數字電路原理和設計精選(九篇)

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第1篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞：EDA；數字電路課程設計；多功能數字鐘

1.EDA技術[1]

EDA技術即電子設計自動化技術，英文全稱Electronic Design Automation，它是以功能強大的計算機為工具，在EDA軟件平臺上，對以硬件描述語言HDL為系統邏輯描述手段完成的設計文件，自動完成邏輯編譯、簡化、分割、綜合、布局布線及邏輯優化、仿真測試的電子產品自動化設計過程。

利用EDA技術進行電子系統的設計，具有以下幾個特點：

（1）用軟件的方式設計硬件，且用軟件的方式設計的系統到硬件系統的轉換是由相關的開發軟件自動完成的；

（2）設計過程可用相關軟件進行各種仿真；

（3）系統可現場編程，在線升級；

（4）整個系統可以集成在一個芯片上，具有體積小、功耗低及可靠性高的特點。

2.用EDA技術改進數字電路課程設計的必要性

數字電路課程設計是建立在數字電子技術基礎上的一門綜合實踐性課程[2]，有利于培養學生的系統綜合能力和創新能力，對提高辦學檔次，滿足社會對高素質人才的需求，培養學生對未來社會的適應能力都是受益匪淺的。通過這一課程的學習，學生能夠熟練地利用EDA技術掌握較復雜數字系統的設計方法，進一步增強學生分析問題、解決問題的能力，充分挖崛和激發學生的創新潛能。

目前在數字電路實踐教學中，大部分學校仍然采用中小規模的集成電路來實現設計功能，當設計的系統比較復雜，需要多個集成芯片和大量連線時，就增加了設計電路板的難度和故障調試難度，延長了設計周期，降低了學生的學習興趣；同時，常用中小規模集成芯片的大量重復使用也大大增加了設計成本；因此，在數字電路課程設計中引入EDA技術，采用當前國際先進的設計方法和理念，改革傳統的課程設計方法，已經成為一種趨勢[3]。用中小規模集成電路設計的數字系統存在以上諸多缺點，而運用EDA技術、可編程邏輯器件設計數字系統就成為行之有效的方法。這種設計方法從系統總體要求出發，自上而下地將設計細化，將功能具體化、模塊化；直到最低層的模塊適合用硬件描述語言或原理圖描述為止，最后形成數字系統的頂層文件；再經EDA軟件的自動處理而完成設計。

QuartusII是Altera公司的第四代EDA開發軟件，此軟件提供了一種與結構無關的全集成化環境，將設計、綜合、布局和布線、系統的驗證都整合到一個無縫的環境中，使設計者能方便地對Altera公司的PLD系列產品進行設計輸入、快速處理和器件編程。是應用廣泛的EDA開發軟件之一。CPLD/FPGA通稱為可編程邏輯器件，其中FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫，即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、EPLD等可編程邏輯器件的基礎上進一步發展的產物。目前，QuartusII開發軟件和CPLD/FPGA器件作為EDA開發工具被越來越廣泛的應用到大型數字系統的設計中。

3. EDA技術在數字電路課程設計中的應用

多功能數字電子鐘的設計是數字電路設計中的一個典型應用，用中小規模集成電路實現時，用到的器件較多，連線比較復雜，可靠性差。下面就以基于ALTERA公司的FPGA器件CycloneII240C8芯片和QuartusII9.0EDA開發系統進行多功能數字鐘的設計為例來介紹數字電路系統的一般設計方法。運用此種方法進行課程設計時，需要先掌握QuartusII軟件開發環境的使用和硬件描述語言VHDL語言的編程，掌握相關CPLD/FPGA實驗開發系統的使用。

（一）數字鐘的設計要求

（1）具有時，分，秒計數顯示功能，以24小時循環計時，由6個7段共陰極數碼管顯示；

（2）能夠通過手動按鍵實現清零和調節小時、分鐘功能；

（3）具有整點報時功能，當時鐘計數為59’51”、59’53”、59’55”、59’57”時，揚聲器發出頻率為1024Hz的聲音，在59’59”即到整點時，揚聲器發出最后一聲整點報時，頻率為4096Hz。

（4）用VHDL語言來完成上述電路功能的軟件設計和軟件仿真，仿真結果正確后，在實驗系統上進行由硬件電路的下載和調試。

（二）數字鐘的設計方案

多功能數字鐘電路的系統結構框圖如圖1所示，由系統時鐘、控制電路、秒計數器、分計數器、小時計數器、譯碼器、顯示器和揚聲器組成；控制電路負責控制計數器計時、校時和揚聲器報時，譯碼器將各計數器輸出的BCD碼計數值轉換成七段碼送到顯示器，顯示器顯示時、分、秒計時結果。

介于所使用的實驗系統中有現成的譯碼器和顯示器部分硬件電路，故只對圖1所示控制電路和時、分、秒計數器模塊進行軟件設計，由VHDL語言編寫源代碼來實現。

（三）數字鐘的實現

在設計過程中采用層次化設計方法進行設計，編寫源程序，為了簡化設計把控制計時和調時部分功能放到計數模塊中，報時部分專門用一個模塊，故將數字鐘的實現分成秒、分、時三個計數模塊和一個報時模塊構成，報時模塊同時完成對報時輸入信號的分頻。

通過系統分析論證后，在QuartusII9.0環境下，用VHDL硬件編程語言編寫數字鐘的報時模塊、秒計數模塊、分計數模塊和時計數模塊源代碼，即分別對應alert.vhd、second.vhd、minute.vhd、hour.vhd文本文件，對這四個模塊分別進行編譯、綜合和仿真測試無誤后，生成這四個模塊的符號圖，最后通過原理圖連接的方式把以上各模塊生成的圖形符號連在一起形成頂層的原理圖，實現多功能的數字鐘。下面給出通過原理圖的形式所設計的頂層原理圖如圖2所示，頂層設計文件為clock.bdf，頂層實體圖如圖3所示，當然也可以通過元件例化語句來生成頂層實體。

（四）功能仿真與下載

以上各個模塊設計好以后，都可以利用軟件進行仿真，得到正確的功能仿真結果后，在頂層的設計中調用各功能模塊，完成頂層原理圖或實體的設計，最后針對頂層的實體再進行功能仿真，仿真結果如圖4所示，從仿真結果的部分截圖中可以得到該數字鐘能夠實現正常計時的功能。

仿真正確后，選定好所選用的實驗系統的配置芯片，鎖定引腳，完成引腳配置，重新進行編譯綜合后，即可生成下載文件clock.sof，將此文件下載到選定的目標芯片，接上器件，完成整個系統的設計。經過在杭州康芯電子有限公司生產的GW48EDA/SOPC實驗開發系統下載驗證，該設計完全符合數字鐘的功能要求。

4.結束語

通過將EDA技術應用于數字電路課程設計提升了學生對數字電路的認識，在設計過程中可以預先進行仿真，仿真有誤可以修改設計，在這個過程中不必搭接電路，做到有錯就隨時修改，不用擔心設計實驗失敗的風險。通過EDA技術不僅可以很好地鍛煉學生的綜合設計開發能力和動手能力，從而激發他們的學習興趣，還可以大大節約數字電路課程設計實驗的成本，提高設計效率，培養了他們解決問題的綜合能力，因此，使用EDA技術必將是數字電路實踐課程改革的新動向。

參考文獻

[1] 潘松，黃繼業. EDA技術實用教程.北京：科學出版社，2010.

第2篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞:可編程器件;譯碼器;數字電路;教學

中圖分類號: G642文獻標識碼:A

引言

數字電路是計算機專業電子技術方面入門性質的基礎課程,其任務是使學生獲得數字電子技術方面的基礎理論、

基本知識和基本技能。通常,數字電路課程的教學是由理論教學、課程實驗、課程設計等教學環節構成的。

可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數字電路,它可以由用戶來進行編程和配置,利用它可以解決不同的邏輯設計問題。隨著數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,使得傳統的數字系統設計方法發生了根本的改變。可編程邏輯器件的靈活性使得硬件系統設計師在實驗室里用一臺計算機、一套相應的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數字系統設計與生產。

MAX+plus Ⅱ是一種與結構無關的全集成化設計環境,使設計者能對Altera 的各種CPLD系列方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。MAX+plusⅡ開發系統具有強大的處理能力和高度的靈活性. 其主要優點:與結構無關、多平臺、豐富的設計庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。

1可編程思想在課堂理論教學中的應用

數字電路課程主要包括邏輯代數、基本門電路、組合和時序邏輯電路、可編程邏輯器件及其編程方法的介紹。傳統的教學方法是按順序講授,組合和時序邏輯部分都采用獨立元器件的思想介紹,可編程邏輯器件部分往往由于課時的緣故不講授或者只做簡要介紹。但是隨著電子技術的發展,這種教學思路已經不能很好地體現數字技術的發展方向。所以對數字電路理論教學提出了一些改革思路。

邏輯代數和基本門電路部分還是采用傳統的教學方法,在講授這一部分的同時把可編程邏輯器件及其編程方法這部分內容作為課外作業布置給學生,介紹一些相關的資料供學生課外閱讀,并隨時檢查輔導。在介紹電路設計的時候把可編程邏輯器件部分引入,并作簡要介紹,關鍵是讓學生理解可編程思想,知道整個設計的過程即可,不能花大量時間講述編程語法。如果花過多時間介紹語法,會讓學生轉移學習的重心,忽略數字電路的基礎知識,把數字電路當編程語言課程學習。

隨著計算機的廣泛應用和教學條件的改善,多媒體課件在一定程度上提高了教學效果,可以用Flash等軟件制作電路的應用和工作情況,但因為工作情況非常多,所以制作課件非常麻煩,而且因為不能隨時調整,學生感覺不夠真實。在課堂教學過程中利用多媒體教學環境,采用MAX + plus II軟件進行實際操作演示,MAX + plus II輸入修改方便,仿真結果直觀具體,能夠增強學生對學習內容的感性認識,激發學習興趣,提高課堂教學質量。

以2-4譯碼器部分為例來說明MAX+plus II在數字電路教學中的應用情況。對于譯碼器的定義及其譯碼的理解,其實剛好是硬件描述語言VHDL的行為描述方法,所以我們可以用VHDL語言把2-4譯碼器描述出來作為MAX+plusⅡ的輸入。描述的程序如下:

entity HCT139 is

port(A2, B2, G2BAR, A1, B1, G1BAR : in std_logic;

Y20, Y21, Y22, Y23, Y10, Y11, Y12, Y13 : out std_logic);

end HCT139;

architecture VER1 of HCT139 is

begin

Y10

Y11

Y12

Y13

Y20

Y21

Y22

Y23

end VER1

寫程序的過程其實就是對譯碼器的邏輯的理解過程,那這個程序到底能否完成我們需要的譯碼功能呢?可以用 MAX+plus II軟件的仿真功能,讓學生很清楚地觀察到在控制信號的作用下譯碼器的實際工作情況。仿真波形如圖1所示。

隨著數字電子技術的發展以及可編程邏輯器件的廣泛使用,中規模的集成電路的應用逐漸減少,但是對于中規模集成電路的思想以及功能還是要做介紹。對于中規模集成電路的講授可以結合MAX + plus II的原理圖輸入方法。MAX + plus II的元件庫里有常見的中規模集成電路,并且我們可以利用MAX + plus II軟件的仿真功能,觀察到各種中規模集成電路的工作情況。例如2-4譯碼器74139如圖2所示。

課堂教學中,很多內容都可以利用MAX + plus II軟件直觀地演示出來,比如中規模集成電路的功能和使用、異步二進制計數器的工作、移位寄存器的移位操作等等,這些演示可以使學生感性地理解電路的特性,對理解這些知識起到了很好的輔助作用。如果教師對EDA技術熟悉,演示這些實例并不需要花費太多時間。

2基于可編程邏輯器件的實驗教學

實驗作為學習該課程的一個重要環節,對鞏固課堂教學內容、提高學生的動手能力都具有重要的作用。

在傳統的數字電路實驗教學中,一般采用學生動手搭接各種電路的方法。這種方法對于鍛煉學生的動手能力比較好,實際搭接線路體會更深刻,但是這種方法也有很多不足之處:由于在實驗操作過程中的疏忽,很容易造成電路短路、損壞TTL芯片。教學實驗中,要經常更換芯片,增加了原件的損耗;當電路復雜時,檢查芯片好壞或搭接線錯誤是一項非常繁雜的工作,容易讓學生產生厭煩感。隨著計算機電路仿真及大規模集成電路的發展,傳統的實驗方法得到了改進,引入可編程邏輯器件及其對應的EDA技術,可以增強實驗過程的靈活性,提高學生學習積極性。

基于可編程邏輯器件的實驗平臺在參考文獻[3]做了介紹。繼續選用在理論教學中采用的演示軟件MAX + plus II作為實驗軟件,它使用簡單,不需要花費太多學時講授軟件的使用。因為原理圖的輸入方法更簡單直觀,建議采用原理圖的輸入方法進行實驗。在學生掌握原理圖輸入方法之前,老師可以先做好一些實驗模塊,讓學生直接下載這些模塊到實驗平臺進行測試,邊測試邊學習建立實驗模塊的方法。用MAX + plus II仿真數字電路實驗具有很大的靈活性,掌握得比較好的學生不僅可以按照教師設計的實驗模塊完成實驗,還可以在掌握了設計方法后,利用理論知識自行設計一些實驗模塊。這樣會激發學生的學習興趣,從而進一步提高了學生的綜合素質和創新能力。

3基于可編程邏輯器件的課程設計

數字電子技術課程設計是實踐性課程,同“數字電子技術”理論講授課程有密不可分的關系,起著相輔相成的作用,也是在“數字電子技術實驗”課的基礎上,進一步深化的實踐環節。其主要目的是通過本課程,培養和啟發學生的創造性思維,進一步理解數字系統的概念,掌握小型數字系統的設計方法,掌握查閱有關資料的技能。基本任務是設計一個小型數字電子系統。傳統的使用中小規模集成電路的方法,由于設計小型數字電子系統需要多種元件,每年的課程設計往往受元器件的限制,給的設計題目只有幾個,容易出現雷同,常見的一些設計在網絡上都可以找到現成的設計電路圖。

將可編程邏輯器件引入課程設計,就可以靈活給定各種類型的設計題目,不受元器件的限制。即使一樣的設計題目,實現的方法也可以多樣化,可以采用原理圖的輸入方法,也可以采用硬件描述語言的輸入方法來實現。同時將可編程邏輯器件引入課程設計,就可以直接在實驗平臺上實現,不需要專門的課程設計平臺,從而節省了課程設計的成本,又由于采用了數字電子技術發展的前沿技術,讓學生能了解數字電子技術的發展,真正培養學生對數字電子技術的學習興趣。課程設計的題目難度也容易控制,可以分開檔次。

例如“拔河游戲機”的設計,拔河游戲機需用9個發光二極管排列成一行,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、不斷地按動產生脈沖,誰按得快,亮點就會向誰的方向移動,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;顯示器顯示勝者的盤數。對于這樣的一個設計題目安排三個人一組,來討論總體實現思路,但是具體的實現方式不能一樣,其中一個人要求用中小規模的集成電路來實現,兩個人用可編程邏輯器件實現,但是分別采用硬件描述語言和原理圖的輸入方法來實現。

開始安排題目的時候,選擇用中小規模集成電路實現的人自信比較足,因為學生對中規模集成器件相對熟悉些,其他兩人因為對可編程器件不是很熟悉,覺得有點難。但是等完成這個設計題目后,叫苦的反而變成采用中小規模集成電路實現的人。另外兩人對自己的設計思想是否正確早通過仿真知道了,連線也只有輸入和輸出,不用反復檢查線路是否接觸好。隨時可以修改,修改完了只需用重新下載程序即可。經過這樣的對比實踐,學生對數字電路的設計有了更深刻的認識,既掌握了數字電路的傳統設計方法,又初步理解了最新的數字電路設計方法。

4結語

CPLD和FPGA器件在集成度、功能和性能方面已經能夠滿足大多數場合的使用要求。用CPLD、FPGA等大規模可編程邏輯器件取代傳統的標準集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術發展的必然趨勢。把可編程思想引入到數字電路課程的教學當中,利用計算機和仿真軟件對數字電路進行模擬、仿真,會顯著地提升數字電路的教學效果,讓學生能夠緊跟市場和技術的前沿。

Teaching of Digital Circuit Based on Programmable Thinking of Hardware

LIU Cai-hong, JI Jin-shui

(Computer Science and Information Engineering College, Northwest Minorities University,Lanzhou 730030, China)

第3篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞：Multisim； 序列信號發生器；教學；仿真

中圖分類號：TN794文獻標識碼：A文章編號：1005-3824（2014）03-0062-03

0引言

數字電路是通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等專業的一門重要專業基礎課程。隨著電子技術的快速發展，對數字電路的教學也提出了越來越高的要求，而數字電路本身又是一門理論性和實踐性都極強的課程[1]。學生對該課程的理解掌握程度直接影響到后續課程的學習。傳統的理論教學方法主要在課堂上進行，由于不能搭建具體的電路進行動態演示，遇到一些功能原理復雜的電路，學生對其理解掌握就顯得力不從心了，慢慢地就會失去學習的興趣。作者所在的學校是一個三本院校，相對于一本、二本的學生，三本院校的學生基礎較差，而且學習的主動性也較差。針對上述問題，如何改進教學方法，提高教學質量、激發學生的學習興趣，成為教師亟待解決的問題[2]。

近些年來，隨著計算機仿真技術的進步，電子設計自動化已成為數字電路分析和設計的重要工具。其中Multisim仿真軟件以其形象直觀、簡單易學的特點，尤為適用于數字電路教學。它的引入讓傳統教學中學生只能想象的東西變得形象直觀。這樣既能讓學生容易理解掌握，又能激發學生的學習興趣。還能讓學生有意識地親自動手學會一種仿真工具，從而提高其創新能力和實踐能力[3]。

1Multisim簡介

Multisim 是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為平臺的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的仿真設計。它包含電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真分析[4]。目前為止，Multisim已經推出了多種版本，本文以最新版本Multisim 13仿真軟件結合課堂實例進行仿真演示。

1.1Multisim13主要特點

1） 直觀的圖形界面。整個操作界面就像一個電子實驗臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，點擊鼠標可用導線將它們連接起來，可以靈活、直觀地創建和修改電路。

2）豐富的元器件。它提供了超過17000多種元件，同時能方便地對元件各種參數進行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創建模型等功能創建自己的元器件。

3）強大的仿真能力。支持模擬電路、數字電路、數模混合電路以及射頻電路的設計仿真，支持匯編語言和C語言，使得虛擬仿真顯得更加靈活[5]。

4）豐富的測試儀器。該軟件提供了22種虛擬儀器進行電路動作的測量：如Multimeter（萬用表），Function Generatoer（函數信號發生器），Oscilloscope（示波器） ，Bode Plotter（波特儀），Logic Converter（邏輯轉換儀）等，這些儀器的設置和使用與真實的一樣，可以動態交互顯示。除了Multisim提供的默認的儀器外，還可以創建LabVIEW的自定義儀器，使得圖形環境中可以靈活地測試、測量及控制應用程序的儀器。

1.2Multisim在理論教學中的應用

這里通過序列信號發生器的例子說明Multisim在數字電路理論教學中的應用。從傳統的教學結果來看，學生對序列信號發生器的掌握并不理想，對其序列信號產生的方法也理解得不夠透徹。

序列信號是指在時鐘脈沖作用下產生的一串周期性的二進制信號。序列信號發生器在數字設備中具有重要的作用，它分為2種類型：一種為計數型，它由計數器輔以組合電路組成；另一種為移存型，它由移位寄存器輔以組合電路組成[6]。

下面通過具體實例說明Multisim13在數字電路教學中的應用。

實例1：試設計一個能產生序列信號為0101101的計數型序列信號發生器。

方法1：利用計數器和組合邏輯電路實現序列信號發生器

由狀態表可得輸出方程。Z=Qn2Qn0。由Multisim13搭建仿真電路，如圖1所示。圖1中74LS160采用同步置數法構成模7計數，在計數脈沖作用下，其輸出Z依次輸出0101101。

為了讓學生能直觀地看到輸出是0還是1，這里用探針指示0或1，亮為1，滅為0（下同）。仿真結果與理論分析一致。

圖174LS160構成序列發生器仿真圖（一）方法2：利用計數器和數據選擇器來實現序列信號發生器

原理是利用計數器（74LS160）的輸出作為8選1數據選擇器（74LS151）的地址變量控制端，將要產生的序列依次接入74LS151的7個數據輸入端，在脈沖信號的作用下，74LS151依次輸出0101101。仿真電路如圖2所示，仿真結果也與理論分析相符。

圖274LS160構成序列發生器仿真圖（二）實例2：試設計一個能產生序列為00011101的移存型序列信號發生器。

由于該序列長度為8，故考慮采用3位移位寄存器。若選用雙向4位移位寄存器74LS194，則僅用其中的3位：Q0，Q1和 Q2。由于該序列最左邊3位為000，故電路中必包含一個狀態為Q0Q1Q2=000，設為S1，依次右移一位，得到S2=001，S3=011，……，S8=001。由此知該電路具有8個狀態，其狀態轉移表如表2所示，表2中Y表示移位寄存器所需的右移串行輸入信號（即DSR）。Q2依次輸出所需序列信號00011101。

綜合上述2種類型序列信號發生器的仿真演示，既能讓學生直觀看到仿真過程與結果，又能讓學生很清晰地理解掌握以上幾個電路的工作原理，并能進一步對所學過的芯片功能加深印象。在不知不覺中，激發了學生的學習興趣，使學習不再是枯燥乏味的行為。這樣長期下去，教學質量將會有很大提高。

2結語

實踐表明，將Multisim 13仿真軟件用于《數字電路與邏輯設計》理論課程的輔助教學，能把較為復雜難懂的電路設計過程形象直觀地展現學生面前，對提高學生的學習興趣和效果，提高教師的教學質量等方面都有重要意義。同時，促使教師不斷地將理論與實踐相結合，從而提高老師的教學水平。

參考文獻：

[1]劉太剛，韓琳.Multisim在數字電路理論課教學中的應用[J].牡丹江大學學報，2013，22 （7）：161162，187.

[2]趙慶.三本院校EDA課程教學方法實踐與思考[J].現代商貿工業，2013（7）：144145.

[3]盧厚元.multisim11在電子技術教學中的應用[J].十堰職業技術學院學報，2013，26（3） 98101.

[4]黃菊. 基于共發射極電路Multisim仿真教學的好處研究[J].中國電子商務，2013（17）：140，142

[5]肖杰，曾玢石，趙晉琴.Multisim在數字電子技術課程教學中的應用[J].當代教育論壇，2011（6）：4143.

第4篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞：計算機硬件；集成電路設計；教學改革

信息系統工程教育論壇我院計算機科學與技術本科專業始建于1987年，歷經20年的發展，為油田及相關企事業單位培養了大量的計算機應用人才。“具有良好的科學素養，系統地、較好地掌握計算機科學與技術包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法，能在科研部門、教育單位、企業、事業、技術和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用”是本專業的培養目標。基于這個培養目標，結合目前計算機硬件技術最新發展現狀及趨勢，提出本硬件系列課改方案。

一、硬件系列課改的目的及意義

當前，計算機在信息社會中充當了重要角色，也是發展最為迅速的一門學科。隨著這門學科的不斷發展，目前，計算機核心技術愈來愈集中在集成電路芯片設計和軟件設計這兩項技術中，其中CPU和OS設計技術是最核心的兩項技術，特別是高性能計算機技術一直是衡量國家實力的一個重要標志。在硬件系列課程里，培養學生CPU及相關硬件的設計能力，培養學生自主創新并能夠設計出擁有自主知識產權的計算機部件的能力，是當前計算機硬件課程重要的改革方向，也是目前社會迫切需要的計算機硬件人才[1]。因此，適應當前計算機硬件技術的發展及社會對計算機硬件人才的需求，及時調整硬件系列課程的培養方向，既有利于學生及時掌握最新的計算機硬件技術，又有利于學生及時把所學知識轉化為社會生產力，對擴大我院學生就業，樹立我院計算機科學與技術專業學生良好的社會形象意義深遠。

二、硬件系列教學的國內外發展現狀及趨勢

由于我國的制造業比較落后，一直以來，計算機硬件的核心技術未能被國內掌握。相應地，在計算機硬件教學中，像計算機組成和計算機體系結構等重要硬件課程，傳統上僅僅以講授、分析原理為主，且內容不能適應現代計算機技術的發展[2]。國外一些知名大學非常重視計算機硬件的教學，美國的許多高校本科計算機專業中都無一不是安排了CPU設計方面的課程和實驗內容。例如麻省理工學院計算機專業的一門相關課程是《計算機系統設計》，學生在實驗課中，須自主完成ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache等的設計。Stanford大學計算機系的本科生也有相似的課程和實驗。隨著計算機硬件技術的不斷發展，國內開展硬件設計技術的條件已逐漸成熟，這主要得益于計算機硬件發展中的兩個重要技術，一是大規模可編程邏輯器件CPLD/FPGA的成熟，可以在一個芯片中通過編寫硬件描述語言設計CPU和全部的相關硬件電路，減輕了硬件芯片間連接的復雜性，同時消除了硬件制造的限制。二是硬件描述語言的成熟，以VHDL和Verilog VHDL語言為代表的硬件描述語言，可以通過編寫程序的方式來描述極其復雜的硬件電路邏輯，大大降低了以前采用手工方式設計硬件電路的復雜性。國內的一些知名大學，在最近幾年里，也相應地增加了硬件電路設計在教學中的比重，據我們了解，清華大學、電子科技大學、哈工大、哈理工等一些學校，已經修改了計算機組成原理及計算機體系結構等方面的課程教學內容，把利用CPLD/FPGA和硬件描述語言設計CPU及其相關硬件電路作為重要內容加入到課程體系里，取得了良好的教學效果，大大加強了學生對計算機工作原理的理解及計算機硬件的設計能力，逐步實現了與發達國家高校計算機本科教育的接軌。

三、目前我院硬件系列教學現狀及不足

計算機科學與技術本科專業硬件系列主要課程設置始于20年前，期間雖經過部分調整，但基本教學內容依然延續20年前的知識體系。按授課先后次序排列，這些課程包括：《數字邏輯與數字電路》、《計算機組成原理》、《數字系統設計自動化》、《計算機體系結構》、《單片機原理及應用》、《嵌入式系統》、《硬件課程設計》等7門。基于當前硬件課程系列教學現狀，我們認為存在以下的不足：1.從整體上看，硬件系列教學內容過于強調基本原理和基本方法，缺少能夠驗證原理、實際實現這些原理及方法的手段，導致學生缺少動手能力，對原理和方法認識模糊，會說不會做的現象比較嚴重，創新能力較弱。2.《數字邏輯與數字電路》和《數字系統設計自動化》，這兩門課之間存在較大的聯系，在內容上存在承上啟下的關系，前者是講述數字電路的基本概念、組合及時序電路的傳統分析設計方法，后者則介紹組合及時序電路的現代分析設計方法，基于目前的教學實際情況，可以合并成一門課講述。3.《計算機組成原理》和《計算機體系結構》是計算機科學與技術本科專業非常重要的兩門課，通過這兩門課的學習，應使學生能夠設計簡單的CPU及相關的硬件電路，從而加深對基本原理、基本方法的理解，增強實際動手能力。基于現在的教學內容及教學手段還無法達到上述目的。4.《單片機原理及應用》和《嵌入式系統》兩門課存在較大的內容交叉。這兩門課都是講述特定計算機在控制及嵌入式產品中的應用，《單片機原理及應用》這門課介紹的是8位機MCS-51的原理，《嵌入式系統》這門課介紹的是32位機ARM的原理，鑒于目前嵌入式領域的發展現狀及趨勢，建議取消《單片機原理及應用》這門課，以避免課程內容重復。5.《硬件課程設計》作為硬件系列的最后一門硬件設計課，學生已掌握了較豐富的軟硬件知識，因此應該具備設計較復雜的硬件電路的能力，目前的設計內容較簡單并與《數字邏輯與數字電路》課程實驗存在一定交叉，建議選擇有一定復雜度并較實用的設計內容。從而培養學生綜合運用硬件知識及硬件設計能力。

四、硬件系列教學新課改方案

針對我院計算機科學與技術專業的實際情況，在保證總的硬件教學學時不變的前提下，對硬件系列教學提出如下建議：1.課程合并：《數字系統設計自動化》是計算機組成原理等的先修課，為保證能及時開課，同時該課和《數字邏輯與數字電路》這門課有密切的聯系，合并為一門課，仍稱為《數字邏輯與數字電路》，并適當增加學時，建議在大二上學期開課，取消《數字系統設計自動化》這門課。2.《計算機組成原理》：這門課改為《計算機組成及設計》，增加CPU及相關硬件電路設計內容，在講清楚組成原理的基礎上，以設計為重點，建議在大二下學期開課。 3.《計算機體系結構》：適當增加設計內容，原學時保持不變，建議在大三上學期開課。4.《單片機原理及應用》：本課程取消，鑒于目前嵌入式系統涉及軟硬件知識較多，難以在一門課程中全面系統學習，因此另開設一門《嵌入式軟件開發》課程，重點講述如何設計編寫嵌入式軟件程序，建議在大三下學期開課。5.《嵌入式系統》：這門課作為《嵌入式軟件開發》的先修課，重點講述嵌入式系統的基本概念及方法、ARM處理器的硬件工作原理、接口、匯編語言等，而相關操作系統及其程序設計等知識暫不涉及，建議在大三上學期開課。6.《硬件課程設計》：在設計題目中，引入嵌入式系統、FPGA及計算機組成等知識，適當增加設計的綜合性和復雜性，建議在大四上學期開課。基于新的硬件系列課程體系，能夠有效理順課程之間的先后關系，并把硬件課程均勻分散到大學四年的學習中，同時對重要的課程及相關的知識進行了加強，例如數字電路設計貫穿在整個硬件系列課程中；舍棄了過時的技術，增加了新技術的份量，例如去掉了單片機，加強了嵌入式系統。因此，我們認為：調整后的硬件系列課程是較合理的，它吸收了當前先進的硬件設計技術，保證了知識的實用性，有一定的前瞻性。

五、結束語

高等教育是為學生提供專業技能和生存本領、服務社會的最后一站，教學內容及方法直接關系到學生的未來發展。通過不斷教學改革，保持教學的先進性和實用性一直是高教課改的目標之一。通過這次課改，理順了我院硬件系列課程的教學關系，增強學生未來服務社會的競爭力，因此很有實際意義。

作者:李軍 崔旭 李建平 單位:1.東北石油大學 2.大慶市薩東第二小學

參考文獻

第5篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞：集成電路專業；實踐技能；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02

集成電路產業是關系到國家經濟建設、社會發展和國家安全的新戰略性產業，是國家核心競爭力的重要體現。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術產業的重點發展方向之一。

信息技術產業的特點決定了集成電路專業的畢業生應該具有很高的工程素質和實踐能力。然而，目前很多應屆畢業生實踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設計的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業實踐教學的重視程度不夠，技能培養目標和內容不明確，導致培養學生實踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強集成電路專業對學生實踐技能的培養具有非常重要的現實意義。

一、集成電路專業實踐技能培養的目標

集成電路專業是一門多學科交叉、高技術密集的學科，工程性和實踐性非常強。其人才培養的目標是培養熟悉模擬電路、數字電路、信號處理和計算機等相關基礎知識，以及集成電路制造的整個工藝流程，掌握集成電路設計基本理論和基本設計方法，掌握常用集成電路設計軟件工具，具有集成電路設計、驗證、測試及電子系統開發能力，能夠從事相關領域前沿技術工作的應用型高級技術人才。

根據集成電路專業人才的培養目標，我們明確了集成電路專業的核心專業能力為：模擬集成電路設計、數字集成電路設計、射頻集成電路設計以及嵌入式系統開發四個方面。圍繞這四個方面的核心能力，集成電路專業人才實踐技能培養的主要目標應確定為：掌握常用集成電路設計軟件工具，具備模擬集成電路設計能力、數字集成電路設計能力、射頻集成電路設計能力、集成電路版圖設計能力以及嵌入式系統開發能力。

二、集成電路專業實踐技能培養的內容

1.電子線路應用模塊。主要培養學生具有模擬電路、數字電路和信號處理等方面的應用能力。其課程主要包含模擬電路、數字電路、電路分析、模擬電路實驗、數字電路實驗以及電路分析實驗等。

2.嵌入式系統設計模塊。主要培養學生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應用領域的前沿知識，具備能夠從事面向應用的嵌入式系統設計能力。其課程主要有C語言程序設計、單片機原理、單片機實訓、傳感器原理、傳感器接口電路設計、FPGA原理與應用及SOPC系統設計等。

3.集成電路制造工藝模塊。主要培養學生熟悉半導體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設計能力。其課程主要包含半導體物理、半導體材料、集成電路專業實驗、集成電路工藝實驗和集成電路版圖設計等。

4.模擬集成電路設計模塊。主要培養學生掌握CMOS模擬集成電路設計原理與設計方法，熟悉模擬集成電路設計流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設計的能力。其課程主要包含模擬電路、半導體物理、CMOS模擬集成電路設計、集成電路CAD設計、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設計方法和混合集成電路設計等。此外，還包括Synopsis認證培訓相關課程。

5.數字集成電路設計模塊。主要培養學生掌握數字集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事數字集成電路設計的能力。其課程主要包含數字電路、數字集成電路設計、硬件描述語言、VLSI測試技術、ASIC設計綜合和時序分析等。

6.射頻集成電路設計模塊。主要培養學生掌握射頻集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設計的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設計、電磁場技術、電磁場與

天線和通訊原理等。

在實踐教學內容的設置、安排上要符合認識規律，由易到難，由淺入深，充分考慮學生的理論知識基礎與基本技能的訓練，既要有利于啟發學生的創新思維與意識，有利于培養學生創新進取的科學精神，有利于激發學生的學習興趣，又要保證基礎，注重發揮學生主觀能動性，強化綜合和創新。因此，在集成電路專業的實驗教學安排上，應減少緊隨理論課開設的驗證性實驗內容比例，增加綜合設計型和研究創新型實驗的內容，使學有余力的學生能發揮潛能，有利于因材施教。

三、集成電路專業實踐技能培養的策略

1.改善實驗教學條件，提高實驗教學效果。學校應抓住教育部本科教學水平評估的機會，加大對實驗室建設的經費投入，加大實驗室軟、硬件建設力度。同時加強實驗室制度建設，制訂修改實驗教學文件，修訂完善實驗教學大綱，加強對實驗教學的管理和指導。

2.改進實驗教學方法，豐富實驗教學手段。應以學生為主體，以教師為主導，積極改進實驗教學方法，科學安排課程實驗，合理設計實驗內容，給學生充分的自由空間，引導學生獨立思考應該怎樣做，使實驗成為可以激發學生理論聯系實際的結合點，為學生創新提供條件。應注重利用多媒體技術來豐富和優化實驗教學手段，如借助實驗輔助教學平臺，利用仿真技術，加強新技術在實驗中的應用，使學生增加對實驗的興趣。

3.加強師資隊伍建設，確保實驗教學質量。高水平的實驗師資隊伍，是確保實驗教學質量、培養創新人才的關鍵。應制定完善的有利于實驗師資隊伍建設的制度，對實驗師資隊伍的人員數量編制、年齡結構、學歷結構和職稱結構進行規劃，從職稱、待遇等方面對實驗師資隊伍予以傾斜，保證實驗師資隊伍的穩定和發展。

4.保障實習基地建設，增加就業競爭能力。開展校內外實習是提高學生實踐技能的重要手段。

實習基地是學生獲取科學知識、提高實踐技能的重要場所，對集成電路專業人才培養起著重要作用。學校應積極聯系那些具有一定實力并且在行業中有一定知名度的企業，給能夠提供實習場所并愿意支持學校完成實習任務的單位掛實習基地牌匾。另外，可以把企業請進來，聯合構建集成電路專業校內實踐基地，把企業和高校的資源最大限度地整合起來，實現在校教育與產業需求的無縫聯接。

5.重視畢業設計，全面提升學生的綜合應用能力。畢業設計是集成電路專業教學中最重要的一個綜合性實踐教學環節。由于畢業設計工作一般都被安排在最后一個學期，此時學生面臨找工作和準備考研復試的問題，畢業設計的時間和質量有時很難保證。為了進一步加強實踐環節的教學，應讓學生從大學四年級上半學期就開始畢業設計，因為那時學生已經完成基礎課程和專業基礎課程的學習，部分完成專業課程的學習，而專業課教師往往就是學生畢業設計的指導教師，在此時進行畢業設計，一方面可以和專業課學習緊密結合起來，另一方面便于指導教師加強對學生的教育和督促。

選題是畢業設計中非常關鍵的環節，通過選題來確定畢業設計的方向和主要內容，是做好畢業設計的基礎，決定著畢業設計的效果。因此教師對畢業設計的指導應從幫助學生選好設計題目開始。集成電路專業畢業設計的選題要符合本學科研究和發展的方向，在選題過程中要注重培養學生綜合分析和解決問題的能力。在畢業設計的過程中，可以讓學生們適當地參與教師的科研活動，以激發其專業課學習的熱情，在科研實踐中發揮和鞏固專業知識，提高實踐能力。

6.全面考核評價，科學檢驗技能培養的效果。實踐技能考核是檢驗實踐培訓效果的重要手段。相比理論教學的考核，實踐教學的考核標準不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實踐教學的考核，影響了實踐技能培養的效果。集成電路專業學生的實踐技能培養貫穿于大學四年，每個培養環節都應進行科學的考核，既要加強實驗教學的考核，也要加強畢業設計等環節的考核。

對實驗教學考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實驗教學進行過程中進行的質量監控，教師要對學生在實驗過程中的操作表現、學術態度以及參與程度等進行評價；事后考核是指實驗結束后要對學生提交的實驗報告進行評價。這兩部分構成實驗課考核成績，并于期末計入課程總成績。這樣做使得學生對實驗課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實驗課效果。此外，還可將學生結合教師的科研開展實驗的情況計入實驗考核。

7.借助學科競賽，培養團隊協作意識和創新能力。集成電路專業的學科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實際問題的能力設計的、以學生為參賽主體的比賽。學科競賽能夠在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方式培養學生的綜合能力，引導學生通過完成競賽任務來發現問題、解決問題，并增強學生的學習興趣及研究的主動性，培養學生的團隊協作意識和創新精神。

在參加競賽的整個過程中，學生不僅需要對學習過的若干門專業課程進行回顧，靈活運用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設計思想和解決問題的辦法，既檢驗了學生的專業知識，又促使學生主動地學習，最終使學生的動手能力、自學能力、科學思維能力和創業創新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學生在參賽過程中運用所學知識的能力，認真總結參賽經驗，分析由此暴露出的相關教學環節的問題和不足，能夠相應地改進教學方法與內容，有利于提高技能教學的有效性。

此外，還應鼓勵學生積極申報校內的創新實驗室項目和實驗室開放基金項目，通過這些項目的研究可以極大地提高學生的實踐動手能力和創新能力。

參考文獻：

[1]袁穎，等.依托專業特色，培養創新人才[J]. 電子世界，2012（1）.

[2]袁穎，等.集成電路設計實踐教學課程體系的研究[J]. 實驗技術與管理，2009（6）.

[3]李山，等.以新理念完善工程應用型人才培養的創新模式[J]. 高教研究與實踐，2011（1）.

[4]劉勝輝，等.集成電路設計與集成系統專業課程體系研究與實踐[J]. 計算機教育，2008（22）.

第6篇：數字電路原理和設計范文

Abstract： Digital circuit is an important professional basic course in electrical engineering， in which the key point is to cultivate students' practical ability and problem-solving ability. The introduction of Multisim simulation in the experimental teaching content and the using of e-learning class throughout the experimental teaching process make the combination of theory and practice， enhance students' self-learning and innovation ability； improve teaching efficiency and teaching effectiveness.

關鍵詞： Multisim；極域電子教室；數字電路實驗教學

Keywords： Multisim； E-learning class； Digital circuit experiment teaching

中圖分類號： G642.1 文獻標志碼：B

數字電路是高等院校電氣、電子信息類和部分非電子類專業本科生在電子技術方面入門的必修基礎課程，該課程既有抽象的理論分析又有較具體的實踐應用。因此，生動形象的課堂教學和全面的實驗體系對教學效果和知識的應用能力有著非常重要的作用[1-2]。所以在實驗內容中引入Multisim軟件仿真，學生通過運行仿真軟件^察電路的功能和特性，加深對電路的理解，更容易掌握所學的內容，從而提高學習興趣。同時實驗室組建了極域電子教室系統，教師通過靈活應用 “遠程命令”、“屏幕廣播”、“文件分發”、“考試”等功能，使知識講解更直觀生動，使教學效果能及時反饋、及時評價，真正實現了教師為引導、學生為主體的教學思想，優化了教學效果，提高了教學質量。

一、 Multisim仿真使數字電路知識形象化

（一） Multisim軟件簡介

Multisim是一個用于電路設計和仿真的EDA工具軟件，其功能強大，具有形象生動的仿真效果，是電子類專業課程教學的首選軟件。Multisim10界面友好，操作方便，而且為數字電路仿真提供了豐富的元器件模型，如時鐘信號、各類門電路、各種集成組合邏輯門、時序邏輯門等；同時提供了種類齊全的虛擬儀器，如字符發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀等。利用Multisim進行電路仿真實驗，把理論知識和實驗結果加以對照、分析，可以提高課堂教學效果[2]。

（二）Multisim軟件仿真的應用

以“編碼器和譯碼器”實驗為例，使學生掌握74LS148和74LS138集成電路的應用。在此之前，學生對數字電路的認識只是抽象的理論知識，難于理解器件的邏輯功能，較難掌握器件的外部特性，尤其是涉及到如何應用器件，如何利用所學器件設計實用電路時顯得不知所措。因此，教師首先利用Multisim軟件來仿真圖1所示的編碼器和譯碼器的聯合工作電路，將數字電路的基本知識和工作過程直觀的展示給學生。

74LS138是低電平輸出有效的“3線8線譯碼器”，只有當3個使能輸入端 且 時譯碼器才能正常工作，即將輸入端C、B、A（C為高位）接收到的二進制碼譯成對應的十進制數i且以低電平的形式送給輸出端Yi，其它輸出端都為高電平。74LS148是低電平有效的“8線3線優先編碼器”，當使能輸入端 =0時，編碼器處于工作狀態，即只要有一個輸入 為0， 就輸出對應的二進制碼的反碼。

電路采用三個不同頻率的方波信號源為74LS138提供連續的二進制輸入，通過軟件自帶的虛擬示波器可以觀察C、B、A的 值；譯碼器的輸出送給74LS148作為輸入，同時用小燈顯示結果；編碼器的輸出經過反向器連接數碼管顯示。兩個芯片的使能輸入端G1和 由單刀雙擲開關接5V電源（VCC）或地（GND）來控制其值為1或0，從而決定集成電路是否工作。仿真運行時，開關J1打向VCC（高電平1），開關J2打向GND（低電平0），兩個集成電路正常工作，即小燈隨著C、B、A值的變化從右向左依次滅，使得數碼管依次顯示7～0。開關J1打向GND（低電平0），則74LS138芯片不工作，小燈全亮，導致數碼管一直顯示“7”。開關J1、J2都打向VCC（高電平1），74LS148芯片不工作，即使小燈循環改變，數碼管的顯示保持不變。

通過該實例的運行，使學生直觀的理解了數字電路的高、低電平等基本概念及與實物的對應關系，編碼和譯碼電路的工作原理及具體集成電路的應用，為接下來在實驗箱上進行實物連接做好了充分準備。而且把Multisim軟件的作用和使用方法介紹給學生，使學生擺脫實驗地點和實驗時間的限制，可以隨時驗證學到的理論知識，還可以嘗試通過仿真軟件對電路進行局部改進或設計簡單電路，提高創新能力。

二、極域電子教室優化數字電路實驗教學過程

（一）極域電子教室簡介

極域電子教室是多媒體教學網絡平臺，利用它可以在網絡電腦教室中實現屏幕廣播、遠程控制、文件分發、考試等功能，打破了傳統教學方式的限制，既實現了傳統教學中教室和學生，學生和學生之間的交流，又符合多媒體教學效率高、互動性好的特點，是教學方法和教學手段重大的技術突破[4-5]。

極域電子教室由教師機、學生機和路由器M成。隨著國家對教育信息化的倡導，本校的電工電子實驗室配置了電腦、交換機等信息化設備，而且網絡通暢。在此基礎上，只需在電腦上安裝適當的軟件即可完成極域電子教室的組建。

（二）極域電子教室在數字電路實驗教學中的應用

1.實驗準備

教師機上的簡單操作便可完成實驗前的準備，而不必操作每臺電腦，節省人力物力提高效率。

開啟學生機：登錄教師機，然后依次點擊“遠程命令”―“遠程開機”來啟動所有學生機。

運行學生機上的Multisim軟件：1）編寫遠程命令：鼠標單擊“遠程命令”―“遠程命令”―“新建”，在“名稱”欄中填寫“Multisim”，在“文件夾路徑（F）”欄中填寫Multisim軟件在學生機中的安裝位置，然后單擊“保存”。只需執行一次。2）啟動軟件：每當需要時，單擊“遠程命令”―“啟動遠程應用程序”―“Multisim”便可啟動所有學生機上的Multisim軟件。

分發課件：教師可以將用到的課件或設計好的Multisim仿真電路傳給每臺學生機，以供學生參考。鼠標單擊“文件分發”，在彈出的“文件分發”界面中，通過“目錄”和“名稱”欄選擇目標文件，然后點擊“目錄”欄下的“添加 ”圖標。選中出現的文件名稱，然后單擊“發送 ”按鈕，學生便可以在“電腦桌面”上看到該文件。

2.實驗過程

屏幕廣播：在講解理論課件和圖1的Multisim仿真電路的設計和運行過程時，教師單擊“屏幕廣播”，將教師機的屏幕共享給學生，這樣每個學生在實驗臺前就能清楚直觀的看到教師的講解、具體操作步驟和電路運行結果。在此基礎上，再對應數字電路實驗箱的實物，便于學生掌握實際集成電路的工作原理和使用方法。

待講解結束，需要學生自己完成實驗時，教師結束“屏幕廣播”，學生可以邊參考之前收到的理論課件邊做實驗，有利于知識的消化和應用。

3.實驗考核

考試：實驗前教師需先單擊“試卷編輯”安排待考查的內容和正確答案；然后在預留好的考核時間內，單擊“隨堂小考”將考卷下發給學生。學生需在規定時間內完成試卷并提交，系統自動顯示分數。

三、結論

實踐證明，在數字電路實驗中增加Multisim軟件仿真，促進了學生更好的消化和應用數字電路知識，提高了實驗效率，激發了學生的學習積極性。利用極域電子教室輔助整個實驗教學過程，彌補了傳統實驗方式的不足，使教學更生動形象，降低教師的勞動強度，具有一定的推廣價值。

參考文獻：

[1]李娜.虛擬仿真技術在數字電路課程改革實踐中的應用研究.現代教育技術，2010，20（7）：147-150.

[2] Multisim10仿真軟件在數字電路教學中的應用_郭映

[1]鄭兆兆，高靜，李建霞. 將Multisim引入數字電路實驗教學探討 [J]. 教學研究，2014，37（2）：88-92.

[4]袁再龍，姜明濤. 極域電子教室在計算機廣播教學中的應用. 應用研發，2014，11期：206-208.

[5]林國強. 高校實驗室必備軟件極域電子教室的應用研究. 軟件透視，2015，05期：47.

第7篇：數字電路原理和設計范文

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。

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第8篇：數字電路原理和設計范文

摘 要：本文從培養學生的實踐能力和創新能力出發，分析了“數字邏輯”課程現代化教學模式的應用，并對課堂教學的組織與設計、實驗教學改革與創新等方面作了詳細的討論，運用現代教育科學理論和方法探索和構建了一種具有時代特色的創新教育模式。

關鍵詞：數字邏輯；教學改革；實驗創新；EDA

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1 改革教學和實驗環節，構建創新教育平臺

數字邏輯是實踐性很強的一門專業基礎課，理論知識的傳授是為應用服務的，培養學生的實踐能力是教學的首要目的。根據數字邏輯教學大綱及指定教材的要求，我們對課堂教學內容去粗取精，提出課程章、節的結構體系，從數字電路的邏輯特性、電路特點和組合優化等方面去組織教學，突出重點，深入淺出。通過多媒體課件把文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影像等多種媒體綜合起來，創造生動、活潑、有趣的教學情景，使學生變被動學習為主動學習，以隨機性、靈活性、全方位、立體化的方式把知識形象生動地呈現給學生，激發學生的學習興趣，從而提高教學的效率和質量。

如何引導學生通過實驗來加強實踐，是教學中的另一個重要問題。目前我國工科類學生普遍存在重理論輕實踐的傾向，缺乏解決實際工程問題的能力和協調、管理的素質。造成這種現象的原因是多方面的，既有客觀的原因，也有認識上的偏差。在國外高校，數字邏輯實驗很多采用了EDA技術，例如美國斯坦福大學數字電子技術實驗大多是基于FPGA器件的，學生反映易學、方便，設計與實驗項目成功率高，理論與實踐結合緊密，教學效果好。眾所周知，實驗教學在現代教育中占有非常重要的地位，是高校理工科教學中的一個重要環節。對于計算機專業而言，數字邏輯實驗教學更是學生學習過程中不可缺少的環節，它可以使學生通過實驗加深對計算機硬件理論知識的認識和理解，對于培養學生的創新思維、綜合素質和實踐技能至關重要。因此在現有的實驗設備和實驗條件下，如何充分發揮實驗教學最有效的作用，使實驗教學過程達到“最優化”，一直以來是我們比較關心的問題。為了達到上述目標，學院根據高校創新型人才培養要求，按照學校辦學指導思想，提出了建設計算機科學優勢突出，多學科互相滲透的教學研究型學院，重點加大對學生實踐能力、解決實際問題能力、組織協調和管理能力及團隊合作精神等綜合素質的培養，引進EDA先進的實驗設備，配置充足的教學場所，教師精心編寫實驗教材，組織安排實驗等建立了創新實驗室，構建了硬件電路創新教育平臺。通過一系列的教學過程，增強學生對硬件知識的理解，提高他們的操作水平和實踐技能。根據最優化教學模式，強化學生的綜合訓練，包括問題分析、總體結構設計、電路設計的基本技能和技巧，多人合作，以致工作規范的訓練和科學作風的培養這一原則。

圍繞上述目標，結合數字邏輯教學實際情況，我們對教學內容和實驗教學方式的改革進行了創新和實踐，積極鼓勵學生開展自行設計和實踐，激發學生創新熱情，把培養創新人才落實到實處；EDA技術是計算機科學與技術專業學生在學習硬件電路基礎的重要內容，是電子技術應用能力培養的一個重要組成部分，其目的和任務是通過實踐訓練，要求學生初步掌握基于EDA技術的基本電路設計方法；了解常用硬件描述語言的使用特點、編程方法和仿真測試技術，特別是初步掌握VHDL的編程技術和硬件描述方法；學會使用一種EDA工具軟件的設計應用、測試和綜合優化；同時對硬件描述語言VHDL的發展和對FPGA/CPLD的集成規模及應用特性的發展有一個了解，從而促進數字邏輯教學效率的提高。同時，注重提高教師創新教育的指導能力，增加教師對創新教育有關內容的體驗與培訓。

2 激發學生創新思維，推進課堂指導教學

如何激發學生的學習興趣是數字邏輯課程重點要考慮的問題，應圍繞計算機的工作原理及實際系統工程設計，突出數字邏輯課程內容的重點分別進行講述。例如，對基本的數字電路，重點介紹典型的邏輯門、觸發器及外部邏輯特性；講解組合電路時，著重介紹計算機中常用的基本芯片，如譯碼器、加法器、代碼轉換器等；講述時序邏輯電路時，著重介紹同步時序電路的分析與設計方法，并介紹計算機最基本的器件――寄存器、計數器、序列檢測器等；在講述中大規模集成電路時，應重點介紹多位運算器、RAM、ROM、EPROM等電路的邏輯結構、工作原理及在計算機中的作用；在討論可編程邏輯器件時，著重介紹PLD、CPLD和FPGA結構特點、工作原理和分類方法，以其編程原理。

在講具體電路的操作時，可以根據數字電路的不同特點及工作原理，以及電路仿真設計的基本方法，利用Multisim 2001仿真軟件進行門電路應用設計、時序邏輯應用電路設計等等電路的仿真和演示，以及通過動畫演示給學生留下深刻的印象，極大地豐富了課堂教學內容，有力地促進了學生學習的積極性。

此外還要注意課后作業的重要性。課后作業不是課堂教學的簡單重復，而應是課堂的擴展和深入。適量地向學生介紹一些相關的參考書目，讓學生課后自學，獨立鉆研，充分調動學生自覺學習的積極性。

在教與學的雙向互動過程中，應該積極實現以教師為中心、以課程為中心、以教材為中心向以教師為指導、以學生為中心的模式轉變；積極推進啟發式、討論式、交互式、實踐式、自主式等教學方法，并輔以網絡課堂教育，以提高學生的學習積極性和自我獲取知識的能力；從各個層面檢查教學的實際效果，綜合考核學生的知識、能力和素質，形成對教學過程的促進作用，保證人才培養目標的實現。

3 重視基本技能訓練，鼓勵創新勇于實踐

在重視理論教育的同時，必須加強學生的實踐操作和動手能力。理論與實踐相結合歷來都是基本的、重要的教育方法。為了提高學生的電子設計和工程實踐能力，我們對數字邏輯電路實驗教學內容和方式進行了改革。依據實驗教學的目的，結合課程的培養目標，側重在實踐能力上選擇和設計實驗，使學生具有理解數字邏輯的基本概念、常用儀器的使用方法、利用EDA設計較復雜數字電路系統等能力。

創新實驗室配備有滿足數字邏輯實驗的實驗箱和EDA系統，并配有邏輯分析儀、示波器、計算機和設計軟件等工具，學生所有的實驗操作都在實驗箱上完成。EDA系統的核心板主芯片采用EP1C6Q240，支持JTAG和AS下載模式。軟件開發平臺使用QUARTUSII 6.0，在該集成環境下，可以完成設計的不同輸入。QUARTUSII支持原理圖輸入、VHDL、Verilog HDL以及第三方工具輸入方式。利用圖表模塊編輯器可以實現系統的頂層設計，完成各子系統的功能劃分。可以進行延時分析，進行系統仿真。最后實現下載編程文件和測試電路。

試驗教學具體時序，學生首先必須在實驗室完成基本實驗，然后再進入設計性實驗，設計性實驗由學生自由選題，自由組隊。一般兩個人組成一個開發小組，選擇一個難易適當能夠及時完成的項目。確定預定目標，設計各模塊電路，制作電路板，調試電路和測試電路，并進行功能演示，最后撰寫實訓報告。

實訓報告是反映一個學生實驗情況的重要材料，要求報告必須準確并且充分反映學生自己完成的工作，該報告作為與項目組成員交流的材料，同時也是自己進行項目設計的重要文檔。具體的內容包括題目和文本程序、軟件編譯、仿真分析、硬件測試與實驗過程、程序分析、仿真波形、實驗分析、實驗注意事項及建議，并在報告附錄提供電路原理圖。

由于實踐教學改革的內容和方式都有較大的變化，老師和學生都有一個適應的過程。如何指導學生正確開展實踐。按時完成項目計劃，保證教學質量，這對教師提出了更高要求。如何做到讓學生選擇自己喜愛的項目進行實驗，并能一舉成功，使他們在實際操作過程中獲得真實的感受，并學到實驗操作知識，這也是一個需要認真研究、不斷完善的問題。

4 結束語

在數字邏輯教學實踐中，課堂教學突出重點，雙語教育注重學生的個性發展，樹立學生的創新意識，喚起學生的創新潛能，鼓勵學生的創新嘗試，應用愉快教學、互動教學、多媒體教學等教學手段，以最優的組合完成教學任務，讓學生既能學到新的知識 又可掌握學習的技能，達到提高學生素質的目的。實驗教學壓縮了基礎性、驗證性實驗，擴大了利用EDA技術的設計性實驗，根據學生的特點因材施教，在難易程度方面要求做到量力而行，使其在掌握基本理論的基礎上，結合本人的興趣，從實際應用中選擇具有應用背景的實驗題目，分組進行，充分發揮學生的主動性，這樣一方面鍛煉了學生的動手能力，另一方面也加強了他們交流與團結協作的精神。學習是一個吸收、理解并掌握新知識的過程，學生最后是否掌握知識，體現在能不能分析和解決實際問題上。另外，理論與實際相結合，確實能大大激發學生的學習熱情，鞏固其所學知識。

參考文獻：

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[2] 賈方芳.創新教育模式培養創新型人才[J].江蘇高教,2008,(01).

第9篇：數字電路原理和設計范文

關鍵詞：數字電子技術，EDA技術

 

1.引言

在信息社會中，數字化是電子產業發展的必然趨勢，因此在電子信息及相關專業的教學中也越來越看重數字技術，《數字電子技術》是電子信息及相關信息類專業的一門重要基礎課程，其基本理論及實踐技能也是許多后續課程的基礎。EDA(Electronic DesignAutomation)技術作為數字電子技術的延伸，已經引入到電子信息類教學中，不僅可以豐富教學摘要的意義。

2.《數字電子技術》課程教學的主要問題

教學手段單一，實驗內容枯燥，學生缺乏學習興趣。，EDA技術。在教學中仍采用理論教學與實驗課分離的教學模式，在理論教學中，《數字電子技術》內容大多抽象難懂，教師采用“黑板+粉筆”的傳統模式授課，不僅學生覺得枯燥乏味，而且教學效果不理想。而實驗課的實驗內容多為驗證性實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗，設計性、綜合性實驗較少。數字電路的設計僅是“紙上談兵”的設計，學生自然對這門課的實驗毫無興趣。

3. EDA技術及其功能

3.1 EDA技術的含義

EDA即電子系統設計自動化技術是由計算機輔助設計和計算機輔助工程發展而來的，它以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統設計的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件的方式設計電子系統的一門新技術。它可以實現邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合與優化以及邏輯布局布線、邏輯仿真，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專用集成芯．它不僅為電子技術設計人員提供了新的設計理念，同時也為教學提供了科學而便捷的平臺。

3.2 EDA技術的功能

EDA技術的開發平臺QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA／CPLD開發軟件，適合于大規模復雜的邏輯電路設計。它是Altera公司的第4代可編程邏輯器件的集成開發環境，提供了從輸入設計到器件編程的全部功能。“自頂向下”設計方法從系統設計人手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述。在功能一級進行驗證，然后用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的，其對應的物理實驗級可以是印刷電路板或專用集成電路。

1)EDA軟件平臺中具有各類元件設計數據庫，同時EDA能夠進行元器件的創建和編輯。為學生掌握各類電子元器件提供了堅實的基礎。

2)EDA軟件平臺中可以完成電路原理圖的設計，通過這一功能可以完成各類元器件構成的電路原理圖。

3)EDA軟件平臺中具有綜合仿真模塊，可以進行多種類型的仿真分析。分析結果波形圖顯示出來，直觀、清晰。

4 應用EDA技術授課的好處

4.1 提高授課質量

有些內容選用EDA技術授課，傳授方式更直觀，教師感到得心應手，學生也容易接受。例如，組合邏輯電路中的競爭與冒險這部分內容一直是學生學習的一個難點。，EDA技術。，EDA技術。在組合電路中，當輸入信號改變狀態時，輸出端可能出現虛假信號---過渡脈沖的現象稱為競爭冒險。在傳統的教學中，對信號的延時只能采用一些形象的比喻，但初學者對這一概念比較模糊。現在，我們只需用QUARTUS Ⅱ模擬功能進行仿真，就可以很輕松地讓學生理解這一知識點，分析結果以波形圖顯示出來，豐富直觀的數據不但為學生提供方便，而且其得出的結論接近實踐性，同時節約了時間。，EDA技術。顯然，對某些章節中存在的教師難講、學生難懂的內容，這種授課方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客觀認知規律，教學質量得以提高。

4.2 激發學生學習熱情，增強學習動力

EDA軟件的實驗環境是一個虛擬環境，可以避免使用種類繁多的專用集成芯片，簡化實驗電路。學生用硬件描述語言編寫程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的數字電路實驗，避免了連線的繁瑣，豐富實驗內容。同時，可在實驗設計構想的指導下開發一個通用的基于EDA的硬件平臺，來實現所有的實驗內容，縮短實驗時間，提高實驗效率。符合學生接受知識的客觀規律，有助于調動學習的積極性，提高他們掌握所學知識的能力。課堂上師生互動、生動活潑，氣氛非常活躍。學生的學習興趣及學習動力大為增加。

4.3 以實驗教學為載體。構造創新人才培養平臺

采用EDA技術，那么學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序，這有別于傳統實驗，學生僅僅只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的主觀能動性，提高知識應用能力。同時EDA工具能給學生創造優良的環境，強化了學生在教學活動中的主體地位，學生做實驗時可以有針對性的選做，使學生具有更大的自由度。也可以在計算機上主動、反復設疑和實驗，由不同實驗結果，選擇最佳設計或實驗方案。通過驗證、測試、設計、糾錯和創新等方面進行不同形式的訓練，使學生的動手實踐能力得到較好的鍛煉，逐步培養學生的綜合設計能力、創新能力，有利于學生個性和才能的全面發展。，EDA技術。在此基礎上還可以開設設計性實驗，進行電子實習、電子競賽、職業技能取證培訓等。

5 結論

在《數字電子技術》的教學過程引入EDA技術，不僅可以使學生形象、直觀地理解電路的相關原理和工作過程，還可以通過修改電路的形式或參數，與學生一起討論電路中出現的各種現象，找出解決問題的方法，這樣不僅可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，學生反應易學、新穎、有趣。，EDA技術。同時理論和實驗結合緊密，充分發揮了學生的積極性和創造性，達到了較好的教學效果。

參考文獻

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