邏輯電路設計方法精選(九篇)

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第1篇：邏輯電路設計方法范文

關鍵詞：數字電路與邏輯設計；教學方法；教學質量

1 課程的現狀

在高速發展的電子產業中數字電路具有較簡單又容易集成的特點，是集成電路設計的基礎。數字電路又是現代電子技術、計算機硬件電路、通信電路、信息與自動化技術的基礎。因此，《數字電路與邏輯設計》是電子、通信、計算機、自動化等專業的重要基礎課程，其理論性和實踐性很強。

在當今信息數字化時代，隨著CMOS工藝的發展，式子電子技術中TTL的主導地位被撼動。在工程實踐中，數字電路的文本描述已逐漸取代圖形描述。FPGA/CPLD器件的大量應用，也改變了數字系統的設計理念、設計方法，使數字電子技術開創了新局面，不僅規模大，而且將硬件與軟件結合，使器件的功能更加完善，使用更靈活。因而，數字電路的教學內容也需要不斷更新與改進，已適應人才培養的需要。

對以電工基礎及電子電路為基本的理論基礎知識，由于其邏輯性極強、極具抽象性、并枯燥無味，對該門課程有極大興趣的學生不多，大部分學生都感到難學、學不懂、不會學，對各種電子產品的結構特別是在電路結構、電路工作原理分析方面，更是覺得困難重重。由于缺乏學習興趣，學生的學習純粹是―種被動學習，也就是為了應付考試，最終的教學目的很難達到。

目前，大部分年輕老師都是直接從學生轉變為老師的。在講授這門課之前完全沒有任何教學經驗，更談不上實踐經驗了。所以在教學過程中只是在簡單完成教學任務，照搬書上的內容，沒有將這門課程與當今科研技術結合起來，對激發學生的學習興趣也并未起到積極的作用。在學校，數字電路與邏輯設計分為兩部分教學，分別為理論知識與實驗操作。大部分老師只承擔某一部分的教學工作，很少同時從事兩部分的教學工作。這樣的話，會使理論與實踐脫節，老師各講各的，學生的學習效率也會相應降低。因此，教師應該重視這一狀況。教師是否了解當前學科技術的前沿，能否更多地將當前新工藝、新電子元件、新儀器產品的使用等內容融入課堂教學是至關重要的。

考慮到上述現狀，針對學校專業特點和有關課程設置，改革數字電路與邏輯設計課程體系已經成為大家的共識。

2 提高教學質量和效果的策略

2.1 學生學習興趣的培養與提高

課堂教學是學校教育的基本途徑，面對有些學生注意力不夠集中，自律能力較弱的狀況，怎么樣使自己的講課更有吸引力，激發學生的學習興趣，這是很多教師關心的問題。針對以上問題，具體實施方案如下：

調研。采用無記名答卷調查以及課間交談等方式，及時了解學生心理狀態和學習狀態信息，對學生的電路基礎知識、學習興趣、知識獲得取向等進行統計和分析，為制定合適的教學計劃、選取恰當的教學內容和教學方式打下基礎。充分了解學生的心理狀態和學習狀態、現有的教學條件和實驗條件，為課程教學質量的提高提供理論依據。

激發動機，學以致用。具體內容的授課過程中，盡量將理論內容和實際結合，尋找與人們實際生活息息相關的數字電路，讓學生有種數字電路就在身邊的感覺，拉近與數字電路的距離，而不是將數字電路作為一門距離很遠的知識來學。

營造生動活潑的學習氣氛。不論是在課堂教學中還是課后與同學們的交流中，盡量從學生的角度出發，走到學生身邊，拉近與學生的距離，在教學過程中穿插一些幽默的語氣，適當的讓學生放松。

創設問題情境，讓學生廣開思路。在教學過程中，不是老師一味的講，適當的時候可以引導學生，讓學生自己思考。

關注學習過程，讓學生品嘗成功。積極關注學生參與學習的程度是教學成功的重要因素。沒有學生積極參與的教學應該是失敗的。教師在關注學生的同時，要積極創設機會讓學生體驗成功的。

2.2 教學過程中教學相長的互動性教學模式研究

這其實是一個在教學過程中以誰為主的問題，也是很多教師一直在探索的問題，大學專業課程基礎較寬、內容較豐富，要完全實施互動式教學模式會與課堂人數眾多以及課時的限制之間發生矛盾。目前一般數字電路基礎及專業基礎課程的教學，基本仍采用教師詳細講解每個知識點和例題的模式，這是解決上述矛盾的最方便直接但卻不是最好的方法。鑒于課時的限制，挑選合適的內容和時間逐步進行互動式教學還是切實可行的。除此之外，最大限度地將重要知識點、特別是在工程實際和深造過程中應用較多的知識點以應用實例體現出來，解決學生“有沒有用”和“怎樣用”的疑問，也調動起學生的學習積極性；條件允許還可進行實物演示，或提供多媒體材料（如教學錄像、flash等）、書面參考資料及電子資源，引導學生掌握科學的學習方法和嚴謹的科研思維方式，達到互教互學、學有所用、輕松愉快的學習效果。

在“教”環節，充分借鑒現有教改科研成果，形成本課程特色的教學方式，并在內容上恰當加入相關專業領域的科研成果、科研思想來豐富理論內容、拓寬知識面以掌握本專業領域發展現狀與趨勢，力求把枯燥無味的理論公式、物理概念和科研思路通過具體的數字電路實例表現出來；在“學”環節，積極引導學生在掌握好理論知識前提下，發展分析和設計數字電路的能力，形成“學有所用、學以致用”的科研思維方式，選取合適的內容在合適的時機采取學生分組討論并鼓勵他們走上講臺講述各自的理解，教師則加以肯定和補充，從而增強學生的學習積極性，逐步形成互動式教學模式。

對這門課程的知識體系、教學方法作進一步的研究，充分利用網絡資料，掌握數字電路領域發展現狀和趨勢，了解并借鑒相關學科的現有科研成果，并恰當運用于本課程教學過程、課后習題布置以及課程考核過程中，使其跟得上科學發展的步伐。借鑒國內外高校的先進教學模式，充分調動學生的學習積極性，選擇內容進行分組討論并鼓勵學生走上講臺、輔以教師補充，建立教學相長的互動性教學模式。

2.3 課程設計強化實踐能力的研究

本課程的突出特點是其應用性和工程實踐性，因此需要通過各種實踐教學手段和措施提高學生的認知和應用能力。在課程快結束時可安排課程設計環節，培養學生運用課程中所學到的理論知識與實踐技能，獨立地解決實際問題。可以設計傳統的一些數字電路，例如：聲控器、溫控器、交通控制燈、序列碼發生器和頻分計等。學生也可以發揮自己的創造力對這些題目進行改進，擴展它們的功能，或者學生可以對自己感興趣的數字電路進行研究以及利用所學知識設計某種功能的數字電路。通過課程設計，提高學生獨立進行電路調試和分析能力，培養學生接受新事物的能力，開發學生運用所學知識解決實際問題的技能。

根據教學大綱要求，課程配套實驗屬于驗證性實驗，這對學生科研動手能力和知識掌握程度的要求并不高，而學生對不同知識點或實驗的掌握理解和興趣不盡相同，對課程中物理概念的理解以及是否需要更深入探索的需求也不一樣，因此按照學生的上課情況及基礎掌握程度進行分組課程設計，并針對各組按情況給出難度適中的課程設計題目或要求，通過團隊合作來設計數字電路系統并對實驗現象進行解釋和解決，這樣非常有助于學生加深理論知識理解和鍛煉理論聯系實踐、團隊協作的能力。

大量引入實際范例以激發學生的學習興趣，從而讓學生從被動學向主動學轉變，鼓勵學生積極思考、勇于探索、勤于實踐，利用所學理論知識，能對實際應用進行分析和解釋，從而加深對課堂理論知識的理解，達到“在課堂上學理論，在實踐中習真知”的效果；通過增加課程設計環節培養學生設計特定功能器件的能力。

2.4 合理靈活的考試機制探索

歷年的考核方法教師沿用了期末結合平時成績的形式，期中成績占30%，期末成績占70%。從歷年的教學經驗來看，這種考核機制存在嚴重的弊端。許多學生為了能拿到高的平時分，相互抄襲現象非常嚴重，但是老師在認定抄襲上相當困難，所以不能單純從作業情況來評定一個學生的平時成績。很多學生平時不認真預習，上課不認真聽講，課后不認真復習，為了應付期末考試，到考前臨時抱佛腳，把過多的時間和精力放在套題和猜題上。集中考前幾天時間把歷年試卷看下，有的甚至直接背下答案。這樣的話，這門課的學習以及教學目的并未真正達到。而且這種考試機制下，會導致老師在教學過程中想到的只是怎么提高學生的期末成績，素質教育已拋到腦后。基于上述情況，教師改變這種傳統的考核機制，結合多種考核形式，綜合評定學生，具體方案如下：擴到平時成績的比例，可適當擴到50%，平時成績包括平時作業、課堂測驗、設計作業以及附加分。不單純的以作業情況計算平時成績，而是在教學過程中，隨機的進行課堂測驗，當場交，將每次測驗成績計入平時分；在結束這門課程之后，學生利用所學知識對某個實際數字電路進行分析或者設計某個數字電路，以大作業的形式上交，并計入平時成績；最后，還可以在課堂練習的時候，給優先得到正確結果的學生相應獎勵，比如平時分加5分。在期末考試出卷上，可以邀請外校相關學科的老師出卷，這樣避免每年試卷題目都相似，也遏制學生背題、猜題的想法。

第2篇：邏輯電路設計方法范文

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：邏輯電路設計方法范文

關鍵詞:數字邏輯;實驗教學;實驗課題設計;教學改革;VHDL

自20世紀90年代以來,隨著電子科學技術的進步,大規模集成電路PLD芯片逐漸取代了數字系統中傳統的分離元件和小規模集成電路。同時,數字系統和計算機系統的設計方法向“硬件設計軟件化”轉變。用硬件設計語言設計數字系統和計算機系統的技術日益成熟且越來越廣泛地得到應用。雖然,高校數字邏輯課程的教學內容也有一些相應的調整,但是實驗教學的改革往往明顯落后。

數字邏輯是計算機科學與技術專業重要的基礎課之一,也是學生感覺學習比較困難的課程之一。我校計算機專業的數字邏輯課程的實驗教學過去一直是在實驗箱上插接集成電路芯片和連接線的方式,實驗內容以驗證性實驗為主,實驗效果很不理想,實驗教學與理論教學的銜接不好,沒有真正起到“通過實驗加深對理論知識的理解”和“理論與實際相結合”的作用。學生雖然在課堂上學習了VHDL編程并做了一些習題,但是并不知道究竟什么樣的程序才是正確的,而要想知道VHDL程序是否正確的唯一方法是編譯和仿真。為了提高數字邏輯課程的教學效果,并且與新增加的VHDL語言教學內容相呼應,筆者進行了數字邏輯課程的實驗教學改革探索。通過“做中學”[1],使學生真正掌握用VHDL進行邏輯設計的方法。放棄在實驗箱上插接集成電路芯片和連接線的方式,改變為在Quartus軟件平臺上用VHDL語言編程和仿真實驗。從以驗證性實驗為主轉變為以設計性實驗為主,不僅使學生學到了最新的技術,而且為后繼課程計算機組成原理的進一步教學改革奠定了基礎。

1實驗課題的設計

根據教學計劃,本課程的實驗為12學時,安排6個實驗。除第1個實驗是熟悉Quartus系統的使用外,其余5個實驗都是設計性實驗。

1.1設計思想

實驗課題的設計是開展設計性實驗教學必須妥善處理的關鍵問題之一。實驗課題應該有合適的難度,使得大部分學生在現有基礎上通過自己的分析和努力能夠做出設計(不一定是完全正確的設計)。實驗課題應該在本課程教學的重要知識點范圍內,通過實驗可以使學生更好地掌握相關知識點,實現理論教學與實驗教學相輔相成。實驗課題應該在書本或網絡等其他信息源上沒有現成的解答,學生必須自己進行分析設計才能得到解答。

在高度網絡化和信息化的今天,各種教材、參考書和網絡上已經有很多的VHDL語言程序的實例,為了保證學生是真正做設計,筆者在設計實驗課題時也廣泛查找了資料。有幾個設想的課題就因為發現有相同的VHDL語言程序實例存在而被否定。最后確定的5個實驗課題,到目前為止還沒有發現有相同的VHDL語言程序實例。這5個實驗課題包括2個組合邏輯設計實驗課題和3個時序邏輯設計實驗課題。實驗課題的難度和復雜程度是逐漸增加的。除了基本實驗外,還為少數學有余力的學生設計了選做題目。

1.2實驗課題

1) 實驗課題一。

設計一個代碼轉換邏輯電路。把7位的ASCII碼轉換成7段字符顯示代碼。能顯示數字0～9,字母A、b、C、d、E、F、H、L、o、P、U、Γ和一些符號(-、_、=、┫、┣、、)等。用VHDL語言編程并仿真。

2) 實驗課題二。

設計一個多功能的運算器,有控制信號M、S2、S1、S0。當M=1,在S2、S1、S0的控制下能完成兩個1位二進制數A、B的以下算術運算:A加B,A加1,A加B和低位來的進位,B加1,A加 ,A加0,A加A,A加 加1。當M=0,作邏輯運算。在S2、S1、S0的控制下能完成兩個1位二進制數A、B的以下邏輯運算:A+B,A•B, , , , , , ,等。用VHDL語言編程并仿真。

3) 實驗課題三。

設計一個自動售飲料機的控制邏輯電路。該機器有一個投幣口,每次只能投入1枚1元或5角的硬幣。當投入了1元5角的硬幣,機器自動給出1杯飲料。當投入了2元的硬幣,機器在自動給出1杯飲料時,還找回1枚5角的硬幣。

確定輸入/輸出變量、電路的狀態并化簡,做出狀態轉換圖、狀態轉換表。在完成以上邏輯設計后,用VHDL語言編程并仿真。

4) 實驗課題四。

用74HC163設計一個十九進制計數器。用VHDL層次結構設計方法設計程序并仿真,底層器件是74HC163。

完成以上題目后,還可以選做題:用74HC163設計一個余3碼計數器。用VHDL層次結構設計方法設計程序并仿真,底層器件是74HC163。

5) 實驗課題五。

實驗課題五有兩個題目,學生可以任選一個。

題目一:設計一個可控計數器,當控制信號S=0時,是五進制計數器,當控制信號S=1時,是十五進制計數器。設計出邏輯圖。分別用兩種不同的方法設計(行為描述,結構描述),用VHDL語言編程并仿真。

題目二:設計一個數字鐘電路,要求能用7段數碼管顯示從0時0分0秒到23時59分59秒之間的所有時間。做出邏輯圖。用VHDL語言編程并仿真。

2教學效果分析

實驗課題一的目的是強化譯碼器、7段字符顯示代碼和ASCII碼等知識點。學生可以參考書上的BCD碼-7段字符顯示譯碼器的VHDL程序做這個設計,但是要實現那些特殊符號的顯示還是需要動腦筋的。實驗結果顯示,學生基本上都能做出數字和字母的顯示代碼設計,但是極少有能做出那些特殊符號的顯示代碼設計的。

實驗課題二的目的是強化加法器、全加器、算術運算、進位和邏輯運算等知識點,并且考慮到與后繼課程計算機組成原理的ALU等知識點教學的銜接。學生做設計時可以參考1位全加器的VHDL程序。很多學生在做實驗之前認為這個題目很簡單,只要用VHDL語言的算術運算符就可以了。開始做實驗才發現根本不是那樣,必須先推導出每個運算功能的邏輯表達式才能編程,而相當多的學生忘記了算術運算還有進位的邏輯表達式。這個實驗確實達到了強化上述知識點的目的。

實驗課題三的目的是強化狀態機和Mealy型時序邏輯電路設計等知識點。學生做設計時可以參考狀態機的VHDL程序。經過這個實驗,大部分學生真正懂得了什么是狀態機,時序邏輯電路是在時鐘信號的作用下發生狀態轉變的,另外還有怎樣確定有哪些狀態和做狀態化簡。

實驗課題四的目的是強化計數器、用集成計數器實現任意進制計數器和Moore型時序邏輯電路設計等知識點,也是學生第一次用VHDL結構描述的方法做設計。學生做設計時可以利用書上的74HC163的VHDL程序例子。通過這個實驗學生進一步理解了觸發器和計數器,掌握了用集成計數器實現任意進制計數器的方法和用VHDL結構描述做邏輯電路設計的基本方法。選做題是為少數學習好、能力強的學生準備的,使這部分學生有機會得到更多的訓練和提高。選做題還可以使學生掌握余3碼的概念,確實也有很少的幾個學生完成了選做題。

實驗課題二和實驗課題三都是用行為描述的方法進行邏輯電路設計,比較容易掌握,實驗成功率較高,而實驗課題四要求用結構描述的方法做邏輯電路設計。在實驗中間發現,相當多學生并沒有理解結構描述的概念,也不知道應該怎樣做。因此,實驗課題五繼續強化用結構描述的方法做邏輯電路設計。

實驗課題五題目中的第一個,目的是鞏固用集成計數器實現任意進制計數器和Mealy型時序邏輯電路設計等知識點。同時,也使學生進一步掌握用行為描述和結構描述進行設計的方法。雖然這個題目相對第二個題目要簡單一些,但是由于要求分別用行為描述和結構描述兩種方法進行設計,所以總的工作量比實驗課題四要多。這兩個題目中的第2個不僅難度更大、更復雜,而且其設計還要考慮如何仿真的問題,是一個有挑戰性的題目。然而,選擇這個題目的學生卻出乎意料得多,而且有若干種不同的設計思想,既有用結構描述的也有用行為描述的。雖然在2個小時的時間內,幾乎沒有學生完全正確地完成這個高難度實驗的設計和仿真,但是有個別學生在以后的幾個星期里仍然繼續探討并最終正確地完成了這個實驗。像數字鐘這樣的復雜實驗,在過去想要用中小規模集成電路在實驗箱上插接連線的方式完成是不可想象的,但是現在用Quartus系統上設計和仿真的方式卻是可以完成的。

設計性實驗比驗證性實驗的難度有明顯提高,學生也要花更多的時間做預習、設計和寫實驗報告。在學習數字邏輯之前的各課程(物理、電路、模擬電子)實驗都是驗證性實驗,大部分學生已經養成不做實驗預習的習慣。在做第一個實驗(熟悉Quartus系統)時就發現很多學生基本上是進了實驗室才開始看實驗指導。結果是兩個小時過去了,一部分學生并沒有掌握VHDL程序調試和仿真的基本方法,個別學生輸入的源程序甚至連編譯都沒有通過。針對這個問題,我們采取了要求學生提前做實驗預習,寫出實驗設計和程序才允許進實驗室做實驗的措施,并且在逐位點名時逐個檢查實驗預習。實驗教學改革也在一定程度上調動了學生的積極性。

3結語

用VHDL語言設計組合邏輯電路和時序邏輯電路的方法與傳統的用邏輯代數和邏輯圖設計的方法有很大不同,特別是行為描述的方法很容易掌握。用軟件工具對所做設計進行仿真以檢驗設計的正確性比在面包板上插接、連線、調試要方便容易,避免了接觸不良造成的故障和連線錯誤損壞器件等問題,實驗成功率高、消耗低。學生不僅要做邏輯設計,還要做仿真輸入波形設計。仿真輸出波形直觀地表現了邏輯功能的正確與否。部分學生自己有計算機,可以提前做出設計并編程,在進入實驗室后能夠在比較短的時間里完成實驗;也有一些學生由于設計錯誤,在實驗室沒有完成實驗,是回去以后繼續用自己的計算機改正程序、完成仿真的。

從實際教學效果看,上述實驗課題的設計是成功的。大部分學生通過設計和實驗都有不同程度的提高,基本上理解了有關的知識點,掌握了VHDL程序設計、調試和仿真方法。從后來的調查問卷的結果看,大部分學生認為數字邏輯實驗“不是很難”(4個選項分別是太難、不是很難、很簡單、不能理解),只有少數學生不喜歡這種設計性實驗。

數字邏輯課程的實驗教學改革探索取得了初步成功,今后還將繼續改進,也希望與其他學校的教師交流教學改革的經驗和教訓,共同提高。

參考文獻:

[1] 黎忠文,向兆山.“做中學”模式在計算機教學中的探索[J]. 計算機教育,2006(10):30-32.

Exploration of Experiment Teaching of Digital Logic

SHENG Jian-lun

(School of Computer, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)

第4篇：邏輯電路設計方法范文

關鍵詞：數字電子技術；時序電路；串行序列；仿真；EDA

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）06-0131-02

串行序列檢測在通信領域應用廣泛，因此，教材中對這種電路的設計進行介紹是有必要的。但是目前大多數的數字電子技術教材介紹的串行序列檢測電路都存在一定的問題，作者在2003年全國高校電子經驗交流會上就指出了問題并提出了多種修訂方案[1]，該文也引起了一些老師對該問題的注意[2]。但當時論文中給出的修訂方案與時序邏輯電路狀態圖描述不一致。同時，作者最近在圖書館查閱了最新出版的數字電子技術教材，其中的串行序列檢測電路設計仍然是采用以往教材中的設計方法，都沒有進行功能驗證，問題依然存在。因此本文有必要進一步討論這一問題。另外，串行序列檢測電路設計作為數字電子技術的一個經典實例，欠缺一定的基礎知識，比如串行通信的概念、異步串行通信幀格式概念、串行通信的檢測和同步問題等。作者在教學中，首先讓學生查找資料熟悉上述基本概念，然后設計串行序列檢測電路，掌握上述基本概念后，個別同學自己就會發現以往教材中設計存在的問題。這種教學方式執行多年，效果很好。

一、傳統串行序列檢測電路仿真

大多數數字電子技術教材都是設計了110或111的串行序列檢測電路，多數教材中得到的111序列檢測電路（要求檢測到連續的3個1時輸出Z=1）如圖1（a）所示，利用MaxplusⅡ仿真的結果如圖1（b）所示。圖1（b）中箭頭表示在CP的上沿檢測串行輸入X，檢測到第一個有效的1時進入01，檢測到第二個有效的1時進入11狀態，此時輸出Z在檢測到連續兩個1時輸出變量Z就1，顯然與設計命題要求不符。其他序列的檢測也有類似情況，即不是在有效的檢測時刻輸出1。

二、改進的串行序列電路設計方法

參考文獻[3]中提出了這一問題的解決方案，分別給出了Mealy型和Moore型狀態圖，這樣可以得到正確的設計電路。但這種方法的狀態圖與傳統時序邏輯電路狀態圖不一致。傳統狀態圖是反映時序邏輯電路狀態轉換規律及相應輸入、輸出取值關系的一種圖形，在狀態轉換圖中以圓圈及圈內的字母或數字表示電路的各個狀態，以箭頭表示狀態轉換的方向，相應輸入/輸出標注在轉換箭頭上，圖2給出了傳統的兩狀態變量的部分狀態圖。本文根據串行序列檢測的特點，即輸出是由檢測狀態S確定的，當檢測到有效序列，無論下一個串行輸入X為0還是為1，都輸出1。則可以將狀態圖表示為如圖3所示的傳統形式，進行可重疊序列檢測，圖4是醫電93班吳鵬同學按照改進方法設計的111序列檢測電路及仿真結果，由圖4（b）可見，只要檢測到有效數據串就輸出1，結論完全正確。

三、實例安排順序和教學方式的改變

這一實例所有教材都是安排在基于觸發器的時序電路設計部分，因此限制了學生的思路。最近幾個學期在時序邏輯電路分析、設計、寄存器等所有知識介紹完之后，讓學生開始查串行通信資料、做序列檢測電路設計、仿真驗證電路功能，并做PPT在課堂上介紹。多數學生對串行通信概念、幀格式、波特率、幀同步等問題都介紹的比較清楚，個別同學對序列檢測電路還設計了幾種方案，其中包括了參考文獻[1]中提到的用移位寄存器、輸出與檢測時刻同步等方法，拓展了學生的思路，部分學生對設計的電路進行了仿真和分析。這種方式激發了學生學習數字電子技術的熱情，對數字電子技術設計產生了濃厚的興趣。因此，建議各教材在補充相關基礎知識的同時，將這一實例放在時序邏輯電路一章的最后，由學生根據自己所學知識進行設計。

通過以上分析可見，即使再多教材使用了再久的實例，也需要進行實踐檢驗；建議教材中基于觸發器的時序電路設計步驟中，應該增加“電路功能驗證”一步，如果有這一步，就可以避免之前教材所設計電路存在的問題。

參考文獻：

[1]寧改娣，楊栓科.串行序列檢測同步時序電路設計探討[C].全國高校電子經驗交流會論文集，2003.

[2]陳文楷等.討論式教學方法如何引入課堂[C].全國高等學校電子技術教學研究會年會，2005.

[3]張克農，寧改娣.數字電子技術基礎（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

第5篇：邏輯電路設計方法范文

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6篇：邏輯電路設計方法范文

關鍵詞：數字電路；教學改革；能力培養

中圖分類號：G431文獻標識碼：A

數字電路與系統這門課是理工科大部分專業的重要專業基礎課，培養學生數字邏輯的基本概念和數字系統的設計能力。我校作為一所民辦本科院校，以培養應用型人才為目標，數字電路與系統課程也不例外。我們在多年教學過程中總結了一套適用于該層次學生的教學思路和方法，并啟動了數字電路與系統課程教學改革項目，對取得的研究成果進行總結，主要分為以下幾個方面。

1.課程教學內容研究

1.1 弱化陳舊過時的內容

隨著數字集成電路及大規模可編程邏輯器件的發展，中小規模電路應用已經逐漸減少，而傳統的授課思路過多注重中小規模的應用。且在大規模可編程邏輯電路設計過程中，邏輯化簡已經有開發工具取代，很少需要手工化簡。故而數字電路與系統課程在教學內容上要做相應調整。有些內容課程教學內容化簡只介紹化簡的原理和方法，不講化簡技巧，考試也不做深入要求。

1.2 刪減原理性內容的講解，注重應用技巧和分析思路

為了配合應用型人才培養目標，在授課過程中適當減少原理性講解，比如邊沿JK觸發器工作過程分析教材上一般有詳細的分析過程，但授課中只要分析一兩種工作情況，并借此介紹分析思路，有興趣的同學可以課下自己分析，而大部分同學只要弄懂使用方法就可以了。時序邏輯電路應作為重點內容，講授時應注重時序邏輯電路的分析過程，使學生深入理解相關概念，對于狀態化簡等要求要降低，只掌握方法即可。

1.3 教學內容在順序上的調整

此外，考慮到數字電路是嵌入式系統、FPGA、DSP及IC設計等課程的先修課程，為了方便這些后續課程的安排，所以把數電課程提前，跟模電統一學期開設，為后續課程提供足夠的時間。這就造成數電中邏輯門電路一章的內容受到影響，因此在授課時把這一章的內容往后移，等模電三極管基本放大電路學完之后再講授這部分內容，可以解決數電和模電安排在同一學期的問題。

2.課程教材建設

由于數電教學內容作了一定的調整，因此教材的選取要能適應這種調整。而現有教材大部分是按照老的教學體系編寫的，內容難免陳舊、過時，為了適應新形勢的需要，我們根據應用型人才培養的要求，分別編寫了本科和專科適用的教材。

本科的教材編寫思路是采用弱化傳統的邏輯代數公式化簡和器件內部結構原理等內容，對中小規模集成電路重點介紹其使用方法和數字邏輯的基本概念，使學生建立起數字邏輯的研究方法和設計思想，同時在傳統內容之上增加了大規模可編程邏輯器件和硬件描述語言方面的內容，傳達了自頂至底的數字系統設計方法和理念，為運用大規模可編程邏輯電路設計數字系統打下良好基礎。

專科的教材則更加弱化原理講解，對于集成邏輯門和觸發器等著重介紹器件功能和使用方法，原理只做最基本的講解。除此之外，每一章都增加電路設計和調試及錯誤排查方法等內容，對學生進行電路設計的技能訓練，再結合實驗和綜合課程設計，使學生動手能力得到提高。目前本科教材已經在我校使用了三屆，專科教材也使用了一屆，使用效果良好。

3.課程教學方法和手段

課堂教學作為重要的教學環節，采用合適的方法和手段至關重要。在數字電路教學過程中，重點做到以下幾方面：

3.1 注重學生主觀能動性的發揮

學生在課堂學習過程中如果只是被動接受知識，會導致填鴨式教學，必然會導致學生學習興趣下降，學習效果大打折扣。因此在課堂上要注意引導學生主動思考，對學生的預習情況進行干預，以預留作業的形式讓學生預習必要的知識，然后再課堂上再就預留的問題請學生分組討論，每組闡述討論的結果。雖然開始的時候學生做的不是很好，但是只要堅持這種做法，討論時加強引導，就會收到良好的效果。

3.2 注重習題課和平時測驗

筆者在教學中發現學生對所學知識不會靈活運用，體現在作業中就是對沒接觸過的類型題目不知道該怎么做，自己沒有思路。其實這些題目如果對知識點理解的話是可以獨立完成的，不會做說明知識點理解的不好，所以不會應用。這種情況下就要有針對性的設置習題課，講一些典型的例題，并著重題目的解決思路和方法的培養，使學生遇到類似的問題能夠靈活運用。然后再通過一些課堂測驗了解學生的學習情況，及時對測驗結果進行總結，并反映在后續的教學中。

3.3 注重實驗教學

數字電路應該是一門理論和實驗相結合的課程，兩者相輔相成。因此在理論課之外設置了兩種形式的動手環節：一種是跟理論課緊密配合的電子技術實驗，實驗的設置以理論教學進度為依據，讓學生能夠在剛學完某一知識點時就能通過實驗進行驗證，通過實驗理解理論知識和培養基本的分析和測試實驗結果的能力；另外一種是在學期末的電子技術綜合課程設計，給學生布置合適的題目，讓學生從方案設計、芯片選擇、電路布局、焊接查錯等方面得到訓練，同時撰寫課程設計報告，切實培養學生分析和解決問題的能力，寫總結文檔的能力，提高學生的綜合素質。

4.結束語

隨著科學技術的不斷發展，數字電路教學也必然面臨著教學內容和模式的不斷改革，以適應新形勢的需要。因此授課教師應不斷充實自己，不斷總結和積累經驗，抓住教學重點，使學生切實學懂這門課，掌握數字邏輯設計的重要概念和基本方法，為后續課程和今后走上工作崗位打好基礎。筆者在教學中所采用的內容改革和教學方法創新通過多輪教學實踐證明，是切實可行的，能夠很好的反應當前數電教學的新形勢，教學效果良好。

參考文獻

[1]楊志忠，衛樺林等.數字電子技術基礎（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2009，7

[2]楊志忠，趙航等.數字電子技術及應用[M].北京：高等教育出版社，2012，1

第7篇：邏輯電路設計方法范文

關鍵詞：邏輯電路 約束項 任意項 邏輯函數

邏輯電路的關鍵是建立數學模型（即將邏輯問題轉化成邏輯表達方式）。數學模型越簡單，所設計的邏輯電路就越簡單。邏輯電路設計的步驟是：將邏輯問題轉化成表達式，使用卡諾圖或公式化簡表達式，由化簡的表達式畫邏輯電路圖。由于一個邏輯函數的表達式不是唯一的，這就決定了相同功能的邏輯電路也不是唯一的。邏輯函數的表達方式越簡單，我們得到的邏輯電路也就越簡單。正確地識別、使用約束項和任意項是我們得到最簡邏輯函數表達式的重要手段。

一、約束項和任意項的概念

實踐中不會出現的，或者是實踐中可能出現但不允許出現的取值組合所對應的最小項稱之為約束項；有一些邏輯函數在一些輸入變量的組合情況下取值是任意的，我們稱它們所對應的最小項為任意項（約束項和任意項在真值表或卡諾圖中用φ來表示）。

例：試用三個主從JK觸發器設計一個能自啟動的異步六進制減法計數器。

解：（1）根據要求選擇D2、D1、D0三個主從JK觸發器。設D2、D1、D0三個主從JK觸發器的狀態輸出端分別為Q2、Q1、Q0，非狀態輸出端分別為2、1、0，D2、D1、D0三個觸發器的時鐘脈沖分別選擇為CP2=0、CP1=Q0、CP1=CP（計數脈沖）。

（2）由邏輯問題：六進制減法計數器可得狀態轉化表，即表1。

設三個觸發器的初態分別用Q2、Q1、Q0表示，次態分別用Q2n+1、Q1n+1、Q0n+1表示。

三個變量有八種組合，表1中沒有出現的兩種狀態組合110、111是六進制計數所不允許出現的，筆者把它們當作約束項來處理。表1中101、011、001三種狀態的組合，由于CP2=0、CP1=Q0，觸發器D2、D1的時鐘脈沖Q0的下降沿還沒有來，觸發器的次態應等于初態，保持不變。若把次態當作相反的狀態，實際上也不會翻過來改變結果。因為沒有下降沿怎么會翻轉呢？因此筆者把101、011、001三種狀態組合所對應的Q2n+1、Q1n+1的取值看作是任意的，可使它們的取值為“0”或“1”即任意項。（在真值表和卡諾圖中用Φ表示）于是就有了表2（Φ表示它所對應的變量取值組合為約束項和任意項）。

由表2列出的過程可知，約束項和任意項都可以使函數值取“0”或“1”，取“0”或“1”都不會影響邏輯函數的功能。

二、利用約束項和任意項化簡邏輯函數

由于約束項和任意項可取“0”或“1”，所以利用卡諾圖化簡邏輯函數時，對于約束項和任意項來說既可以把它當作“1”，也可以把它當作“0”來處理，還可以把它們中的一部分當作“0”，一部分當作“1”來處理。

例：將表2中的最小項填進卡諾圖，并利用卡諾圖得到化簡后的邏輯函數表達式，與主從JK觸發器的特性方程比較，求出六進制計數器的驅動方程。

方法一：將所有的任意項和約束項都看作“0”

化簡結果：Q2n+1＝210 Q1n+1＝Q210

Q0n+1＝21+10＝210與驅動方程Q2n+1＝J22+K22 Q1n+1＝J11+K11 Q0n+1＝J00+K00

可得：

方法二：將表2中的任意項，約束項一部分看作“1”，一部分看作“0”卡諾圖如下：

圈內的約束項或任意項看作為“1”，圈外的看作為“0”。

化簡結果：

Q2n+1＝21 Q1n+1＝Q2＝21+Q1Q2 Q0n+1＝0

同樣與特性方程比較可得驅動方程：

方法三：由邏輯問題列真值表時只考慮到約束項而沒有考慮到任意項，由表1填卡諾圖。

利用卡諾圖化簡得狀態方程：

Q2n+1＝210+Q2Q0 Q1n+1＝2100+Q1Q0 Q0n+1＝0

與主從JK觸發器的特性方程比較得驅動方程：

方法四：將一部分約束項和任意項看作“0”，另一部分看作是“1”，如卡諾圖所示，圈內的為“1”，圈外的為“0”：

化簡結果：Q2n+1＝21 Q1n+1＝Q21 Q0n+1＝0，與特性方程比較得驅動方程為：

第8篇：邏輯電路設計方法范文

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

第9篇：邏輯電路設計方法范文

EDA技術是指以計算機為工作平臺，以實驗開發系統為設計工具，融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果，自動完成用軟件的方式設計的電子系統到硬件系統的邏輯編譯、分割、綜合及優化、布局布線、仿真，直至完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統或ASIC的一門新技術，也就是我們常說的電子設計自動化（Electronic Design Automation）技術。運用于教學的常用EDA工具主要有：EWB、PSPICE、protel99、Max+Plus及QuartusII等等。以下從EDA工具軟件MAX+PlusⅡ的介紹和MAX+PlusⅡ在數字電路課程的應用兩方面，探討EDA技術與數字電路教學的整合。

一、MAX+plusⅡ簡介

MAX+PlusⅡ是美國Altera公司為開發可編程邏輯器件而推出的工具軟件，可以完成從門級到系統級的邏輯芯片的設計，是典型的邏輯設計與仿真工具。同時，它也是學習硬件描述語言和邏輯綜合的良好工具。

MAX+PlusⅡ可編程邏輯開發軟件提供一種與結構無關的設計環境，它提供全面的邏輯設計能力，設計者無須精通器件內部的復雜結構，只需運用自己熟悉的輸入工具（原理圖、硬件描述語言）進行設計，可以將文本、圖形、波形等設計方法任意組合，建立起有層次的數字系統，MAX+PlusⅡ把這些設計轉換成最終結構所需要的格式。

數字電路教學環節中的實驗教學，為加深學生對理論的深入理解、拓寬視野、培養學生的實踐能力和動手能力起到了十分重要的作用。受教育成本和資金的限制，很多電子實驗室并不具備相應的設備和器件，這無疑對學生潛能的發揮和創新能力的培養帶來很大的影響。在數字電子技術課程教學中引入MAX+plusⅡ可以有效地解決當前存在的問題。

二、MAX+plusⅡ在數字電路課程中的應用方式

1.開展課堂演示實驗，提高教學效率。由于數字電子技術所涉及的內容比較抽象，在教學中教師最好能借助一定的方法來幫助學生學習和理解，傳統的教學方法或手段限于時間、設備等問題，教師很難在課堂上進行現場演示實驗，即使可以做現場演示實驗，結果也很難看清，加上實驗所用器件基本上是中小規模的集成器件，學生無法看到器件的內部結構和實驗的數據流程，實驗效果并不理想。

將MAX+plusⅡ提供的元器件設計庫、圖形輸入功能、波形輸入功能和模擬仿真功能應用到課堂演示教學中可以很好地解決傳統教學方法或手段存在的問題。在課堂中教師可以通過簡單的單擊、雙擊和拖拽、查找等操作在MAX+plusⅡ中方便地設計或構造教學中需要的邏輯電路圖，可以即時地進行邏輯功能的驗證，模擬各種實驗過程，這樣不但使得理論分析與實際電路有了緊密的聯系和對照，提高了數字電子技術課程的趣味性，學生還可以切身體會到電路的設計過程和實驗的數據流程，對數字邏輯電路有更直觀的感性認識。

2.開展探究學習，提高教學效果。數字電子技術課程是一門實踐性很強的課程，理論學習必須緊密地與實踐結合起來。以往，實踐環節主要是上實驗課，實驗內容多為驗證性實驗，設計性、綜合性實驗較少。就驗證性實驗而言，一般是使用實驗箱，按照實驗指導書一步一步操作，學生往往是動手不動腦，收效不大。而設計性、綜合性實驗對于學生來說有一定的難度，設計出的電路錯誤較多，而且由于實驗室的開放與管理跟不上要求，往往規定學生在實驗室有限的開放時間內完成任務，因而實驗成功率較低。

MAX+PlusII因其自身所具有的特點可以提供虛擬的實驗環境，克服實驗室的實驗條件限制和新技術、新器件的匱乏，為學生虛擬一個具備各種測試儀器和元器件品種齊全的邏輯電路實驗平臺。學生可提出各種設計方案，實驗時可以隨時改變電路參數，研究電路性能指標與參數之間的關系，并能很快獲得仿真結果，及時發現問題加以解決，從而大大提高了學生分析問題、解決問題的能力，激發他們的求知欲和創新意識。以下是我們嘗試的基于MAX+PlusII的數字電子技術課堂教學模式：

①教師組織進行相關的技能訓練，學習使用MAX+PlusII的功能；②用問題激發學生的興趣，學生通過交流討論，確定問題（比如數字時鐘的電路設計）；③探究活動主要由小組合作完成，教師對學生的活動任務進行適當的多角度、多方位的引導能夠促進學生深入探究，對存有問題的學生進行及時的幫助，學生的活動主要包括電路設計、仿真分析、修改完善；④學生進行成果展示，并組織自評互評，增強學生的成功意識，同時教師對學習活動過程和結果進行恰當的評價及總結，以引導學生梳理、歸納、概括在活動中所學的知識，優化學生認知結構；⑤針對不同層次的學生，教師提供不同應用創造的情境，將所學知識和技能進行遷移和提高。

3.開展綜合設計型實驗，提高創新精神。數字邏輯綜合設計是數字邏輯課程中最重要的實踐性環節，它要求學生綜合運用所學的專業知識，通過對一個較小的完整的數字系統或電子產品進行設計與開發，以訓練和培養學生的綜合設計與開發研究能力，最適合學生在畢業設計中使用。

借助MAX+PlusII軟件進行數字邏輯綜合設計，突出了以學生為中心，以學生為主體的開放式教學模式。由于MAX+PlusII在方案的仿真分析和修改上的顯著優點，激發學生大膽想象并嘗試各種不同設計方案、采用不同的集成器件，尤其可以充分利用MAX+PlusII對各種硬件語言的支持，學生可以在MAX+Plus II中輕松地設計出自己需要的原器件并對其進行仿真與驗證，使學生設計作品的質量和難度系數都得到了提高，學生的獨立自主思維、獨自解問題的能力、研究開發能力都得到充分的培養與提高。

使用MAX+plusⅡ軟件進行綜和數字系統設計主要有5個階段：確定選題、設計輸入、編譯、仿真和下載。