數。

任務與要求:設計一個模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。電路使用15個發光二極管,開機后只有在拔河繩子中間的發光二極管亮。比賽雙方各持一個按鈕,快速不斷地按動按鈕,產生脈沖,誰按得快,發光的二極管就向誰的方向移動,每按一次,發光二極管移動一位。亮的發光二極管移到任一方的終點時,該方就獲勝,此后雙方的按鈕都應無作用,狀態保持,只有當栽判按動復位后,在拔河繩子中間的發光二極管重新亮。用七段數碼管顯示雙方的獲勝盤數。

2.總體設計方案

設計思路。該設計的主要任務是控制“電子繩”發亮的LED管由中點向速度快的一方移動,而阻止向另一方移動。用可預制的加/減計數器作主要器件,用計數器的輸出狀態通過譯碼器控制LED發亮。當向計數器輸入“加脈沖”時,使其作加運算而發亮的LED向增大的一方移動,相反,當輸入“減脈沖”時,發亮的LED向相反的方向移動。

當一局比賽結束,即發亮的LED移動某一方的終點時,由點亮該終點燈的信號使電路封鎖加/減脈沖信號的作用,既實現電路的自鎖,使加/減脈沖無效。同時,使電路自動加分。

控制電路部分應能夠控制由振蕩器產生的脈沖信號進入計數器的加/減脈沖輸入端,其進入方向由參賽雙方輸入的按鍵信號決定。

電路設計原理。拔河游戲機用15個電平指示燈排列成一行,開機后只有中間一個點亮,有以此作為拔河的中心線,游戲雙方各持一個按鍵,迅速地、不斷地按動產生脈沖,誰按得快,亮點向誰方向移動,每按一次,亮點移動一次。移到任一方終端指示燈點亮,這一方就得勝,此時雙方按鍵均無作用,輸出保持,只有經復位后才使亮點恢復到中心線。最后,顯示器顯示勝者的盤數。

可逆計數器74LS193原始狀態輸出4位二進制數0000,經譯碼器輸出使中間的一只電平指示燈點亮。當按動A、B兩個按鍵時,分別產生兩個脈沖信號,經整形后分別加到可逆計數器上,可逆計數器輸出的代碼經譯碼器譯碼后驅動電平指示燈點亮并產生位移,當亮點移到任何一方終端后,由于控制電路的作用,使這一狀態被鎖定,而對輸入脈沖不起作用。如按動復位鍵,亮點又回到中點位置,比賽又可重新開始。將雙方終端指示燈的正端分別經兩個與非門后接到2個十進制計數器CC4518的使能端EN,當任一方取勝,該方終端指示燈點亮,產生1個下降沿使其對應的計數器計數。這樣,計數器的輸出即顯示了勝者取勝的盤數。

本文詳細的講了拔河游戲的邏輯實現和物理實現,從而有助于學習數字邏輯的同學和業內人士對于這門學科的掌握更加的深入和直觀。

[1]林濤,楚巖,田莉娟等.數字電子技術基礎[M].北京:清華大學出版社,2006.06

[2]彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京:高等教育出版社,1997.10

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[5]李士雄,丁康源.數字集成電子技術教程[M].北京:高等教育出版社,1993.11

第2篇：邏輯電路的設計范文

1明確教學目標

不管是哪一門學科的教學，明確教學目標都是非常重要的。只有明確了教學的目標，課堂教學才能夠有序的進行。例如，某個高職機電院校的教師，其所教育的學生有一些基本的電子產品裝配的經驗，他們對新鮮的事物有較強的接受能力，并且十分喜歡親自動手進行試驗操作。由此，這名教師就通過對教材的分析和研究，為學生確立了“了解組合邏輯電路設計的步驟及其設計思維”的教學目標。這一教學目標需要學生積極的參與課堂內容，并且對課堂的內容進行簡單的動手操作，制作出簡單的電子產品。在教學進行的過程中，教師采用分組進行的教學方式，將學生固有的實習經驗應用在課堂之中，從而提高學生的團隊合作精神和學生對課堂的興趣。

2改進教學方法

教學方法是應該不斷的改進和創新的，固有的教學方法會隨著時代的發展和特定情況的出現而受到影響，出現弊端。只有不斷更新教學方法，才能避免舊方式弊端的出現。而且教學方法的巧妙運用能夠明確學生學習的內容還能夠提高課堂的積極性和學生的學習興趣。例如，某校教師在課堂教學中采用情景教學的方式，在教學的過程中為學生設立各種問題，通過各種方式啟發學生自主尋找答案。這種方法大大提高了學生的學習能力。除此之外，采用分組合作的方法或者任務驅動的方法也對課堂教學的效率提高有所幫助。

3教學的組織和實施

3.1情景設置，任務導入

對于情景的設置可以通過播放視頻和圖片的方式來進行。例如，為學生播放中國達人秀的視頻，讓同學們對節目海選中評委所使用的表決器進行觀察，其后通過圖片的方式對這種表決器的優點及其實用性進行分析和說明：這種表決器在各類綜藝選拔類節目中普遍應用，不僅如此，在體育競賽或者人大表決的時候也時常會應用到這種表決器。在視頻和圖片的幫助和引導之下，學生會逐漸的對課堂產生興趣，從而開始對表決器的組織結構進行思考和分析。這種方式就大大的提高了學生的課堂效率和對課堂的集中程度。此外，還要做好課堂任務的布置。視頻和圖片的說明再具體詳盡也不如學生親自動手操作來的直觀具體。所以，除了觀看視頻和圖片之外，教師還可以鼓勵同學進行簡單的動手操作。以表決器為例，教師可以為學生播放表決器制作的的基本流程和理論，通過教師的講解和學生自主的觀察，在教師的引導下使學生運用組合邏輯電路設計的知識理論進行表決器的基礎設計，從而使學生帶著任務學習，激發學生在學習過程中的探索精神。

3.2實施任務

組合邏輯電路設計大約分為四個步驟：通過對邏輯問題的分析和理解列出真值表、通過真值表來進行邏輯表達方式的書寫、再將邏輯表達方式進行簡化和變換的輸出、最后畫出電路邏輯圖。在教學過程中，為了使學生順利的完成教學任務，一定要讓學生合理有序的進行組合邏輯電路的設計，并且在教學的過程中對學生加以啟發，使學生能夠自主的思考問題并且提出問題。鼓勵學生進行積極的思考，活躍自己的思維。也可以采用分組的形式對教學任務進行實行。將學生分成固定人數的小組，對小組內的各個成員進行合理具體的分工，這些分工可以包括采供部、銷售部、產品研發部等等。其中采購部主要負責實驗操作中所需要零件和工具的采集購買，以及對零件、儀器和制作出來的成品進行效果檢測。

銷售部的成員可以負責小組制作的產品在目前市場中的市場調研和信息采集。產品研發部可以負責查閱各項資料和相關的文獻，對所要制作的產品進行深入的研究，并且及時對其所具有的新功能、這個物品在市場上的反饋以及其上一次進行的改良時間進行了解和分析，使小組將要制作的物品能夠適應現代市場的需求，有合理的實用性。通過合理的分工合作和職能分配，可以將學生全部帶入到動手操作的過程之中，并且使學生在各項調查和分析的過程中了解到更多關于組合邏輯電路設計的知識，使學生在學習組合邏輯電路設計的時候有更加清晰的認識，提高學生的動手能力和思考能力，調動了學生在課堂上學習的主觀能動性。除此之外，在任務計劃推行的過程中，教師也要對學生的操作能力和實踐經驗充分的了解和考慮，在課堂上教師主要負責引導學生，而學生作為課堂的主體來展開教學內容。教師可以通過多媒體講解等方式來對學生作出示范，從而引導學生進行正確的實踐流程。

此外，教師還要對學生無法掌握的重點和難點進行歸納和總結，將這些重點、難點詳細的為學生進行講解，還要對學生容易出現操作錯誤的部分進行及時的糾正和正確的操作演示。在學生遇到操作瓶頸的時候給予學生適當的啟示和幫助，避免學生產生消極情緒。將自己的經驗以及一些操作技巧傳授給學生。例如，在進行操作的時候發現某一個小組的成員只懂得理論邏輯，并沒有具體的實踐經驗，這就需要教師幫助學生對電路的設計進行構建以及變量的輸出處理等等問題。在教師的協助之下學生通過自己的思考得出答案。在任務完成之后，小組成員之間要進行經驗的交流和總結，歸納出本組所出現過的問題和情況。并且將小組作品進行班級內的展示，選派一位同學對本組產品的構造原理、設計思路等內容進行闡述和分析。最后教師對各組的產品進行分析和評價，及時向學生反饋學生操作中所出現的各類常見問題。對優秀的小組進行鼓勵和贊賞，增強學生學習的自信心。

4結束語

第3篇：邏輯電路的設計范文

【關鍵詞】項目化教學;數字;邏輯電路

我國傳統的職業教育是以“知識為本位”，強調學科知識的科學性與系統性，教學上注重新、舊知識之間的聯系，強調識記，但忽視了對學生操作技能和創新能力的培養;強調以課堂、教師、教材為中心、即所謂的“三中心”，教師教什么學生就學什么，忽視了學生積極性、主動性的發揮;在教學方法上采用“滿堂灌”，教學進度上齊步走。這于當今社會強調實用性和創新性不能同步，因而難以適應社會的發展需求。

隨著我校國家中等職業教育改革發展示范學校的審批，我們在人才培養模式、教學模式、學生評價模式等方面做了一系列的改革嘗試。項目化教學法的引入就是我們在教學模式改革中的大膽嘗試。

項目化教學是一種以學生自主探索為基礎，采用科學研究及實踐操作為主，促進學生主動接受知識的教學方法。教師應將需要解決的問題以項目的形式布置給學生，通過小組協助方式，在教師指導下由學生自己制定計劃，團體協作完成整個項目，使學生理解和把握專業知識和相關技能，培養學生分析、解決問題的能力，加強他們的團對協作精神。

在數字邏輯電路的設計中，我采用如下實施過程進行教學：

一、確定項目任務

項目化教學的課前準備是教學中的一個重要環節，可以充分發揮學生的聰明才智，當然教師也必須深入學生，提出一個或幾個設計方案，和學生一起討論，然后分組，引導各小組根據項目任務利用業余時間查找相關資料，確定項目的目標，使各小組同學獨立進行設計任務。這樣學生成了教學的主角，而教師則轉換為引導者，教學的服務者。比如確定如下任務：某項體育比賽A、B、C三個副裁判和一個D主裁判，主裁判的裁定計二票，其它裁判的裁定計一票，試設計一個表決電路，要求在多數票同意得分時電路發出得分信號，也就是設計一個表決器，全部工作由學生參與完成。由于這樣的電路在實際生活中隨處可見，同學們的興趣非常高漲，提問聲此起彼伏。

二、制定計劃

學生根據實際問題設計出的邏輯電路圖是五花八門的，但哪個是正確的不要急于告訴他們，而是讓他們自己介紹自己設計的邏輯電路圖，有的同學設計出的邏輯電路圖雖然很合理，但在介紹時存在很多漏洞;有的同學雖然設計得不合理，但介紹自己設計的電路圖時語言簡練、幽默，不時博得同學們的陣陣掌聲;有的同學雖然設計出了電路，但不敢上臺介紹，我就引導他，讓他慢慢的進入角色，并且不斷的鼓勵他，使他能夠完整的介紹自己的電路。學生都急著想知道自己的設計是否合理，都想讓我做出公正的評價，我就在這樣輕松愉快的氣氛下，把邏輯電路圖的設計方法的思路介紹了一下，然后同學們開始互相討論，互相幫助來修改自己的“杰作”，學生們在設計電路過程中，手腦并用，互幫互學，不但學到了知識，而且對他的語言表達能力和社交能力也得到了很好的提高。最后，通過不斷激烈的討論、修改，學生們形成了各種各樣的邏輯電路圖：有與門、或門、與非門……他們的邏輯圖思路清晰、簡潔，充分體現了他們的聰明才智。

三、實施計劃

按照邏輯電路圖所需要的門電路，我又要求他們在我提供的材料中選擇自己所需的元器件，按照自己的設計連接電路，驗證自己的設計是否正確。因為我提供元器件時，有意識的把好多元器件混在一起，讓他們自己選擇，這樣可以讓他們認識各種元件，有的同學一下子就找到所需的元件;有的同學不認識集成塊;有的同學不認識三極管;有的同學不知道電容器;有的同學什么都不知道……他們就相互幫助，相互介紹，拿到各自需要的元件，在這時我恰如其分地插入話題，告訴他們各種元器件的分類、特點和應用，及該如何選擇所需元件，他們恍然大悟，很快和平時課堂上的內容聯系起來。然后他們開始接線，有的同學很快就把線接好了;有的同學卻不知道該怎么接線;有的同學不知道電源在哪里;有的同學甚至把元件用導線短接起來，問題接二連三的出來，在我的鼓勵下，他們互相幫助，互相討論，接線時不停出現的問題，有的原因他們自己找到了，有的原因找不到，我就帶著他們找，并提醒學生在接線過程中應注意的一些事項，在學生的努力和我的指導下，他們獨立完成了電路的連接，當學生向我展示他們的作品時，他們臉上的笑容是那么的燦爛 ，那么的滿足，那么的充滿自信。

四、檢查評估

接線完畢，同學們開始進行自我評估 ，并講解有關的實際應用。有的學生在展示作品的過程中可以非常直觀地演示該體育比賽的全部表決過程;有的學生在項目工作中卻出現這樣或那樣的問題;還有的學生只能做出電路但不能和實際聯系起來;我就和學生一起檢查他們的電路，然后一起分析問題解決問題。我首先充分肯定了他們的成績，然后概括了組合邏輯電路的設計思路，及正確的設計方法和他們在連接電路時應注意的事項。

在項目化教學中，學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力。通過實際操作，不但可以訓練他們在工作中與其他同學協調、合作的能力，還可以充分發掘學生的創造潛能。

五、歸檔或結果應用

作為項目的實踐教學產品，應盡可能具有實際應用價值。因此，項目工作的結果應該歸檔或應用到企業和學校的生產教學實踐中。

項目化教學以小組為單位完成任務，學生學習氣氛濃烈，通過討論交流促進知識的積累，提高了學生的參與意識，培養了他們的團隊合作精神。這種自主的學習方式，使學生的個性化得到充分發展，加強了自我學習能力和自我調控能力的進步，促進學生創新能力的培養。

項目化教學雖然強調學生的主體性，但教師的任務就未必減輕。它要求教師不僅能組織和管理好教學，具有扎實的學科基礎知識及信息加工能力，還應具備項目規劃、管理和評價等方面的能力。對本專業融會貫通，隨時回答學生的提問，為學生創設學習情景，培養協作學習的氣氛。項目化教學在實施過程中，教師必須加強監督管理。由于采取分組協作學習的方式，其分組的原則、組員搭配、內容分工等方面直接影響到實施的效果。因此必須分工明確，推行“一幫一”的措施，促進學生團結協作，提高教學質量。

綜上所述，項目教學法是在建構主義學習理論的影響下，通過選取“工程項目”來創設“情景”，通過“協作學習”的方式開展學習，通過完成“工程項目”來達到“意義建構”，是一種比較有效的教學方法。它突破了傳統的教學模式，通過解決學生身邊的一些現實問題來實現學生對知識的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性。

參考文獻

[1]朱榮欣.教師崗位培訓教程[M].中國勞動社會保障出版社.

[2]高耀攀.技能訓練教學設計與實施[M].中國勞動社會保障出版社.

第4篇：邏輯電路的設計范文

關鍵詞:無線傳感器網絡;調制解調;圖像傳輸;單片機

中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)21-076-03

Design of Transmission Circuit on Wireless Sensor Network System

CHEN Hong1,LI Wei2

(1.Nanjing College of Information Technology, Nanjing,210046,China;2.Jiangsu Provincial Electric Power Test Research Institute Company, Nanjing,210036,China)

Abstract:Wireless multi-sensor network system is composed of command center and lots of detection units.It mainly includes the following items: design of the data communication by wireless channel,design of the image sampling system and design of different units developed to system including the modem and unit of radio interface.According to the system requirement,the research has constructed under the monolithic integrated circuit control modem module,the modem and the wireless military station′s interface module in the wireless data transmission system aspect.

Keywords:wireless multi-sensor network;modem;image transmission;single chip computer

0 引 言

無線傳感器網絡就是一種RGS系統(遠程地面傳感器系統),它是一種利用多種傳感器作為綜合情報采集元件,進行數據融合、編碼等處理后,發送給指揮中心,處理還原后在監控平臺顯示出來的探測系統。它集傳感器技術、圖像探測技術、震動探測技術、聲音探測技術、無線通信技術、數字編碼壓縮技術、信息融合技術及計算機技術為一體,是由多種高新技術集成的綜合性技術[1,2]。無線多傳感器網絡系統主要由以下幾部分組成:

(1) 系統前端傳感器[3]及GPS模塊――信號采集部分:主要是由圖像、聲音、震動以及紅外傳感器組成的探測單元和GPS模塊構成,負責完成戰場信息監測任務。

(2) 信息傳輸部分:主要負責將采集到的信息壓縮編碼和進行遠距離無線傳輸。

(3) 指揮中心測控平臺部分:主要完成對監測單元的遠程控制及信號接收任務,并對搜集到的各種信息進行融合處理、分析。將處理結果提供給指揮中心人員,使他們能及時準確地把握戰場態勢,做出相應的決策。本文主要是對無線傳感器網絡中圖像傳輸系統[4]的硬件設計與軟件編程的思想。

1 發射端調制解調器硬件電路設計和工作原理

調制解調器硬件電路在發射方和接收方,由于所需完成的任務不同,實際上是不一樣的。發射方調制解調器電路原理圖如圖1所示。

系統使用+5 V的電源由無線電臺的電池變換后供給。MSM7512B[5]使用專用的3.579 545 MHz的晶體,由于其內部有接地電容,不用外接補償元件;單片機使用頻率為11.059 2 MHz的晶體,主要是為了在波特率設置時,可以取得準確的波特率,能有效避免定時器工作產生的積累誤差,外接的補償元件是二個30 pF電容。為了防止單片機程序運行時的誤操作,應將單片機EA/VPP端(31腳)置高電平,確保單片機訪問內部的程序存儲器。由于調制解調芯片MSM75l2B和單片機W77E58都支持TTL電平,所以單片機的第一串行通信口TXD,RXD可以直接與MSM75125B的XD和RD相連;單片機的P1.0,P1.1分別連接MSM7512B的MOD2和MOD1,按通信的要求,在收發之間轉換,以控制調制解調芯片的工作狀態;P1.4則控制無線電臺收/發狀態的轉換(PTT)。MSM75125B的AO和AI分別通過接口電路與無線電臺的送/受話器相連。作為系統外部監視的顯示電路全部由發光二極管和電阻構成,其中紅色發光二極管D1為電源指示,

亮則表示系統的初始化過程正確;黃色發光二極管D2為發送正確指示,系統每正確完成一次數據發送任務,它應閃爍一次; D3為載波檢測指示,如果亮則表示調制解調器檢測到了信道中的有效載波信號;D4為數據傳輸指示,系統在發送數據時它就開始閃爍,直至數據發送完畢。如果前端傳感器有數據需要傳送時,產生一個下降沿脈沖,觸發單片機的外部中斷INT0(P3.2),單片機響應中斷后,將前方來的8位并行數據由P2口(P2.0～P2.5)讀入,由于P2口內部有上拉電阻,因此作為輸入口時,可用TTL或MOS電路驅動,而不要外加上拉電阻。W77E58的串行通信口2可留作系統的擴展口備用。

2 接收方調制解調器與單片機的接口電路

接收方調制解調器電路與戰場傳感器方調制解調器電路在單片機和調制解調芯片的使用[6]和控制是一樣的。所不同的是:單片機的第二串行口通過電平轉換電路與計算機的RS 232C口相連,把接收到的數字信號傳送給微機。接收方調制解調器與單片機的接口電路[7]如圖2所示。發光二極管顯示電路作用也不完全相同,其中D1～D8為接收數據顯示,它能把正確接收的數據以二進數的形式顯示出來,D9為系統的電源指示,D10為發送正確指示,D11為載波檢測指示,D12為數據傳送指示。

圖2 接收方調制解調器與單片機的接口電路

3 調制解調器與PC機接口電路的設計

調制解調器與PC機接口實際上也就是調制解調器中單片機W77E58與PC機的接口電路,W77E58支持TTL電平,而微機串行通信口RS 232C支持EIA電平,因此在實現它們之間的串行通信時,必須設計電平轉換電路,以滿足它們各自的需要。

電平轉換電路是指揮中心方調制解調器與微機的接口電路,它也是數據無線傳輸系統硬件電路(指揮中心方)的一個組成部分。其工作過程如下:由調制解調器解調出來的數字信號[8],由單片機處理后,從W77E58的串行通信口2,經電平轉換芯片MAX232、PC機的RS 232C口(DB9)和微機內部的UART,最后傳遞給CPU,在監控平臺上顯示出來。其電路原理圖如圖3所示。

4 圖像無線傳輸軟件設計

程序共分五個部分,三個主程序為:發送方單片機程序、接收方單片機程序和微機接收程序;兩個子程序為:差錯處理子程序、發送延時子程序。

收、發雙方及單片機與PC機之間的聯絡均采用軟件“握手”信號聯絡。所有聯絡“握手”信號均為#0AAH,接收正確后應答信號為#00H,接收錯誤則應答為#0FFH。

傳感器一方在無數據需要傳輸時,通過單片機的編程控制使MSM7512B工作在省電模式,此時調制解調芯片(不含W77E58)的功耗僅為0.1 mW,可以最大限度地延長電池的使用時間。

單片機與MSM7512B的邏輯控制關系:P1.0MOD2,P1.1MOD1,P1.5AOG,另外P1.4電臺PTT,單片機控制MSM7512B和電臺進行收、發轉換。前端傳感器有數據傳輸時,產生一個下降沿的脈沖信號啟動整個系統的程序運行,數據傳輸完畢后,系統返回初始狀態。單片機的P1.5口控制選擇MSM7512B的的輸出電平。

設定單片機的2個串行口都工作于串行口工作方式1;定時器T1工作于方式2(自動重裝初值)[9],作波特率發生器,通過調整T1的初裝值,用來選擇1 200 b/s,600 b/s和300 b/s三種速率;定時器T2工作于方式1,作定時器,用來設計安排延時。

在系統的設計過程中,為了減少電臺靈敏度不高和信道質量差誤碼等影響,發送方需連續發5次“握手”聯絡信號,接收方在連續2次收到正確的聯絡信號以后,才確認是有效的聯絡予以響應,否則認為是干擾信號,不予以響應。這樣既能減少各類原因造成的接收機程序不啟動運行導致漏報的可能性,又能保證接收機不因干擾信號而誤操作,減少誤報的機率。另外綜合考慮電臺的收發轉換和調制解調芯片的收發轉化所需的各類延時時間,在設計程序時專門安排了一個延時時間。經過大量的實驗,得出一個比較合適的延時時間,即不論通信哪一方,在由收轉為發狀態后,都先延時70 ms,因為時間太短了系統不能正常工作,太長了可能會影響數據的傳輸速率,降低數據傳輸的時性。系統數據發射端和接收端單片機程序流程圖如圖4所示。

5 結 語

通過對MSM7512B調制解調芯片性能特點的了解,設計出了發射端和接收端調制解調器的實際電路,然后簡單介紹了具有雙串口功能的單片機W77E58的性能特點后,給出了數據無線傳輸系統的接收方單片機與PC機之間串行通信的硬件電路圖,并描述了Modem與電臺接口電路的設計過程,最后敘述了整個系統單片機軟件的特點。從整體上給出了無線傳感器網絡數據無線傳輸系統的設計原理圖。

無線傳感器網絡涉及傳感器技術、網絡通訊技術、無線傳輸技術、嵌入式計算技術、微電子制造技術、軟件編程技術等領域,具有跨學科的特點,在軍事、民防、環境、生態、農業、健康、家庭和其他領域都有廣闊的應用前景,在空間探索和災難救助等特殊領域,傳感器網絡業有其得天獨厚的技術優勢。

參考文獻

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[5]陸賽珍.無線數據通信中調制解調器的設計[J].通信技術與發展,1991(3):40-43.

[6]李鍵,王立寧.803l單片機控制調制解調器遠程數據傳輸技術[J].電子技術應用,1999(5):37-39.

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[8]馬光星.調制解調器與傳輸信道的關系[J].現代電信科技,1994(2):28-32.

第5篇：邏輯電路的設計范文

關鍵詞：中小電視臺 后期制作 非編網絡

中圖分類號：G220.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0019-02

如今電視技術主要朝著網絡化、數字化的方向發展，這將有助于電視臺工作效率的大大提高，有利于采編制播工作流程的規范化和資源集中管理和共享的實現。最近幾年網絡化技術改造不僅在大型電視臺進行，還逐步推廣到了中小型電視臺。層出不窮的網絡設計都要根據不同的特點、工作流程和機制來進行。文本接下來主要探討中小電視臺后期制作非編網絡的設計思路。

1 理論準備

1.1 視頻壓縮格式

“視頻壓縮格式就是節目的傳輸和存儲格式。”[1]如今中小電臺后期制作主要有三種格式的設計思路：JPEG、DV和MPEG。這三種格式都是以DcT為基礎的，DTC也就是離散余弦變換，DTC產生的變換系數，最終要進行量化處理，最后一步是游程編碼。幀內壓縮方式主要是M-JPEG和DV通常采用的方式，編輯的精準度特別高，還精確到幀，但是對于幀間的預測和運動補償方面比較缺乏。因而存在高碼流低壓縮效率的特點。MPEG（即動態圖像專家組）有著較高的壓縮效率，幀間壓縮和預測、運動補償等技術都被應用進來，目前存在三個版本的MPEG：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4。

1.2 網絡結構技術

兩種架構：雙網結構和FC-SAN結構，是以FC為基礎的，可謂是后期制作非編網絡的主流。FC技術的建立是ANSI出于對網絡和通道I/O接口的考慮，它是一個標準的集成光纖通道，多種高級協議在它這里都受支持。隔離網絡、設備通訊協議和傳輸物理介質是它最大的特征。FC的傳輸率高，可以對近25臺實時視頻工作站進行支持。FC-SAN網基于光纖通道的一種網絡，并且是以存儲體為中心開展的，簡單來看它也就是一個較為復雜的網絡結構，通過交換機相連多個終端和存儲器。以FC技術為基礎的雙網結構已經是很成熟了。

1.3 數據保護技術

RAID數據保護技術關鍵是對小磁盤進行重組，用廉價磁盤的重組來代替昂貴磁盤，這也是為了保證數據訪問的順利進行，即使部分磁盤失效了也不對數據訪問產生影響。RAID可以將很多硬盤的優勢都發揮出來，不僅使硬盤速度加快、容量增大，還具有重要的容錯功能。就是說不管哪一個硬盤出了問題都不會導致數據的不安全，RAID保證其它硬盤不受影響，其工作模式大概有10種左右。

1.4 中間件軟件技術

“所謂中間件軟件，其實就是一種獨立的系統軟件或服務程序。”[2]借助利用中間件軟件可是實現不同技術間的資源共享，這也是分布式應用軟件常用的。處于客戶終端的操作系統上面，他可以對計算機資源和網絡通信進行管理。中間件軟件主要是因為存在于網絡的各種硬件系統平臺而產生的，設計應用軟件會因為平臺上存在的各種系統軟件網絡協議等的影響而受到很多不利的影響。對于應用軟件所面臨共性問題，主要是關于網絡異構環境的，中間件對其進行提煉和抽象，可復用部分的不煩你形成于操作系統之上，應用軟件可以獲得重復使用的機會。

2 現狀分析

2.1 設備種數

以便電視臺后期制作所需要的設備有Sony Betacam SP放機、Betacam SP錄機、PanasonicDVCPRO 25數字放機、DVCPRO25數字錄機、字幕機等等。設備的數量不一，六條編輯線就是由這些設備組成的，主要是為三個部門使用，這三個部門分別是新聞、專題和廣告，每個部門分別有2條編輯線。在后期制作的最后輸出階段，Betacam SP磁帶成功輸出。總的來看，如今的非編中配置較低。采用的是Matrox DigiSuite LE視頻卡，采用M-JPEG壓縮格式來采集視頻，這對組網來說就不是很合適。

2.2 設備使用

如今中小電視臺的新聞部一般配置兩條編輯，組成一條記者初剪線，混雜著數字和模擬。另一條新聞節目合成線。記者初剪線在一天中是斷斷續續使用，使用頻率較高。下午記者使用的是新聞節目的合成線。全數字線由專題部和非編相互配合著使用一條線是全數字線，模擬合成線作為另一條線也投入使用。事實上這相當于1.5條線的使用頻率。一共只有兩條線，被兩個頻道各占了一條進行廣告制作，全天性使用導致了過高的使用頻率。總的來說，配置各個部門的設備來說都是很平衡的。然而調配機制的欠缺設備的使用不夠均衡，這也跟設備采取部門管理和使用的方式有很大的關聯，設備閑置與過分使用的情況還經常存在，這就說明了設備分散管理的不足。對后期制作非編網進行重新組建就要建立設備統一管理機制，實現設備的靈活性調動和高效率使用。

2.3 節目總量

這里說的是中小電視臺自己自制節目的總數量。具體有本地新聞節目、本地廣告等。一般中小電視臺有兩個頻道：無線和有線。設置的目的主要是面向不同的受眾群體。一般播放同樣的新聞節目和專題節目，而播放不同的廣告和文藝節目。中小電視臺一般播放的自制節目時間都比較短，這主要考慮到收視率的問題，通常來看，節目總量在兩個小時左右。

3 網絡設計

3.1 網絡結構

中小電視臺的后期制作一般多采用雙網結構來進行非編網的設計。雙網機構分上、下兩個部分，上半部分的FC-SAN網絡以硬盤陣列為中心；下半部分是以太網絡。雙網結構優勢和長處在于可以使通道問題得到有效的解決。FC-SAN網使大量的、連續的視音頻數據得以流通，以太網則是負責交換和處理小流量的且時斷時續的數據。以后技術更為先進，可以連接FC-SAN網和播出網，以太網可與整個臺的辦公局域網連接，可以實現采訪安排、寫稿、審稿、制作、編輯、串聯、播出一體化。

3.2 設備總量

從目前中小電臺的設備使用情況來看，在后期制作進行滿負荷的運轉狀態下，一天之內占用大概需要四條編輯線，有兩條編輯線是記者初剪需要占用的。建成了非編網絡之后，占用設備時間是主要有上載素材方面、錄制演播室圖像等方面，所以設備總量的增加是十分必要的。就目前情況看來，將有很長的一段時間前期拍攝將持續采用帶基，還有保存節目也還需要采用帶基。因而就對磁帶上下載使用的確保方面要注意網絡中設備的更新。用于錄制口播圖像有2臺，這2臺在不同的時間，也可以上下載節目的，或是節目片頭和片花的制作，包裝節目等等方面。有4臺用于制作和合成節目，是精編工作站用來工作的。2臺用于記者初剪，是簡編工作站用來工作的。類似于一臺簡編工作站，審片工作站其實不審片的時候也可以做剪輯工作。配音工作站，顧名思義是用來給節目制作配音的，這是不占用非編額的。剩下的錄放機都是已經投入使用的，需要在搭配上做合理安排，可以不增添數量，要將組合進行優化。

3.3 雙服務器

就網絡職能的完成情況來說，單臺服務器在一般情況下就可以自己完成，但是雙服務器顯然效果更佳。它能將管理的內容分開，具體管理內容包括硬盤陣列與數據庫方面，承擔任務分別由兩個服務器來進行。這就使得數據流動的效率尤其是實時視音頻，得到大大的提高。這就避免了沖突，減少了等待的時間，有助于網絡管理的有效進行[3]。這兩臺服務器還有助于網絡管理，可以留作冷備份。如今神通網已經在各大省級電視臺落戶，其穩定性深受好評。節目制作的流程基本全部被該網絡覆蓋，后臺的管理和系統的應用可以對網絡數據庫進行全面的采用。有著嚴格的權限管理和較為高效的資源配置，統計數據的輸出可依據節目制作量來進行。該系統還可以連接辦公局域網，為工作提供方便。

4 結語

隨著網絡技術的發展和中興電視臺后期制作的不斷實踐，如今的非編網絡技術已經日趨成熟，這幾年年的發展奠定了很好的基礎。針對不同中小電視臺的不同需求，如今的非編網絡一般都是來“量身定做”網絡設計，這似乎是一件“仁者見仁，智者見智”的事情。我們知道進行非編網絡的設計的前提和基礎應當是對實際進行深入的了解，對需求進行準確的把握。中小電視臺還應當在此同時做到與世界網絡技術接軌，關注最先進的國內網絡技術，以保障網絡設計技術的前瞻性，實現網絡的擴展性、開放性和可持續性發展。

參考文獻

[1] 宗曉軍.邢臺電視臺數字制播系統的設計與改造―― 基于純千兆以太網的非編和播出系統[J].現代電視技術，2007（40）：85-89.

第6篇：邏輯電路的設計范文

1 建設第三方網絡設備監控和管理的必

要性

河南電信從2008年開始建設移動軟交換網絡，采用中興先進的ZXC10系統構建移動網，通過中國電信CN2網絡的承載來實現省內網絡的互連和業務的轉發功能。河南電信一期的網絡結構如圖1。

中興移動網絡設備包括MSCe、HLRe、EMS等，而每套設備均由前臺系統和后臺系統組成。其中前臺系統為中興自己生產的標準機架設備，通過插入各種功能單板來實現接入業務的處理功能，而后臺系統則是以HP服務器、Sun服務器、Cisco交換機、Cisco路由器等設備組成，后臺系統負責完成系統、業務和用戶數據的處理和存儲，擔當著重要的核心功能。以MSCe前后臺的組網為例，其前后臺通信均通過兩臺Cisco 3400交換機相連，交換機中配置不同VLAN，區別不同的業務，其中MSCe_OMP、MSCe_CIB為前臺與后臺通信板卡，傳送網管和計費信息；MSCe網管服務器、MSCe計費服務器等為后臺服務器，負責前臺設備數據管理、計費數據存儲等。Cisco交換機與Cisco 2811路由器相連，通過CN2（IP承載網）與其它地市設備實現互連，網管網組網結構如圖2。

目前不管是中興的專業網管系統還是綜合網管系統，都只能對中興前臺系統（也就是中興自己的產品）和后臺服務器上自身的軟件進行監控；而對于后臺組網的服務器、路由器和以太網交換機等設備，由于是采用第三方廠家的設備，中興公司并沒有提供對這些設備的硬件、性能等有效和全面的監控和管理手段，這就給日常維護埋下了較大的安全隱患。對于一個電信級業務運營商來說，網絡監控手段的缺失是致命的，一旦這些盲區內的設備出現故障，很可能會因為無法及時發現而導致故障處理不及時，將會對運營商在全省的口碑、市場發展帶來很大影響。因此，掃除網絡盲區，完善網絡管理，建設第三方網絡設備監控和管理系統（以下簡稱第三方網管系統）就迫在眉睫。

2 第三方設備網管建設分析

2.1 網絡特點

由于河南電信移動軟交換網絡運行在中國電信CN2網絡上，CN2網絡是一個公共的網絡，它不但給CDMA軟交換網絡提供承載業務，同時也給電信公司其它業務網絡（固網軟交換、PDSN、DCN、計費等）提供承載業務，還面向用戶提供接入服務。CN2網絡通過VPN將各個業務進行隔離，以保證其安全性、專有性。對于移動軟交換網絡本身而言，也是通過建立專門的VPN與外網隔離，同時在網絡內部通過子網劃分、設置VLAN的方式，來實現網絡內部信令、語音、網管、計費等網絡的相互隔離，達到電信級運營網絡的高可靠、高安全級別的網絡運行。

由于移動網絡的IP化，設備直接出IP口，擺脫了網管地域化、線纜專用化的束縛，傳統通過專用管理口進行網絡管理的方式已經不再使用，只要網絡通達的地方，都可以隨時隨地實現對網絡的管理。作為電信級運營商，網管網絡必須與公用互聯網及其他專用網絡隔離，確保網絡安全性，因此，要搭建第三方網管系統，就必須了解河南電信移動網網管網絡的架構。中興網管使用的IP地址包含3類：一類為CN2地址，這些地址是中興內部組網的路由器、OMMServer網管系統使用的，通過在PE路由器上配置路由，實現全省CN2網內的互通；一類為DCN地址，這些地址是計費網絡設備使用的，由于計費網絡的高安全性要求，在CN2網內不能與其它網絡互通；還有一類為中興內部網絡設備地址，這些地址是HP服務器、以太網交換機等使用的，是為了中興內部組網、網絡管理，不需要與外部互通。

2.2 第三方網管建設需求

要實現第三方網絡設備的監控和管理，就需要建設一套網管系統，通過對河南電信移動網絡的網絡結構的分析和了解，可以得出建設網管需要滿足的一些條件：

（1）設立一套第三方網絡設備信息采集設備，通過該設備可以采集到所需的各種信息（告警、性能、配置等）；

（2）第三方網絡設備信息采集系統可以訪問到各個需要管理和信息采集的第三方網絡系統；

（3）針對被監控設備類型的不同，需要打開各種設備的被管協議，以便第三方網絡設備信息采集設備的正常采集信息；

（4）提出第三方網管系統需要實現和滿足的各類功能與需求；

（5）由于移動核心網部分被管第三方設備與外界不能互通，需要解決信息采集問題。

2.3 第三方網管建設可行性分析

針對以上條件，建設一套符合電信網絡維護要求的第三方設備網管系統，下面為可行性分析。

（1）網絡設備信息采集系統

由于被采集設備包括HP服務器、Sun服務器、以太網交換機、路由器，這些設備均為網絡設備，支持信息采集功能，只要選擇合適的采集系統即可，建議采用專用的服務器，譬如Sun、HP、IBM等生產的服務器。

（2）采集機與被采設備的網絡互通

前面已經說過，中興網絡設備包含3類地址，CN2網管地址省內已經實現互通，但計費地址（計費服務器）和中興內部網絡設備地址（HP刀片機、以太網交換機等）不與外部網絡互通，只能在本地局域網內訪問。根據這種現狀，可以將采集機放在CN2網管網內，在省中心集中放置一套數據采集機，用于采集全省移動網第三方設備信息。

對于如何實現采集機和各個地市計費設備、中興內部網絡設備互通問題，可以有兩種方法：一種是采集機到各個專有網絡建立物理連接，實現采集機到專有網絡的直接互通。由于需要與17個地市的網絡互通，這種方式投資量很大，需要在采集機上增加多網卡，增加所需的路由器、以太網交換機設備，還要占用省內傳輸資源等，不可取；另外一種方法就是布置，由于中興網管服務器上配置有多網卡，同時配置有CN2地址、計費地址和DCN地址，這就可以在中興網管機上布置，通過網管機跳轉來訪問這些專有網絡設備，采集到所需的信息。

（3）不同類型設備需打開的被管協議

對于服務器使用Windows操作系統的，可采用WMI服務取得監控信息；對于服務器使用Solaris操作系統的，可采用SSH/Telnet獲取監控信息；對于中興網的專有網絡設備，通過在中興網管服務器OMMServer上安裝DMS（工具），對處于中興網內的網絡設備（采用SNMP協議取值）和服務器（采用WMI或SSH/Telnet取值）進行監控信息的采集與處理，處理后的數據匯總到采集服務器進行集中監控管理。

（4）網管系統需要實現的功能和需求

第三方網管應能滿足的基本功能和需求包括：

1）實現設備的實時告警信息采集和呈現；

2）實現對設備內存、CPU、硬盤空間的動態采集；

3）實現分權分域管理；

4）實現各類事件的匯總、報告。

通過以上分析，可以得出結論：在河南電信移動網內建設一套第三方網管系統是可行的。

圖3是第三方網管系統在移動網絡中的部署架構。

3 網管建設及應用

根據監控設備的數量（全網大約有160臺設備）和網管功能需求，采購了IBM System X3850 X5服務器作為數據采集和處理設備，基本配置：RAM 16G，硬盤600G，CPU雙核Intel Xeon E7520。

數據處理服務器放置于移動核心網機房，通過網線接入移動核心網的CN2網管網中，實現與移動網管服務器的互通。

在17個地市的中興網管服務器上布置軟件，數據處理服務器可以通過中興網管服務器訪問DCN網內計費服務器、中興網絡內部局域網的服務器、Cisco以太網交換機、HP以太網交換機等，實現全部網元的監控。

在實施階段，通過在網絡設備（路由器、交換機）上開啟SNMP服務，并設置共同體名及訪問權限；在運行Windows系統的服務器啟動WMI服務，并設置防火墻允許WMI訪問（默認135、445端口）和ping操作。在運行Solaris的服務器上開啟防火墻，需要允許SSH（端口號：22）、telnet（端口號：23）的訪問，確保數據采集機能夠獲取到各種類型網絡設備、服務器的數據。

在建設和試用階段，又對網管各項功能提出改善要求與建議，建設的第三方網管系統逐漸成為維護中的一個重要維護工具，發揮著越來越重要的作用。

參考文獻：

[1] 中國電信股份有限公司河南分公司. 河南電信C網第三方設備網管系統技術規范書[Z].

第7篇：邏輯電路的設計范文

關鍵詞：教學改革；實驗；數字邏輯電路；計算機專業

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）29-6570-02

數字邏輯電路實驗課程是電氣、電子信息類和部分非電類專業本科生在電子技術方面入門性質的技術課。它在電類專業中深受青睞，但在非電類專業中的教學沒引起足夠的重視。長期以來，在我校計算機專業類數字邏輯電路實驗的實驗教學中，出現實驗教師難教學生厭學的現象。我們從學生學習該課程的現狀著手，通過對該課程的先導課程及后續課程進行調查分析，了解相關理論課學習的狀態，并據此提出了相應的實驗教學改革措施，分三個階段對學生的學習能力及動手能力進行培養，我們稱之為數字邏輯電路實驗課程“過三關”[1]。

1 數字邏輯電路實驗的教學改革思路

數字邏輯電路實驗在計算機類專業都把它作為一門主干必修課程，但相比專業課來說，非電類專業對該課程地位認識和重視程度是不一樣的，普遍存在的一種現象是“重軟件輕硬件”[2]。我校計科專業、網工專業的“數字邏輯電路實驗”課，安排在第三學期，并具有第二學期的“模擬電子技術”課程的基礎。而軟工專業的“數電”課安排在第二學期，并沒有提前開設“模電”課程，缺乏電路知識的先導。在總課時數壓縮的情況下，由于理論課和實驗課安排在同一學期，并在第一周同時開課，實驗課嚴重滯后于理論課的進度，造成學生想要學好又覺得心有余而力不足[3]。

第一關：克服對數字電路實驗課的心理恐懼關

對計算機專業的學生來說，模擬電子技術和數字邏輯電路都很難學，更難于精。適合計算機專業的專用教材很少，更沒有比較適合的實驗教材。不得已沿用電類專業的教材，理論偏多偏深。單純的數字邏輯分析抽象、枯燥、乏味，遇到復雜的邏輯現象更容易讓人感到無從下手，產生畏難情緒。例如：教材[4][5]的第二章邏輯門電路，是學生們共同認為最難于理解、頭疼困難的內容。在講解TTL（Transistor-Transistor Logic）基本邏輯門涉及到很多的電路基礎知識、基本電路元件（電阻、二極管、三極管等元件）、電路及結構、半導體工藝、以及它們的電流、電壓、元件參數等內部電氣參數的計算等。對電路原理的理解和對電子元器件認識存在困難。然而，計算機專業學習的重點并不在這些電路的內部原理和前端設計，實驗所必需的電路基礎知識在課程中的應用暫時不用十分深入，可以不用刻意去理解邏輯器件的內部結構。重點應放在：一是掌握器件輸入和輸出之間的邏輯功能；二是外部的電氣特性其主要參數。相應的基本門電路實驗，目的包括掌握TTL基本邏輯門的邏輯功能驗證與參數測試；掌握TTL器件的使用規則；進一步熟悉數字邏輯電路實驗裝置的結構、基本功能和使用方法。“輕里重外”，將集成電路視為“黑匣子”，這樣電路基礎知識不再構成計算機專業的學生學習的障礙。

在實驗教學中，改善實驗條件，增強實驗教學的趣味性。讓生活走進實驗、貼近生活。理論實驗化，實驗生活化。例如： 邏輯門實驗是認識數字電路的基本實驗，電子門鈴的原理就是利用與非門構成振蕩器，使輸出端的鈴聲信號輸出，從而驅動喇叭發出鬧鈴聲的。除此之外，實驗還能進行趣味游戲如乒乓球游戲機等的設計。通過增加實驗內容、改變實驗方法，多做實驗來改變學生怕做實驗的恐懼心理。

根據現在的理論課學時、教學計劃和實驗設備，改編有關內容。以“與非門”邏輯為例說明改革實驗教學方法。采用先理論講解，以邏輯代數為基本數學工具，從基本邏輯門電路入手。實驗使用傳統標準數字邏輯器件四2輸入與非門74LS00，，用它構成傳統的與非門驗證實驗。再用硬件描述語言VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）[6]和復雜可編程邏輯器件CPLD（Complex Programmable Logic Device） [7]實驗實現“與非門”邏輯。這樣就建立了同一實際邏輯問題用多種不同層次方法進行實驗的模式：數字邏輯單元理論設計，以門電路為基本單元電路構成各種組合邏輯電路和時序邏輯電路，使用標準數字邏輯器件中的中（MSI）、小規模（SSI）的TTL集成電路驗證；利用通用集成電路模塊產品，主要是用中（MSI）大規模（LSI）集成電路模塊，構成預定功能的邏輯電路；再用VHDL和CPLD構成復雜的電路系統，步步推進，穿行融合。

第二關：培養動手能力關

從數字邏輯電路實驗課程的知識結構和特點分析，數字邏輯電路實驗主要由基本邏輯門電路，由門電路組成的基本組合邏輯電路和時序邏輯電路及通用集成電路模塊構成。

在第一階段為數字邏輯電路基礎實驗（芯片級實驗）。由“一門而入”，選用傳統典型標準數字邏輯器件與非門，進行基本門電路邏輯功能測試與驗證，通過實驗使學生熟練掌握數字電路實驗箱的結構和使用方法，使用示波器記錄描述邏輯功能的波形圖，實驗基本儀器測試集成電路外部電氣特性參數。掌握用與非門組成其它邏輯門及邏輯門之間的互換、解決不同門電路之間相互連接匹配問題。對集成門電路外形建立感性認識，熟悉芯片的外形封裝、芯片的引腳數量和分布情況。通過基礎實驗，訓練了學生的數字邏輯設計的基本功，為綜合設計性實驗打下良好的基礎。

第二階段為綜合設計實驗（單元級實驗）。主要有基本技能測試性綜合實驗、組合電路設計性綜合實驗、時序電路設計性綜合實驗、存儲器和D/A或A/D轉換電路的綜合實驗。

綜合設計性實驗主要是小系統邏輯設計實驗[8]，每一個實驗系統可以由多片標準數字邏輯器件MSI、MSI的門電路組成。也可以用通用集成電路中的MSI、LSI的TTL集成電路芯片組成。實驗者可根據自己的設計做出不同種類的電路，培養對單元功能電路的理解和靈活運用能力。例在傳統數字邏輯電路實驗中，最為經典的例子是“三人表決器實驗電路的設計” [9]。其中SSI門電路設計最為靈活，可以選擇一種與非門構成“與非-與非式”、一種或非門構成“或非-或非式”、與非門+或非門構成“與或非式”。也可以采用通用集成電路模塊譯碼器、數據選擇器和加法器分別設計多種三人表決器實驗電路。

第三關：VHDL及CPLD實驗提高復雜電路設計能力關

從第一、第二階段實驗的效果來看，這些實驗是在掌握SSI、MSI電路分析和設計的基礎上進行，達到預定的邏輯功能。這種方法設計的邏輯系統規模不宜太大，否則，系統需要很多芯片，連接線和接點復雜，導致可靠性下降、功耗增加，系統占用空間擴大。為此，可以采用大規模集成和超大規模集成技術，把完成復雜功能的眾多芯片集成到一個芯片內。可以克服上述問題。這種能夠完成特定功能的集成電路芯片稱之為專用集成電路。用VHDL語言設計后，在CPLD中實現，這已經成為數字系統設計的主流。

將新技術和新型電路設計的方法充實到教學中去，以體現實驗與時俱進的先進性。第三階段的可編程器件的應用與可編程電路的EDA設計實驗（系統級實驗），要求學生用CPLD芯片重現第一階段的基礎實驗和第二階段綜合設計性實驗中的電路設計。訓練學生通過閱讀資料掌握可編程器件的功能及規范的使用方法。掌握EDA軟件的使用方法和設計語言。最終達到“了解一種器件，熟練使用一種設計工具，掌握一門設計語言，能夠設計較復雜的數字系統”的目的。

通過三個不同階段的實驗過程，將一種數字邏輯器件的基礎理論，用傳統器件實驗驗證或實現，再用VHDL及CPLD實驗復現，三者融合循環，螺旋式上升。實現數字邏輯電路實驗的教學改革，幫助學生突破在學習道路上的三道難關。

2 結論

侯建軍教授提出了“厚理博術，知行相成”的教育理念。通過數字邏輯電路實驗，既要加強知識的學習，又要踐行所學的知識，提高實踐動手能力和創新能力。根據學生的特點確定教學目標，組織教學內容，制定教學方法，以學生為主體，“教法”適應“學法”培養學生的學習興趣。倡導以啟發、探索和創新性實驗為核心的研究式學習方式，鼓勵學生參與國家級和校級的大學生創新創業項目，并參加各種國家電子技能大賽，取得很好的效果。

參考文獻：

[1] .“模擬電子線路”的“過三關”——談“模擬電子線路”教與學[J].電氣電子教學學報，2002（11）.

[2] 楊漢祥.數字電路課程交叉知識的教學研討與實踐[J].贛南師范學院學報，2005（6）.

[3] 管冰蕾，胡家芬.計算機專業《數字邏輯》課程教學改革的研究[J].時代教育：教育教學版，2009（3）.

[4] 侯建軍.數字電子技術基礎[M].2版.北京：高等教育出版社，2009.

[5] 侯建軍.電子技術基礎實驗綜合設計實驗與課程設計[M].北京：高等教育出版社，2009.

[6] Volnei A Pedroni.VHDL數字電路設計教程[M].北京：電子工業出版社，2013.

[7] 王誠，趙延賓，梁成志.Lattice FPGA/CPLD設計（基礎篇）[M].北京：人民郵電出版社，2011.

第8篇：邏輯電路的設計范文

我們教學的問題不在于教學生各種學問，而在于培養他們有愛好學問的興趣，而且在這種興趣充分增長起來的時候，教他們研究學問的方法。帶著這種研究我進行了教學的課程改革，以教學“組合邏輯電路的設計”為例。

組合邏輯電路在“數字電子技術”教材中的中間位置，起著承前啟后的作用，通過本節學習，讓學生明確組合邏輯電路設計的思路與方法，能夠設計出經濟實用的邏輯電路，體會到所學知識在身邊的運用，任務訓練的模式引起了學生的好奇心和參與興趣。

開篇以創設情境入手，我們熟知的“中國最強音”評判方式。四個評委半數通過，那就是至少有三人YES，選手才能通過。播放一段“中國達人秀”視頻，讓學生通過其中“他們的選擇決定達人的命運”這句話理解三位評委的作用。我們如何來設計一個電路能夠體現評委判定選手是否過關呢？這就是我們今天的第一個任務，設計“三人表決器”，也是我們這節課要講的邏輯電路的設計，一下引起學生的好奇，帶著好奇和興趣開始我們的組合邏輯電路的設計。

首先講授組合邏輯電路的設計步驟，根據步驟分析實際項目要求，引導學生明確解決問題的方案，在此過程中教師起引導、分析、提醒、詢問的作用，指導學生找到問題的解決方案。學生設計的電路出現了兩種結果，哪種邏輯電路更好呢？學生又開始分組討論、對比分析兩種設計方案，發現雖然都是四個門電路，第一種方案是三個“與門”一個“或門”，第二種方案是四個“與非門”，更簡單一些，而且還可以用一個集成塊來完成，使電路更簡單，最終確定使用第二種方案。層層設疑，層層分析過程中激發了學生興趣，興趣帶動了學生動力，隨后增加難度布置下一個任務訓練。由學生自己設計了三個輸入變量，兩個輸出變量根據水位的高低決定由哪個水泵注水的控制電路的設計。難度雖然提高了，但學生的思路開闊了，邏輯思維能力增強了，通過認真分析問題，最終得出正確的真值表，設計出最簡單的電路。老師的引導成功地激起了學生的設計興趣，小組激烈討論，快速得出設計方案，相互探討誰的設計更合理，突破了本節課的難點。

本節課采用傳統教學與多媒體課件和實訓相結合的教學模式，為了活躍和激發小組之間的比拼與斗志，最先完成任務的將結果寫到黑板上，大家做評委判定是否通過。任務訓練中做到了以學生為主體，教師為主導的“教學互動”，不斷激發學生求知欲和學習熱情，讓學生在教學過程中體驗成功，達到了自我肯定的目的。

第9篇：邏輯電路的設計范文

1. 理論教學

1.1 優化教學內容

《數字電子技術》課程內容包括邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈沖波形的產生和整形、數-模和模-數轉換電路等。隨著近年來數字電子技術飛速發展，知識更新周期縮短，數字器件不斷更新換代，使得該課程授課內容多課時少的矛盾更顯突出，因此，有必要對該課程的教學內容進行優化，我們選用的教材是由清華大學余孟嘗教授主編，高等教育出版社的《數字電子技術基礎簡明教程（第三版）》。在保證《數字電子技術》基本知識、基本分析方法和設計方法的前提下，對教學內容進行優化：內容選取上力求少而精，對于學生學過的知識（如：數的表示方法、二極管、三極管、場效應管的結構等）以及無法在較少的學時里充分闡述的知識（如：脈沖產生與整形電路、數模與模數轉換電路等）做了較大的刪減，并壓縮集成器件的內部結構部分的內容，重點放在集成器件的外特性及其應用。組合邏輯電路、時序邏輯電路的分析、設計是本課程的重點，特別是時序邏輯電路的分析、設計是本課程的核心內容，因此這部分安排了較多學時。同時根據學科專業特點增加了電子設計自動化EDA。

1.2 采用現代化教學手段

《數字電子技術》課程中有大量用圖形、表格表述的知識，如電路圖、波形圖、時序圖、真值表、狀態轉換圖等，如果僅借助板書手繪圖表，不僅費時、費力，效果卻一般。而且，數字邏輯電路的知識和前面所學的電路分析、模擬電子技術的知識密切相關，利用黑板不方便引用、回顧前面所學知識。

多媒體技術能夠將大量的集成電路、圖形、波形、真值表等預先存放在計算機中，上課時教師可以方便、快捷地調用，減少了很多耗時的板書和畫圖，節省了大量的時間，從而提高教學效率。《數字電路》中組合邏輯電路及時序邏輯電路的分析及設計過程和其他一些章節都存在大量邏輯圖、狀態轉換圖、時序圖及動畫等，用多媒體教學無疑能很好地將這些章節的內容講解得更具體、清晰、生動。

2 實驗教學

2.1完善教學內容

實驗教學擔負著鞏固和加深對所學理論知識的理解、培養學生用理論知識分析解決實際問題的能力的任務。考慮到普遍存在的大學生動手能力弱的問題，實驗內容中安排了基礎性驗證性實驗；此外，為了適應數字電路的發展和學生就業的需要，在實驗中還引入EDA的內容。

首先，開設基礎性驗證性實驗，鍛煉學生的基本技能。通過開設3～4個基礎性驗證性實驗，使學生熟悉實驗儀器設備如實驗箱、面包板等的使用，掌握基本門電路邏輯功能的測試方法。

其次，開設綜合設計性實驗，目標是培養學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力。實驗室根據該課程的應用要求及學生學習興趣，安排了數字鐘、搶答器、裁判電路、交通燈控制電路設計等，并利用計算機對設計電路進行仿真調試。

通過這樣設計的實驗內容，使學生的學習由淺入深，由易到難，循序漸進，學生將理論知識與實踐相結合，加深了對所學知識的理解，提高了學習積極性。很好地培養了他們的主動性及動手能力。

2.2改革考核方式