數字電路分析論文精選(九篇)

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第1篇：數字電路分析論文范文

電子信息技術的迅猛發展，使得從事電子工程方向的人員要掌握更多、更新的專業知識。為了適應這種變化，高校如何在有限的總課時內將最核心、最有用的知識傳授給學生，單純靠增加新的專業課程是不能夠解決問題的。因此，本文依據海口經濟學院電子信息工程專業的教學現狀，構建相應課程群體系，并進行實踐探討。

1 課程群的專業內涵

課程群是指內容聯系緊密、內在邏輯性強、屬于同一培養范疇的一類課程，課程群作為一種新的教學管理體系，打破了課程內容的歸屬性，弱化課程的獨立性，強化課程之間的親和性，使它們在一個更高的層面上連貫起來[1]。

2 電子信息工程專業課程群建設目標

從企業崗位需求的角度，結合民辦本科院校以培養應用型、創新型人才為主的指導思想，研究海口經濟學院電子信息工程專業的課程群建設，提出相應具體的改革措施。

課程群建設依據以下幾點原則：

1） 明確課程群建設目標，合理進行課程內容的實施與分配，注重實踐技能的培養，強化內容的融合、關聯和交叉；

2）加強實踐類課程群的建設，注重培養學生實踐技能和綜合素質；

3）從企業需求的人才和專業發展出發，設計更符合社會需要的課程群。

3 我校電子信息專業課程群建設

3.1 理論課程群的改革

通過將課程群里的課程內容進行分解和融合，在整體上進行優化，實現對教學資源的統一協調。因此學生培養計劃、教學大綱應根據調整后的要求進行重新編寫。

3.1.1 電子技術類課程群

電子技術類課程群的知識結構是以電路分析為基礎，要求學生掌握常用的電路元件，熟悉常見的電路模型，能夠熟練應用電路分析的基本方法分析基本電路。對基本、實用的模擬電路與數字電路進行分析和設計，使學生掌握電子電路的基本工作原理和分析與設計方法 [2] 。我校把《電路分析》《模擬電子技術》《數字邏輯電路》三門課程合并成一門《電路與電子技術》，分成2個學期教授，在數字電子技術課程中引入 EDA 的內容，將EDA和 數字電路有機地結合起來。課程中各門課程中的內容進行融合，精簡課時。比如不再講授一階電路的沖擊響應、拉普拉斯變換，加強講解一階電路時域和頻域特性，以及穩態和瞬態特性。模擬部分不再講授數字部分 “門電路”和“A/D、D/A 變換”等內容。

3.1.2 信號處理類課程群

信號處理類課程群中的各門課程在教學安排上時間前后連接，在內容方面相承前啟后，逐步深入?！缎盘柵c系統》是信號處理、分析的基礎，是《數字信號處理》重要的先導課程，內容包括連續時間信號和離散時間信號，以及線性時不變系統的基本理論和分析方法；《數字信號處理》 則是在《信號與系統》的基礎上學習DFT（離散傅里葉變換）、FFT （快速傅里葉變換）、FIR和 IIR（數字濾波器）設計等數字信號處理的方法，是《DSP 原理與應用》的先修課程[3]。《DSP 原理與應用》可以編程實現《數字信號處理》的基本理論，主要涉及 DSP的軟硬件設計、應用系統的開發方法。

例如在《信號與系統》課程中包含離散時間信號的時域分析和變換，那么在數字信號處理課程中就可以適當刪減。如果在《信號與系統》課程中講過了Z變換，那么在《數字信號處理》中可以簡單復習，而加強濾波器設計內容的講解，同時在《數字信號處理》課程中對信號處理基本理論也是簡單回顧，不再花課時講解。重點介紹在實際應用中的使用，減少復雜公式的推導，以理解概念、定性分析為主，突出MATLAB軟件仿真和DSP硬件的實現。

3.2 課程群實踐教學環節的改革

實驗教學內容需要與理論教學內容緊密結合，更需要盡可能地鍛煉學生分析問題、解決問題的思維和能力。因此，在開設基礎實驗的基礎上，增加綜合設計環節，對學生開放實驗室，激發學生進行自主學習。在課程群課程體系和教學內容改革的基礎上，構建層次實踐教學新體系。

3.3 課程資源的網絡化建設

“網絡化時代的到來必然會引起教學的變革，變革的趨勢是學生自主學習將加強，學生對教師的依賴將降低” [4]。因此，課程群建設要為學生留有自主的學習空間，進行教學資源網絡化建設。每類課程群所涉及的課程教學大綱、進度表、教案、課件、授課錄像等教學資源逐步實現上網。部分課程已經建立網上試題庫、試卷庫，進行教考分離，建立網絡交互型高校電子信息類虛擬實驗平臺，教師與學生能夠在網上互動答疑。課程群建設最大限度地實現了教學資源的共享化。

3.4 課程群的教學團隊建設

課程群教師隊伍由“課程負責人 + 骨干教師 + 任課教師”組成，在課程群背景下，應以科學發展觀作為教學指導來建立教學團隊與教學骨干，我們的教學團隊是以雙師型為主的“工程型”教學團隊，多人有企業工作的經歷。通過教學骨干培養對教學資源進行高效開發，并對教學內容及方法進行改革，以此促進教學團隊間的教學研討及經驗交流。

注重以老帶新，采用多種多樣的師資培養模式，形成老、中、青相結合的教學科研隊伍，比如選派青年教師到企業掛職鍛煉，學習新知識、掌握新技術，掛職結束后進行嚴格的答辯。教學骨干每年都有機會到國內外做訪問學者和到重點院校進修。組織專業教師參加學術會議、專業技能培訓等活動，以提高科研與學術水平。鼓勵教師參加國家、省、市級科研項目的申報，以科研促進教師教學水平的提高。

以教師在科學研究方面的相關科研成果作為確立教學團隊中教學骨干的激勵機制，有?？诮洕鷮W院科研資助與教學科研獎勵辦法，比如針對省級期刊、核心期刊、檢索期刊的論文有不同程度的資金獎勵。并進行科研工作量按學時計量的方式對教師進行獎勵和督促。

第2篇：數字電路分析論文范文

論文關鍵詞：多媒體，引導，交互性，興趣

 

〈〈電路分析〉〉是一門基礎課程，對后面的模擬電路，數字電路及其它的專業課程都起到了基石的作用，非常重要。但由于這門課程的內容抽象，復雜，偏重于邏輯分析，又是學生接觸專業啟蒙課程，學生對許多的抽象概念都聯想不到，特別是三相電路分析、電容、電感的過渡過程等內容,這些內容在學生的腦海中是一片空白，而且做實驗又看不到現象，這就使學生學習起來就更加困難，有可能使部分學生對本課程失去信心，甚至會讓一些學生對本專業都會失去興趣。要想讓學生不失去興趣與信心，就必須讓學生所學的知識形象化，趣味化。如果再象以前一本教材、一支粉筆、一塊黑板講到尾，肯定是效果不佳，因此采用現代化的教學手段是必不可少的。根據我多年在〈〈電路分析〉〉的電教經驗興趣，要運用多媒體教學須注意如下幾點：

一．多媒體教學對教師本身的要求。

1．教師應對所教課程非常熟悉

只有老師對所教課程非常熟悉，對教材作了深入的研究，并有豐富教學的經驗，你才能知道學生對哪些內容難以理解，怎樣運用多媒體教學幫助學生解決難題，哪些知識點可以運用多媒體進行形象、趣味性教學。比如在講基爾霍夫電流定律時，一般講課是會舉水流的例子，但學生聽了印象不一定深刻，但我運用動畫做三條或多條小溪的水流，流到一起匯成一條小河，再配上一些輕音樂，讓學生觀察一段時間，再引申到電流定律中，這樣學生印象就深刻多了。

2．教師能熟練運用多媒體軟件和仿真軟件。

要上好多媒體課就要選擇好一種多媒體制作軟件，在〈〈電路分析〉〉中，由于大部分都是形象的畫面來表述哪些抽象的事物。電流、電壓、三相交流電、磁場等這些抽象的概念就可以用flash來形象化、

直觀化、動作化，而基爾霍夫定律，歐姆定律，疊加原理等這些實驗性的內容我就可以用ewb仿真軟件進行模擬仿真，對于過渡過程這些參數性的〈〈電路分析〉〉就可以用matlab進行過程分析，這樣綜合交疊的運用輔助軟件，可以使學生從視覺感觀及邏輯分析上都投入到課堂中來。

二．教師要對學生進行充分的了解

作為一名老師只有對學生的學習進行了充分的了解，你才能采取不同的教學方法，有針對性的進行教學。我所任教的是一所高職院校，高職院校學生來源不同，有高中，有中專，也有初中起點的五年制大專學生，針對不同的群體就要采用不同的教學方法，側重點也不同。

對于高中起點，他們的邏輯思維強一些，但動手操作就相對弱些。因此在做課件時就把公式推導省略些，多加入些模擬實驗，比方說怎樣組織實驗，怎樣得出結論興趣，多讓他們觀察過程與現象，培養他們的形象思維與動手方面的能力。

對于中專起點，他們的動手操作能力就要強一些畢業論文開題報告。課件要多演示些原理性的內容，例如，過渡過程是怎樣產生這種曲線規律的。這在課件中就可以多展現一下。

對于初中起點五年制大專生，就要細化，內容不能深，要強調直觀與操作，原理性的直接給出結論并應用。

三．多媒體制作時，要以學生為主導，注意交互性，強調形象化

在制作多媒體課件時要以學生為主導，不能采用那種灌入式的教學方法，要引導學生主動去思考去鉆研，同時制作出來的課件要把抽象的轉化為具體可視的。下面我將一堂課分三個部分進行簡要的介紹。

1．導入

一堂課的導入是非常重要的，導入的好壞直接影響學生對本堂課的學習興趣及學習效果。例如，我在上諧振回路時是這樣導入的：先用FLASH做一個黑匣子，黑匣子引出兩根線接到一個燈泡上，另外兩根線接在一個信號發生器上，并聯一個電壓表（電壓固定不變），信號發生器的頻率可以用鼠標控制，在演示時用鼠標改變頻率，當達到某個頻率時，燈泡最亮，同時黑匣子講話“這個頻率最適合我，我可以讓小燈泡發出最大的光”在其他頻率時提示“不行，我還可以更強”，同時老師提醒學生觀察輸入電壓表（固定不變）這樣就吸引學生，同時他們也會思考，為什么輸入電壓不變而燈泡的亮度會變，為什么黑匣子會說“這個頻率最適合我”是怎么一回事，這黑匣子到底代表什么，這樣會使學生產生濃厚的學習興趣，注意力會更加集中。

但有一個好的開端還是不夠的主要還要摘要在課中解決的問題上。

2．采用問題教學法

即教師在課堂上形成一種問題情境，啟發學生自己去探索、尋找答案興趣，從而激發學生的學習積極性。

例如在講電阻的串聯、并聯和混聯電路時，我就用FLASH畫出一些電路，然后用鼠標指向哪部分電路，就會有個話外音提問：“請問該部分的幾個電路是串聯、并聯還是混聯”，給出一個選擇框，要求學生去選擇。如果選擇正確，就用鼓掌聲音鼓勵學生，如果選擇錯誤，就提示：串聯、并聯和混聯的概念，再要求學生重新選擇一遍，這就使得學生不斷的加深對概念的理解，并運用到具體的電路中。

3．小結

小結可以使學生對整堂課學過的知識有一個整體印象，加強學生的學習效果。比方我在做有效值的小結時就用FLASH做個小動畫。有一個小孩子將一個交流波趕進一個容器里，同時他又回過頭來將另一個直流電趕到一個同樣大的容器里，然后將兩個容器放在一起進行比較，恰好兩者一樣多。圖下面就有一個問題“請問這個直流電就稱為交流電的什么值”，這就會使學生自然而然聯想到有效值的定義，加深了印象。

四．多媒體教學效果統計

下面是我對任教的三個班在運用多媒體教學前、后的效果比較

沒有運用多媒體教學時統計

 

調查內容

好

較好

一般

差

整節課聽課心情

10.3

26.4

58.8

4.5

整節課聽課注意力

20.3

40.5

33.5

5.7

對重點難點理解

33.7

42.6

20.2

3.5

對本節內容掌握情況

21..6

45.8

30.2

2.4

對本節內容記憶效果

30.5

34.7

28.4

6.4

課堂氣氛

36.7

42.9

20.4

第3篇：數字電路分析論文范文

論文摘要：電子信息類畢業生就業曾有過耀眼的輝煌，但近幾年來，其就業形勢大不如前。其主要原因有人才市場容量不足的問題，也有畢業生整體就業能力下降的問題。本文從電子信息工程專業學生應具備的專業能力入手，對專業能力實現的幾個層次，改革學生評價體系，全面提升學生素質，增強學生就業能力等方面進行了探索。

當前大學生就業是社會關注的熱點，高校就業工作面臨著越來越大的挑戰，如何做到大學生充分就業、合理就業，不僅需要高等學校在就業工作上更新觀念，加強指導，同時還需要大學生對就業問題進一步加深認識、理性思考，切實提高自身的就業能力。大學生就業能力是大學生成功地獲得工作、保持工作以及轉換工作時所具有的能力，是一種與職業相關的綜合能力的組合。大學生就業能力培養不僅是高等教育發展的需要，也是社會經濟發展的需要，具有重要的理論與現實意義。大學畢業生作為勞動力市場上一個特殊勞動供給群體，其就業能力是指大學畢業生在校期間通過專業及相關知識學習、積累，對自身潛能進行開發而獲得的能夠實現自我職業生涯目標、滿足社會需求、實現自我價值的技能和能力。就業能力是一種綜合能力。關于就業能力具體包括一些什么能力，至今仍沒有定論，但總的說來可以劃分為專業能力和非專業能力，本文以電子信息工程專業為例，從本專業應具備的專業能力入手，探索如何提高學生的專業能力，從而提高學生的就業能力。

一、電子信息工程專業能力

電子信息工程專業作為新興專業，順應了知識經濟、信息時代的教學、科研和生產發展的需要。但隨著我國經濟和科學技術的快速發展以及開設電子信息專業的院校逐步增多，未來畢業生的就業形勢會更加嚴峻，競爭會更加激烈。畢業生的質量是電子信息專業競爭成敗的關鍵。從培養規格看，本專業學生應具備各方面的能力，由此我們將培養規格中的各種能力進行分類，整理出與之相對應的各門課程，具體分類如下：

1.工程計算基礎能力。主要包括：數學計算及應用能力、建模能力、時域、頻域分析，主要涉及的課程有：高等數學、大學物理、工程數學、信號與線性系統。

2.外語應用能力。包括：聽、說、讀、寫能力，本專業英語文獻閱讀能力，主要涉及的課程有：大學英語、EDA技術與應用等。

3.計算機應用能力。主要包括：計算機基礎應用能力、程序的設計能力、典型微機系統的分析和應用能力，主要涉及的課程有：計算機應用基礎、計算機語言、C語言程序設計、EDA技術與應用、微機原理與應用、單片機原理與應用、單片機技術及應用綜合訓練。

4.電子工程基本分析與應用能力。主要包括：常用電子儀器使用能力，電子電路分析、應用能力，單片機應用能力，EDA應用能力，閱讀與繪制電氣圖能力。主要涉及的課程有：電裝實習、電氣繪圖與電子CAD、電路原理、模擬電子技術基礎、數字電路、電路原理實驗、模擬電子技術實驗、數字電路實驗、單片機原理與應用、EDA技術與應用、模擬電路課程設計、數字電路課程設計、單片機技術及應用綜合訓練。

5.電子信息產品的分析、設計、安裝、運行維護等應用能力。主要包括：工業標準的理解能力，電子信息產品分析、方案的理解及初步的設計能力，方案實現和系統測試能力，電子設備維護檢修能力，跟蹤新技術能力。主要涉及的課程有：工程制圖與CAD、科技信息檢索、通信電子線路、電視技術、電子測量、家用電器技術實訓、傳感器與檢測技術、計算機網絡與通信、通信電子線路實驗與設計。

6.專業綜合能力。主要包括：根據實際應用需求，綜合運用所學知識進行電子系統方案設計與實現，創新意識和實踐能力，獲取新知識的能力。主要涉及的課程有：數字電視、家用電器技術實訓、無線電調試中級工實訓與考工、畢業設計。

7.技術技能能力。主要包括：獲得無線電調試工技術技能能力和考工證書。主要涉及的課程有：測試技術與儀器、大屏幕彩色電視接收機、數字圖像處理、無線電調試高級工實訓與考工。 　8.研究與創新能力。主要包括：培養學生獨立思考、探求真理的科學精神，培養學生的創新意識和創業精神，提高學生的科學研究能力，鞏固和擴展學生所學的基礎理論、專業知識和基本技能，提高學生運用理論知識分析、解決問題的實踐能力。主要涉及的課程有：電子應用基本模塊訓練、數字化測量的實踐訓練、常用控制系統的設計實踐、科研實踐、產品開發。

二、專業能力實現的三個層次

1.基礎訓練。主要通過課堂實驗、電子工藝實習等環節，訓練學生識別選用電子元器件，使用常用電子儀器儀表，測試簡單電路、掌握焊接安裝工藝等。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標測量，鞏固學生所學電子技術理論知識，學會正確使用儀器儀表和科學測量電路方法，為后續實訓環節打下基礎。

2.模塊訓練。就是對某一門或幾門課程進行專項實訓，也就是課程設計，目的是提高學生的實踐動手能力，使學生能掌握一些專項技能，積累一些實際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數字電路、單片機電路等為主的實際應用電路的設計、制作安裝、檢測與調試，訓練學生的基本技能，并為后面的綜合訓練做好準備。

3.綜合訓練。主要采用項目、大型設計競賽、畢業設計等形式。項目主要是在教師指導下，申報校級或院級項目，或是參與教師課題等；大型設計競賽指的是，參加全國大學生電子設計競賽、重慶市盛群杯單片機競賽等；畢業設計是在教師指導下完成最后階段的教學實踐環節。目的是訓練學生綜合運用知識的能力。通過查閱資料、選擇方案、設計電路、制作電路板、安裝調試、撰寫報告等環節，系統地進行電子電路工程實踐訓練，從而進一步提高學生分析問題、解決問題的工程應用能力和創新能力。

三、改革評價體系，全面提升學生素質，增強就業能力

目前，各類企、事業單位對畢業生的要求不斷提高，對應聘者的要求不僅僅是專業能力，還包括人際交往、組織協調、溝通、適應、團隊合作、創新等能力。因此，要求學生對自己所學專業的基礎知識牢固掌握的同時，要積極參與社會實踐，將所學知識與社會實踐緊密結合，只有積極參與社會實踐，參加各項活動，才能得到各方面能力的鍛煉。為此，必須改革大學生評價體系，改革以前在評優評先中只看學習成績的做法，增加學生個人素質評價等相關內容，才能全面提升學生素質。如學生個人素質主要包括：基礎文明素質、政治素質與道德修養、社會實踐與調查、科技文化藝術和體育活動、社團活動和社會工作和課外讀書活動等內容。本文以電子信息工程專業為例，就本專業學生應具備的專業能力，以及專業能力的實現的幾個層次進行了探索。為全面提升學生素質，提高就業能力，還應包括人際交往能力、組織協調能力、溝通能力、適應能力、團隊合作能力、創新能力等非專業能力，對如何提高這些非專業能力還有待進一步探索，也期待同行的指點。

參考文獻

[1]高見芳.關于高職電子專業能力的培養探索[J].當代教育論壇，2010，（10）：61-62.

[2]曲秉春，金喜.在提高大學生就業能力的對策研究[J].經濟縱橫，2009，（9）：43-44.

[3]鄭太發，李儒俊.關于提升大學生就業能力問題的幾點思考[J].紡織教育，2009，24（4）：72-74.

第4篇：數字電路分析論文范文

關鍵詞:步進電機控制卡;二次開發;數控系統;PCL-839控制卡

中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)03-0012-02

一、PCL-839控制卡電路分析

PCL-839運動控制卡數字電路如圖1所示:

(一)譯碼電路

該電路的作用是為PCL-839控制卡提供一個接口地址段,其設計的方法較多,可靈活選擇應用。譯碼電路可用74LS688數值比較器、74LS138譯碼器及DIP撥碼開關組成。通過撥碼開關可重新設置地址段的范圍,從而保證控制卡地址段的范圍不能與計算機系統中所有其它口地址重合,否則將導致總線競爭,系統不能正常工作。

(二)震蕩電路

該電路的作用是為脈沖控制電路提供一個具有固定頻率的脈沖源。由于該脈沖源頻率的穩定性直接關系到脈沖控制電路輸出脈沖的質量,因此震蕩電路頻率的穩定性是衡量震蕩電路好壞的重要標志。采用微分型石英晶體多諧震蕩電路,其輸出的脈沖頻率之取決于石英晶體本身的諧振頻率,而與電路的R、C值無關,因此該震蕩電路的頻率穩定性高。

(三)I/O端口電路

數控機床運行期間,數控系統經常需要同外設之間進行信息交換,因此需要設計專門的I/O端口電路。運動控制卡上的I/O端口電路常用8255并行口芯片組成。8255屬于可編程芯片,其功能可由程序來設定。每片8255有3個8位的輸入輸出端口,這些端口可經過光電隔離電路輸出作為補進電機的方向信號,也可供卡內部使用,或經過光電隔離輸入輸出電路與外設相連。

(四)脈沖控制電路

PCL-839控制卡上脈沖控制電路是一個很重要的組成電路,它可由8254計數器組成,每片8254計數器可控制一個步進電機。8254屬于可編程芯片,內部有3個獨立的16位計數器,每個計數器有6種工作方式,可由程序設定。每片8254可用來控制輸出脈沖的頻率,即工作方式3(方波速率發生器);或用來控制輸出脈沖的數目,即工作與方式0(記完最后1個數時中斷)。

(五)光電隔離輸出輸入電路

為了使數控系統與外設之間電源隔離以及電平匹配,可采用光電隔離電路,從而減少外界電源對數控系統的干擾。

除上述幾種數字電路外,PCL-839控制卡還經常用到一些其它的集成數字電路,如74LS,74H,74S等TTL系列集成電路,MOS系列集成電路以及GAL系列可編程邏輯電路等。

二、L-839三軸步進電機控制卡工作特點

其特有的3個板載脈沖發生器可以對3個步進電機進行同步獨立控制;其有兩種操作方式――雙脈沖方式(+/-方向脈沖)或單脈沖方式(脈沖-方向);它的可編程步進速率為1～16pps(脈沖每秒);并可通過編程控制初始速度,最終速度以及持續時間,完成自動梯形加速/減速斜坡;通道為16位I/O TTL兼容道;所有輸入/輸出均為光隔離,提供500V直流隔離保護;提供包含設備驅動程序的C函數庫;提供易于熟悉PCL-839指令設置的指令解釋程序。

三、工作原理分析

(一)寄存器

控制卡的核心為PCL-AK步進電機控制芯片,通過它實現控制邏輯。在芯片中包含了6個寄存器,分別為:減法計數器,高、低速度寄存器,加(減)速率寄存器,減速點寄存器,以及乘法器。各寄存器功能如下:

1.減法計數器R0(18位)。當脈沖以手動模式、起點模式或預設模式輸出脈沖時,減法計數器倒減計數。如果計數器在運行狀態下停止,那么計數也停止。如果當計數器中的值已經到0時輸出一個脈沖,計數器則還原至其最大值3FFFF(hex)(262143 dec)。計數器的值可以在任何狀態下(運行或靜止)讀取。當在運行中讀取值時,兩次讀取必須在下一個脈沖改變計數器值之前完成。比較兩個值,如果相等則為脈沖的真值。預設模式中設置寄存器所需的脈沖數。當脈沖輸出和脈沖產生時計數器開始減法計數,并且在計數器達到0時停止。啟始范圍為00001～3FFFF(hex)(1～262143―十進制)。如果在操作開始時設置寄存器為0,則不會出現脈沖產生。此時運行標志會顯示中斷狀態,但INT信號不會輸出。如果計數被減速-停止或復位指令中斷,則保存當前計數器的值,并且在接到開始指令時繼續計數。當操作完成時計數器將會為0。在每次預設模式開始時必須給出一個初始值。

2.速度寄存器R1、R2(13位)。R1為初始/低速度寄存器。當以高速方式開始時,脈沖發生器以FL(初始/低速)開始并且提速至FH(最終/高速)。如果在高速運轉期間接到減速-停止指令,電機會減速至FL速度然后停止。FL范圍為1～8191(0001～1FFF (hex))。R2是高速度寄存器,用于設置FH速率。FH的范圍也是1～8191(0001～1FFF (hex))。R1和R2的設定值與輸出脈沖頻率之間關系的變化均取決于R7(乘法計數器)。

3.加(減)速率寄存器R4(10位)。這個寄存器用于設置加速和減速特性。在高速狀態中,發生器從FL開始并加速值FH。

如果基準時鐘頻率為(TCLK)[秒],TSUD(加速/減速所需時間)為:

TSUD=[(R2)-(R1)]x(R4)x(TCLK)[秒](1)

如果加速/減速時間已知,R4可以如下計算:

R4=TSUD/([(R2)-(R1)]x(TCLK)) (2)

R4的范圍為002(十六進制)～3FF(十六進制)(2～1023―十進制)。

注:PCL-839的TCLK為203ns

4.減速點寄存器R6(16位)。在高速運行期間,減法計數器的值是與該寄存器中的值相比較。一旦計數器的值小于該寄存器中的值,將開始減速。如果在高速模式開始時,R6中的值大于減法計數器的值,將不會出現提速,并且脈沖發生器將以FL繼續進行。R6的范圍為0001～FFFF(hex)(1～65535―十進制)。

減速點設置。如果在輸出方式中選擇“減速點自動設置”, R6不需要設置。如果沒有選擇自動設置,R6的值必須計算并且寫入寄存器。當設置減速點時,FL頻率、FH頻率以及減速等級必須考慮。如果設置了一個非法值,脈沖輸出在減速過程中會中途停止(圖2-A)或在減速后持續,造成較久的FL速度運行(圖2-C)。

減速點是根據減速過程中脈沖輸出的數量設定的。因此,(圖3)中斜線所標出的區域是需要計算的脈沖數。FL和FH是輸出脈沖頻率。

Tsd[秒],減速所需時間:

Tsd=[(R2)-(R1)]x(R4)/(CLOCK)

(CLOCK=4.9152MHz)(3)

速度寄存器(Rf)設定值和輸出頻率(F[PPS])之間的關系為:

F=(Rf)x(CLOCK)/[8912x(R7)] (4)

因此,FL輸出頻率FL[PPS]和FH輸出頻率FH[PPS]為:

FL=(R1)x(CLOCK)/[8192x(R7)] (5)

FH=(R2)x(CLOCK)/[8192x(R7)] (6)

Psd,在Tsd[sec]期間由梯形A-B-C-F所表示的脈沖數:

Psd ={[(FL)+(FH)]xTsd}/2 (7)

將方程(3),(5),(6)帶入方程(7)

Psd ={[(R2)2-(R1)2]x(R4)}/{16384x(R7)}(8)

當在減速完成后以FL速度輸出5個脈沖時,指向寄存器(R6)的減速寄存器的設定值為:

(R6)=Psd +5

(R6)={[(R2)2-(R1)2]x(R4)}/{16384x(R7)} + 5 (9)

5.乘法計數器R7(10位)。對于速度寄存器R1和R2,步數可以選擇(1～8191)。這個寄存器(R7)用來設定一步的輸出頻率。從CLOCK端輸入的基準時鐘被可變分頻器和倍頻器分割和增加,然后輸出給PULSE OUTUT 端子。當速度寄存器的設定值為Rf(Rf為R1和R2的設定值)時,PULSE OUTPUT端子的輸出頻率為:

Fpout={(基準時鐘頻率)[Hz]x(Rf)}/{8912x(R7)}=(Rf)x{(基準時鐘頻率)}/{8912x(R7)}

當(基準時鐘)/[8192x(R7)]=1…1x模式

當(基準時鐘)/[8192x(R7)]=2…2x模式

對于PCL-839,基準時鐘頻率為4.9152[MHz],因此:

(R7)=600 (=258 hex) 1x模式

(R7)=300 (=12C hex) 2x模式

設定范圍為002(十六進制)～3FF(十六進制),相當于2～1023(十進制)。設定值越小,輸出頻率就越高。

(二)PCL-839的二次開發工作過程

PCL-839與其他PC擴展設備一樣,是通過PC總線來傳遞地址信息,數據以及控制信息。它需要16位連續的I/O地址,選址范圍為200～3FF(hex)。出廠地址的默認值為300(hex),通常是PC原型主板所保留的空閑地址。地址的選擇是通過卡上的DIP開關S1來設置I/O基地址。其地址必須選擇不被其他I/O設備占用的基地址,否則會與其它設備的產生沖突會導致系統設備出現故障。PCL-839有三個獨立的通道,可以同時控制3個獨立的步進電機。工作時,由控制程序向相應的基地址中傳遞信息,首先是向各通道的指令緩沖中傳遞指令。通過對信息特征碼位的判斷,得出傳入的信息是控制指令還是數據,之后由卡上的地址譯碼器,選擇卡上相應的功能部件對相應的信息進行處理。接下來總線上傳遞的就是數據,這些數據根據剛才接到的指令分別送往芯片中的6個寄存器,通過這些寄存器首先對步進電機進行初始化,確定其各個參數。在步進電機的初始化及相關參數都確定后,開始向指令緩沖傳送控制命令來控制步進電機進行所需的運動。

參考文獻

[1]彭炎午.計算機數控(CNC)系統[M].西安:西北工業大學出版社,1988.

第5篇：數字電路分析論文范文

論文摘要：本文從高職教育的特點出發，闡述了傳統的電子專業基礎課教學和EDA技術教學存在的缺陷，引出如何讓高職院校的學生能夠通過實踐的方法掌握電子專業基礎課中必備的一些抽象的理論知識的問題。列舉了幾種常用的EDA軟件（protel、NI Multisim 10、MAX plusII等）的功能、特點、適用范圍，最后，通過具體的應用實例提出高職教育中EDA教學與電子專業基礎課的相互滲透的方法，使得二者有機結合，達到更好的教學效果。

引言

職業技術學院以培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才為根本任務。一貫以來培養目標是以專業技術知識為基礎，以實踐為核心，注重理論聯系實際，培養學生創新能力。讓學生掌握一門扎實的專業基礎知識和技能，使學生有較強的知識轉化能力。

1.傳統的專業基礎課教學存在的主要問題

電子類職業學校的專業課都開設了專業基礎課，這些專業基礎課涉及的知識面廣，基本概念、基本原理、分析方法多，因此學生在學習中，總是覺得很吃力，學完之后，又不知道如何運用知識。問題的癥結是學生剛剛接觸專業的知識，沒有基礎，而且傳統的教學用單一的方法從理論上闡述，學生學起來感到抽象，難以理解和掌握，所以學生難以學好專業課。但專業基礎課學好后，對學生的后續專業課的學習起著至關重要的作用。高等職業院校的電子專業基礎理論課具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點，比如《電工技術基礎》的公式多、定理多、計算量大，《電子技術基礎》概念多，單元電路分析計算難，電子專業基礎課理論性，實踐性強，與學生在高中學習的基礎知識聯系不多，每次課的新知識多，信息量大，抽象且枯燥無味，往往學生進入專業基礎課的學習都會感到難以適應，久而久之導致惡性循環，以至于失去學習專業課的興趣和信心。

2.傳統的EDA課程教學存在的主要問題

隨著EDA技術的普及，職業技術學院也相繼開設了相關的課程比如《EDA電子設計自動化》，《Protel電路設計》，《可編程控制技術》等，涉及的主要軟件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實現了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。

NI Multisim 10的元器件庫提供數千種電路元器件供實驗選用，同時也可以新建或擴充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數可以從生產廠商的產品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設計中使用。PROTEL是PORTEL公司（后更名為Altium）推出的EDA軟件，是電子設計者的首選軟件，在電子行業的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是個完整的板級全方位電子設計系統，它包含了電路原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務器）體系結構，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現高密度PCB的100%布通率，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。轉貼于 Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD開發集成環境，Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，在Max+plusⅡ上可以完成設計輸入、元件適配、時序仿真和功能仿真、編程下載整個流程，它提供了一種與結構無關的設計環境，是設計者能方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。但是，一般這些課程會被安排在專業基礎課學習完畢以后，在第三或第四學期，學生在學習到這些仿真軟件時往往已經忘卻了許多重要的基本知識。除此以外，傳統的教學方法在EDA應用軟件的教學中只注重命令的介紹，或者說強調命令的操作步驟，而不重視命令以外的東西。由于教師本身的學業水平及其素質問題，功能性教學方法被廣泛采用。采用這種方法學生不可能在教學規定的時間內宏觀地、整體地去把握事物的內涵，所學的知識缺乏連貫性，獨立操作軟件的水平不高，只能簡單模仿和死記硬背。同時該方法往往是以教師為中心，課堂上教師講得多，學生參與少，不能適應培養高技能人才的需要。

3.改革的主要思路

傳統的電子專業基礎課教學和EDA技術教學存在明顯的缺陷。在具體實施過程中教師應積極參加教研教改項目，以教改促進課程教學整體質量的提高。比如，在專業基礎課的教學中不能照搬傳統的一套教學方法，從數學推導或理論分析來得到相關的結論。一方面，應該借助電子仿真軟件EDA開展教學，直觀的形象顯示有助于培養學生的觀察能力和分析問題的能力，有助于教學重點和難點的講解，可培養學生的學習興趣，激發學習動機。另一方面結合其它課程設計的方法來提高EDA軟件的使用，如《電路基礎》、《數字電路》、《模擬電路》、《高頻電子線路》等課程的設計以前都是手工完成設計部分的工作，現在都安排在EDA技術中心利用EDA軟件來完成。通過大量實際訓練，使學生掌握EDA在本專業各項設計與電路制作中的應用。在接觸各種實際的和模擬的設計電路課題的過程中，提高分析、解決問題的能力。最后，推廣職業認證考試高職教育應該依照國家職業分類標準及對學生就業有實際幫助的相關職業證書的要求，

調整教學內容和課程體系，把職業資格證書涉及的相關課程納入教學計劃之中，將證書考試大綱與專業教學大綱相銜接，創新人才培養模式，強化學生技能訓練，使學生在獲得學歷證書的同時，順利獲得相應的職業資格證書，增強學生就業競爭能力。通過比賽提高學生的學習積極性，促進課程改革建設的深入。

結束語

實踐證明，職業技術學院的專業基礎課程和EDA教學方式的改革是勢在必行的，只有通過改革才能把這兩門課程教學實施得更好，才能達到高職高專院校培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才的目標。當然，筆者提出的把兩種課程糅合在一起貫穿執行的教學方式還不夠細致和完善，這當中還存在很多方面的問題需要在以后的教學環節去檢驗和解決。

參考文獻

[1]俞文英.關于電子專業基礎課的教學探討[J].洛陽師范學院學報，2003(5).

[2]李曙峰，冀云.EDA課程教學改革實踐探索[J].科技致富向導，2011(23).

[3]孫懷東.EDA技術在電子技術課程教學中的應用[J].三明學院學報，2007(04).

第6篇：數字電路分析論文范文

【關鍵詞】虛擬實驗室；電子電路；仿真

1.引言

在現代教育中，實驗教學占有非常重要的地位。學生只有通過足夠的驗證性實驗和一定數量的綜合設計性實驗，才能真正理解和掌握該學科的理論知識，才能獲得足夠的實驗技能和動手能力，并初步具備完成實際測試、設計等工作的能力。但隨著實驗形式、內容、要求越來越高，不得不平衡其與學校實驗設備、儀器、場地、經費保障相對滯后之間的矛盾。一個傳統實驗要使用多種元器件，而且不同實驗所用的元器件也不盡相同，如果開設綜合性實驗，則所需的元器件更多。這么多的元器件不僅價值昂貴，體積大，占用空間多，而且相互連接也十分麻煩。再加上學生在實驗過程中，錯誤操作導致元件或儀器損壞，維修費用也是一筆不小的數目。在這樣一些情況下，較差的實驗環境制約了實驗教學的開展和學生實踐創新能力的培養。學校為了滿足培養具有高素質、創新能力人才的要求，不斷改革實驗教學，引進多種教學手段和教學媒體，學生可以在其中自由選擇，充分發揮自己的主觀能動性。

計算機輔助教學將計算機技術運用于課堂教學、實驗課教學、學生個別化教學等各個環節，可提高教學質量和教學效率的教學模式。教師在介紹元件、儀器外觀或比較抽象的內容時，若沒有對應的實物器件或圖形顯示，只是費盡口舌描述，可能學生還是一頭霧水。如果將一臺普通的計算機安裝某種電路仿真軟件，其配備的虛擬元件和虛擬儀器可讓學生進入生動、逼真的學習情境，更加主動的學習知識?？梢云鸬焦澕s購買和維修元器件費用、緩解實驗元器件不足、縮小元器件存放空間等作用，降低實驗教學對客觀物質條件的依賴性。所以，虛擬電子實驗室就孕育而生。

2.虛擬電子實驗室設計原則

虛擬電子實驗室的設計應該以教學為主導，網絡技術，建立一個以學習者為中心的虛擬實驗環境，為電子類專業學生的實驗提供更好的實驗環境和實驗條件。在系統設計過程中，要注意實驗教學內容的科學性和實驗教學方法的科學性。實驗內容應該符合知識的內在邏輯體系結構，教學方法應該有利于培養學生分析問題、解決問題的能力；有利于增強學生的創新意識，培養學生的創新能力；有利于學生個性化的發展；其次，要能夠隨時向學生開放。可以打破時間、空間的限制，使得實驗者隨時、隨地進入系統進行實驗學習；然后，還要注意界面設計也簡潔易懂，充分發揮該系統的實際效用；最后，虛擬實驗系統是針對院校電子類學生的模擬電路、數字電路和電路分析課程而創建，在實驗內容的選擇上要符合學生和學校的培養目標。

2.1 傳統電子實驗室模型

傳統的實驗室往往都是以教師為主導的，單向的過程的教學，學生按部就班的按照教師的指導進行實驗，沒有發揮學生的自主性，不利于其思維能力的培養。

2.2 虛擬電子實驗室模型

虛擬電子實驗室可以讓學生隨時隨處方便的進行實驗學習以及進行討論，可以重復學習，直到達到自己滿意的結果，而且還可以進行創新性的實驗嘗試。但是，虛擬電子實驗室也不能完全替代傳統的實物實驗，因此，只有將虛擬實驗和傳統實驗有機結合起來，才能更好的提高學生的動手能力和探索精神。虛擬實驗室實驗過程如圖1所示。

根據其實驗過程需求，設計虛擬電子實驗室的基本構架。在用戶進行儀器仿真實驗時，用戶只需使用網絡瀏覽器，就可以登錄到虛擬實驗室的Web服務器上進行實驗。在進行Multisim電路仿真設計實驗時，用戶可以先利用系統進行實驗預習然后在本地計算機上進行實驗。首先在虛擬實驗室列出所有實驗項目及其具體內容。然后，用戶選擇實驗項目，預習實驗內容，開始實驗，根據實驗的具體要求設置滿足要求的實驗儀器，搭建電路和測試結果。做完實驗后，把實驗結果和實驗報告按照要求保存后，提交到服務器，供大家討論，也可以在線和教師交流。

3.虛擬電子實驗室系統組建

虛擬電子實驗室主要包括五個子系統：登錄系統，實驗項目資料系統，軟件仿真系統，虛擬實驗系統和實驗教學管理系統。其中，登錄系統可以實現用戶管理，包含對學生和教師用戶的管理，以及對用戶的身份進行驗證；實驗項目資料系統包含了實驗教學資源的管理；虛擬實驗系統提供學生用戶對虛擬實驗的訪問；實驗教學管理系統提供了實驗報告的管理功能。

4.總結

虛擬實驗教學促進了實驗教學理念的不斷創新，改變了傳統的實驗教學模式，將教師由原來的處于中心地位的知識權威轉變為學生學習的指導者和合作伙伴、設計者、教育的研究者，而學生由被動的學習者轉變為知識的主導者、學習的主體，學生可以按照自己的興趣，自主地選擇所需要的學習內容；學生可以通過網絡平臺自主的學習有關實驗的知識，觀看教師實驗課程展示，然后自主去設計和做實驗，擺脫了傳統實驗教學中教師做一遍學生跟著做一遍的弊端，因此，很好的培養了學生的自學能力。

參考文獻

[1]樊進.電子電路虛擬實驗系統的設計與實現[D].安徽:安徽大學,2006.

第7篇：數字電路分析論文范文

關鍵詞：Proteus;嵌入式系統;實驗;動態仿真

1概述

現代電子電路設計已經進入電子設計自動化時代，電路仿真是電子設計自動化中的一項重要技術，可以廣泛應用于電子產品的分析、設計、檢測、改造和技術革新等方面。嵌入式系統是以計算機體系結構、計算機軟件以及其他相關電子技術為基礎上發展而來的綜合技術。嵌入式系統技術已經成為當下主流發展研究技術，對于具備一定嵌入式開發能力的人才在企業非常受歡迎。在當前高校普遍開設的嵌入式系統課程中，普遍采用的微處理器是8位的單片機8051，32位ARM7TDMI 核的飛利浦NXP LPC系列和三星S3C44B0芯片。實驗教學中往往以單片機作為學習嵌入式的基礎鋪墊，待基礎掌握后將ARM7內核CPU 作為升級版單片機引入，輕松過渡到ARM平臺。

傳統的嵌入式系統教學，課堂環節基本是在傳統實驗箱基礎上輔助純理論教學，由于硬件的限制，學生可自主實驗和拓展項目較少，不利于創新學習。針對傳統教學模式的不足，為此將Proteus軟件引入到課堂教學、實驗、畢業設計、創新設計中，能起到更好的學習效果。這種教學方案將傳統理論教學可以實時的與實驗相結合，不僅可以提高理論教師的實踐能力同時對于學生而言，不會產生對理論的抵觸心理，更多的實驗自主能夠更好的激發學生的學習創新興趣。

2 Proteus軟件介紹

Proteus 嵌入式系統仿真與開發平臺是目前世界上最先進、最完整的嵌入式設計與仿真平臺，由英國Labcenter 公司開發的[1]。Proteus主要由ARES、ISIS兩大模塊構成，ARES主要用于印刷電路板（ PCB） 的設計及其電路仿真，ISIS 主要用于原理圖的設計并仿真。在Windows 操作系統平臺，可以對各種模擬器件和集成電路進行仿真、分析（ SPICE）。

Proteus軟件和其它EDA工具軟件一樣提供仿真功能，但是它還能從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB 設計，實現了真正意義上的從概念到產品的完整設計。能夠同時提供將電路仿真軟件、PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三大功能的軟件目前只有Proteus軟件;在編譯方面，它也支持IAR、Keil 和MatLAB 等多種編譯。

3 Proteus軟件在實驗教學中的優越性

教師在實際教學中通過Proteus和Keil搭建虛擬實驗平臺，同時引入仿真平臺，輔以硬件實驗的驗證，可以使得學生更好的由理論過渡到實踐，對于產品的電子系統能夠有更全面的理解和掌握[2]。畢業生在自己的畢業論文設計中可以采用Proteus軟件為輔助手段;學生可以采用Proteus軟件為輔助手段，進行大學生科技創新活動，或參加市級以及全國各類電子設計競賽活動。下面是利用Proteus軟件進行仿真和硬件驗證的流程圖：（圖1）

針對Proteus軟件以上多種優點，建立一個Proteus實驗室，它的出現為電類專業的實驗教學帶來了前有未有的新思維和解決之道。Proteus實驗室可以為教學創造一個更加優質的平臺，在現有資源的基礎上，實驗室具有如下的優點：

3.1 功能多樣化 Proteus軟件除了提供仿真電路分析實驗、模擬電子線路實驗、數字電路實驗外，同時還可以對嵌入式系統實驗仿真，提供嵌入式系統（單片機應用系統、ARM應用系統）仿真實驗功能是它區別其它軟件的最大特點，因此，Proteus軟件是一個多功能的實驗平臺。它的多樣化功能解決了教師教學過程中可能出現硬件設備不齊全問題。

3.2 資源開放 由于其硬件是基于網絡平臺的，如一個單位內的局域網、或企業網、或校園網（或單機板，基于一臺PC）或Internet用戶。因此解決了學生受傳統實驗室的時間、空間、及實驗內容的限制問題，可以發揮自身的學習熱情來學習，更好的解放由傳統硬件帶來的思維限制，提高創新能力，同時也可以最大發揮設備的利用率。

3.3 內置資源先進 Proteus實驗室主要由其Proteus仿真軟件實現，軟件內部包括萬種以上元器件及多達30多個元件庫，多種現實存在的虛擬儀器儀表，豐富的測試信號源，先進的混合仿真系統（SPICE電路仿真器+數字仿真器+MCU仿真器）?；谏鲜鰪姶蟮膬戎门鋫?，可以保證實驗室的先進性。另外，軟件提供用戶自己制作器件模型，英國Labcenter公司也能夠為用戶制作，此外，軟件跟硬件相比升級更為方便，幾乎無成本，可以保持軟件庫中的器件的實時先進性，保證了實驗室的先進性。

3.4 實驗創新化 Proteus仿真軟件內置的豐富資源是進行創新型實驗研究的基礎。軟件庫中提供了儀器儀表、信號源、元器件、器件模型，教師利用軟件設計相應的教學內容或者進行創新實驗的研究，學生除了完成實驗內容外可以自己研究感興趣的內容，由于豐富的軟件庫中器件，不受到傳統硬件的束縛，可以更好的放開思維，展開實驗仿真學習，對于提高學生的自主學習，培養創新能力有重大的意義。

3.5 易管理、易維護 由于其核心為Proteus仿真軟件，在實驗過程中不會產生損耗問題，軟件的管理、維護也僅僅是帳戶的管理、軟件的安裝及更新，設備的管理工作量得到了降低，可以將更多的時間精力投入到實驗創新研究中。

3.6 低投入、高回報

將Proteus實驗室與傳統實驗室對比，投入低，回報高。教師只需建立相應的計算機網絡平臺（也可使用已有的計算機網絡平臺），外加購買一套Proteus網絡板軟件，部分實驗驗證板即可。幾乎不會產生維護費用，此外，建立這樣的實驗室還可以被嵌入式系統（單片機應用系統、ARM應用系統）、微機原理與接口技術課程學習用到，做到資源利用的最大化。

4 Proteus軟件的應用實例

由于液晶顯示器的低功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧等諸多優點，已經被廣泛應用在袖珍式儀表和低功耗應用系統中[3]。在LCD顯示電路的硬件電路中，我們通常使用LPC2106芯片和LM016L顯示模塊。LPC2106由一個支持仿真的ARM7TDMI-S CPU、與片內存儲器控制器接口的ARM7 局部總線、與中斷控制器接口的AMBA高性能總線（AHB）和連接片內外設功能的VLSI外設總線組成。LM016L液晶模塊通過指令編程來完成讀寫操作、屏幕和光標控制。LCD顯示電路電子電路圖如下圖所示：

<D：＼123456＼中小企業管理與科技?下旬刊201511＼1-297＼245-2.jpg>

圖2 LCD電子電路圖

我們可以看到，雖然在這個電路中，電路并不復雜，但是LPC2106這個芯片是雙電源芯片，CPU操作電壓范圍為1.65V～1.95V（1.8V ±8.3%） ，I/O電壓范圍為3.0V～3.6V（3.3V ±10%） ，這兩個小伏電壓范圍比較難調整，學生在實驗過程很容易就會出現電壓過大，燒壞芯片的事故。除此之外，學生還很有可能出現電路連接等錯誤，在實際操作中，這會很大程度地影響教學。所以，我們可以采用用Proteus軟件來仿真電路這一方案。

下面是基于ARM7的LCD顯示電路仿真，介紹電路的設計和使用Proteus 進行仿真與實現的過程。首先運用Keil編譯C語言，連接生成Hex文件，使用PROTEUS 7.8SP2仿真，選用ARM7 LPC2106 芯片和LM016L，將Hex文件導入，然后進行軟件仿真調試[4]。其電路原理圖如下圖所示：

<D：＼123456＼中小企業管理與科技?下旬刊201511＼1-297＼245-3.jpg>

圖3 系統電路圖

設計的最終效果是使得字符串從左往右逐個依次出現在屏幕上，同時逐漸右移，直至全部消失。然后再從右向左逐個依次出現，待移到最左端后消失。如此循環往復。其設計效果如以下圖所示：

<D：＼123456＼中小企業管理與科技?下旬刊201511＼1-297＼245-4-1.jpg><D：＼123456＼中小企業管理與科技?下旬刊201511＼1-297＼245-4-2.jpg><D：＼123456＼中小企業管理與科技?下旬刊201511＼1-297＼245-4-3.jpg>

圖4 設計效果顯示框圖

在這個實驗中，學生可以通過Proteus模擬ARM7芯片設計，將理論與實際相結合，應用現有的仿真工具和嵌入式軟件開發平臺，合理規范地設計實現一個小型LCD顯示電路功能。同時，提供KeilC51 uVision2軟件的調試功能。

如果電路出現結果與實驗目的有所偏差，可以利用軟件調試系統全速、單步、設置斷點等，對各個變量、寄存器狀態進行實時觀察。只需利用仿真軟件在計算機平臺上進行各種仿真調試工作即可，能夠不動用電烙鐵試驗板就能知道結果的方法，大大提高了電路設計的效率和可操作性，將解析法在近似處理中帶來的較大誤差有效的避免，還可以與實物試制和調試相互補充，通過理論與實踐相結合的教學，大大提高教學效率，更好的達到教學目的，也能提高學生自主的學習興趣，培養學生自己的探究研究問題能力，提高創新意識。

5 結語

采用Proteus仿真軟件作為嵌入式系統實驗教學平臺，不僅幫助工科類學院學生更快地掌握業內主流電子設計工具，綜合最新的電子設計技術，提升學生的實踐動手能力，還使得學生在校期間，比較靈活地將不同學科的電子設計知識融會貫通，為學生提供更多的實踐與應用平臺，拉近了學習與就業的距離。實踐證明，這種教學方法在教學效率、成本預算、后期維護方面優勢明顯，具有較高的推廣價值。

參考文獻：

[1]朱清慧，張風蕊，等.Proteus教程-電子線路設計、制版與仿真[M].北京：清華大學出版社，2008.

[2]陳燕，李娜娜.Proteus和Keil在單片機教學中的應用[J].中國科技信息，2009（20）：194-195.

[3]周立功.ARM嵌入式系統基礎教程[M].北京航空航天大學出版社，2008年9月第2版.

第8篇：數字電路分析論文范文

【關鍵詞】單片機；Proteus Keil uVision2；仿真；PCB設計

1.引言

單片機是將CPU芯片，存儲器芯片，I/O接口芯片和簡單的I/O設備裝配在一塊印刷電路板上，再配上存儲在ROM中的監控程序，這便構成了一臺單板微型計算機。傳統的單片機開發都是采用硬件實驗箱或實驗板方式，硬件投資成本相對較高；這種定式的環境很容易將開發者的思維禁錮在小小的實驗箱里，不利于創新思維實現，對于初學者還會造成認知上的誤區，即所謂的單片機就是在一個箱子里穿針引線，這極不利于后續的開發。

目前，具有電路仿真功能的軟件比較多，性能比較好的有Multisim、Protel、OrCAD等，但這些對單片機的仿真無能為力。到目前為止，只有Proteus軟件能夠提供完善的單片機芯片及嵌入式系統的仿真。

2.單片機仿真所需實驗配置

2.1 選用Proteus軟件作為單片機仿真軟件

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司開發的EDA工具軟件。它不僅是模擬電路、數字電路、模/數混合電路的設計平臺，更是目前世界上最先進，最完整的多種型號微處理器系統的設計與仿真平臺，真正實現了在計算機上完成原理圖設計，電路分析與仿真，微處理器程序設計與仿真，系統測試與功能驗證，到形成PCB的完整電子設計、研發過程。

Proteus軟件由ISIS和ARES兩個軟件構成，其中ISIS是一款智能原理圖輸入系統軟件，可作為電子系統仿真平臺，ARES是一款高級布線編輯軟件，用于設計PCB。

2.2 選用Keil uVision2軟件對程序進行編譯和調試

Proteus仿真中的單片機芯片，與單片機硬件的 試驗臺中單片機芯片一樣，需要下載編譯好的機器語言文件，這樣就需要匯編語言和C語言的編譯器。KeiluVision2是51系列兼容單片機C語言軟件開發系統，使用接近于傳統C語言的語法來開發，它還能嵌入匯編，您可以在關鍵的位置嵌入，同時可移植性強，使程序達到接近于匯編的工作效率。此外，Keil uVision2軟件還支持眾多不同公司的單片機芯片，集編輯、編譯和程序調試于一體，之后將生成的.HEX文件，下載到單片機芯片里，這就完成了程序的固化。

3.基于Proteus軟件含有AT80C51芯片的流水燈仿真與PCB制作

3.1 Proteus單片機仿與PCB制作的實驗流程（如圖1所示）

3.2 用ISIS軟件繪制含有AT80C51單片機芯片的原理圖

1）打開ISIS Professional 軟件，執行“File”“New Design”，在彈出窗口中選擇默認模板“DEFAULT”，點擊“OK”，然后保存，命名為“liushuideng.DSN”。

2）“System”“Set Sheet Sizes…”，彈出“Sheet Size Configuration”對話框，設定圖紙為A4，單擊“OK”。

3）添加元器件。

表1 本例所用元器件

單片機AT89C51 瓷片電容CAP 晶振CRYSTAL 11.0592MHz 發光二極管LED

電阻 RES 排阻RESPACK-8 電解電容CAP-ELEC 按鈕BUTTON

具體數值見圖3。在工具欄中執行菜單命令“Library”“Pick Device/Symbol…”，彈出對話框在“Keywords”欄里輸入所需元器件，右側欄將顯示，此時只需選擇自己需要的元器件，點擊“OK”，然后在列表中選中元器件，在原理圖編輯窗口合適位置單擊鼠標完成放置，按此方法將列表中的所有元器件添加進去。

4）放置電源和地：單擊左側工具箱中圖標，在對象選擇器中單擊“POWER”，使其出現藍色條，再在原理圖編輯窗口合適位置單擊鼠標，就將“電源”放置在原理圖中；單擊“GROUND”，用同樣方法，將“地”放置在原理圖中。

5）布線：在ISIS原理圖編輯窗口中沒有專門的布線按鈕，但系統默認自動布線有效，因此，可直接畫線，布線如圖2所示。

4.C語言編程

4.1 建立工程文件

1）打開Keil uVision2軟件，點擊“Project”“New Project”，命名為“liushuideng”，然后保存，在彈出的對話框“Data base”欄中選擇“Atmel” “89C51”“確定”；然后點擊“File”

“New File”。

2）點擊“Save”文件命名為“lius-huideng.c”“保存”，本程序利用C語言編程后綴必須是“.c”。

3）點擊“Target 1”“Sour Group1” “Add Files to Group“Sour Group 1””，在彈出的對話框中選擇剛建的文件，然后點擊“Add”，添加完成后點擊“Close”；到此工程建立完畢。

4.2 利用C語言編寫流水燈的程序源代碼

#include #include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar temp；void delay（uint）；

void main（）

{temp=0xfe；P0=temp；while（1）

{temp=_crol_（temp，1）；delay（600）； P0=temp；} }

void delay（uint z）

{uint x，y；for（x=100；x>0；x--） for（y=z；y>0；y--）；}

4.3 調試程序

經調試本程序，下邊狀態欄顯示“0 Errors，0 Warning”，表示“0”錯誤，“0”警告。

4.4 生成.HEX目標文件

選中“Target 1”單擊右鍵“Option for Target ‘Target 1’”，在彈出的對話框中，單擊“Output”“Create HEX File”打鉤，再次運行程序即可生成.HEX目標文件。

5.原理圖仿真

（1）在Proteus ISIS中，雙擊AT89C51單片機芯片，在彈出的“Edit Component”對話框的“Program File”欄中選擇“liushuideng.hex”，然后點擊“OK”。

（2）在Proteus ISIS編輯窗口左下方點擊播放按鈕，或者在“Debug”菜單下選擇“Execute”，可以看到，首先P0.0點亮LED燈，等待一秒后熄滅，同時P0.1點亮另一只LED燈，同樣等待一秒后熄滅，P0.2點亮LED燈┄┄當P0.7點亮LED燈等待一秒后熄滅后，P0.0點亮LED燈┄┄如此循環，間隔時間可在delay函數中自行設定，在運行結果如圖2所示。

圖1實驗流程

圖2 原理圖和仿真現象

LED燈左側的點呈現藍色時，表示點亮狀態，紅色時，表示熄滅狀態。

6.PCB的制作

6.1 統計電路原理圖中使用的元器件

在ISIS中執行菜單命令“Tools”“Bill of Materials”“2 ASCII Output”，生成元器件清單，如圖3所示：

圖3 元器件清單

6.2 導入網絡表

在ISIS中，雙擊開關“K”，會彈出“Edit Component”對話框，將“Exclude from PCB Layout”前的“√ ”去掉，點擊“OK”；執行菜單命令“Tools”“Netlist to ARES”，系統自動打開ARES軟件。在ISIS中有些元器件沒有指定封裝形式，因此系統會自動彈出“Package Selector”對話框，在“Package”欄中輸入相應的封裝形式，對于發光二極管的封裝形式為“LED”，按鈕“K”的封裝形式為“SW-PUSH1”。

6.3 放置元器件

完成元器件封裝后，進入ARES操作界面，先要點擊主工具箱中圖標，此為2DGroaphics框體模式，在左下角下拉框中選擇當前板層為“Board Edge”（黃色），在工作區內單擊不放，拉出來個黃框，按需要設定大小，那就是PCB編輯板層。在元器件不多的情況下，為了達到自己想要的設計效果，采用手動布置元器件的方法，在主工具箱中單擊元件模式圖標，在元器件列表中選擇某個元器件，然后在編輯區中合適位置單擊鼠標左鍵，即可放置好該元器件；如果元器件比較多，采用自動布置元器件和手動布置元器件相結合的方法，可以大大提高制板效率。元器件放置完畢后，且右下角顯示“No DRC errors”，無設計規則錯誤。

6.4 布線

ARES提供了交互手工布線和自動布線兩種方式，通常結合使用以提高效率，并使PCB具有更好的電氣特性，也更加美觀。執行菜單命令“Tools”“Auto Router”，彈出“Shape Based Auto Router”對話框，按需要自行設定各參數，然后點擊“OK”，開始自動布線，然后進行手工調整，結果如圖4所示：

圖4 布線

6.5 規則檢查

CRC檢查：點擊“Tools”“Conn-ectivity Checker”，系統進行連接性檢查，下邊狀態框提示“0 CRC violations found”，表示無CRC錯誤且無DRC錯誤。

6.6 敷銅

1）頂層敷銅：點擊“Tools”“Power Plane Generator”，彈出“Power Plane Generator”對話框，在此對話框中的“Net”欄中選擇“GND=POWRE”，“Layer”欄中選擇“Top Copper”，“Boundary”欄中選擇“T10”，設置好后，點擊“OK”，進行頂層敷銅。

2）底層敷銅：只需在“Layer”欄中選擇“Bottom Copper”，其它操作同頂層敷銅。

6.7 3D效果顯示

點擊“Output”“3D Visualiza-tion”，顯示3D效果如圖5所示，通過“View”的下拉菜單可以顯示不同的3D效果。

圖5 3D效果

6.8 輸出光繪文件

點擊“Output”“IDF Manufacturing Output”，按PCB生產要求設置參數，點擊“Generate”，生成相應的光繪文件。將導出的光繪文件和相應鉆孔文件，發送到PCB廠家就可以進行制板了。也可以自己購買原材料，動手制作一塊流水燈的PCB板，這樣更能加深對單片機開發過程和工作原理的理解。

7.結束語

本論文以Proteus軟件為仿真工具，Keil uVision2軟件為程序編輯器，相對完整的論述了單片機的仿真和制作PCB的流程，同時流水燈的制作也是單片機入門典型實例；這將讓廣大單片機初學者對其開發流程有大致了解。利用Proteus軟件進行單片機仿真實驗，不僅減少了原材料的損耗，還彌補了實驗儀器和元器件缺乏帶來的不足。初學者通過仿真實驗，可以了解單片機系統的開發方法，這非常有助于培養其綜合分析能力、排除故障能力和開發、創新能力。

參考文獻

[1]郭天祥.新概念51單片機C語言教程——入門、提高、拓展全攻略[M].北京：電子工業出版社，2009.

[2]求是科技.8051系列單片機C程序設計[M].北京：人民郵電出版社，2006.

[3]譚浩強.C程序設計[M].北京：清華大學出版社，1991.

[4]平，曹巧媛等. 單片機原理及接口[M].北京：清華大學出版社，2007.

第9篇：數字電路分析論文范文

關鍵詞：創新；計算機硬件；教學體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）26-0274-02

計算機技術的發展直接影響國民經濟增長，計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業，是國民經濟發展、國防實力和社會進步的象征[1]。我國高校都開設計算機相關的專業，雖然歷經了二十多年計算機人才的培養，但計算機產業對人才的需求量仍然很大。近年來隨著硬件技術的迅猛發展，業界對所需的人才模式有了新的轉變，對硬件類技術人員有巨大需求，學生將面臨新的機遇，也對高校計算機教學體系及人才的培養提出更高的要求。目前我國高校培養的計算機硬件技術人員比例過低，硬件開發工程師相對匱乏。

一、計算機硬件課程教學體系現狀分析

目前隨著嵌入式技術的飛速發展，企業所需的硬件開發工程師必須是軟硬件相結合的復合人才，我國高校的計算機專業硬件實驗設備缺乏，并長期存在輕硬重軟的思想，培養的人才硬件知識不系統，達不到業界所需的硬件開發能力，直接影響計算機專業學生的就業前景[2]。當前硬件課程教學體系存在以下問題：

1.計算機專業建設誤區：計算機硬件教學必須配備相應的實驗設備，硬件實驗設備投資較大，由于院校經費不足，而軟件教學投資相對較低且易實現，硬件課程的設置存在銜接問題。硬件課程一般包括電路分析、模擬電路、數字電路、計算機組成原理、單片機技術等，很多高校制定教學計劃時忽略課程內在聯系，孤立地堆砌課程，讓學生對硬件課程感到厭煩，無法形成系統的認識。目前我國培養的計算機人才軟件知識扎實，而硬件知識薄弱。

2.教學內容陳舊：目前很多院校采用的硬件教材內容與實際應用嚴重脫節，比如說計算機接口技術課程的內容已過于陳舊，學生在課堂掌握的理論知識無法具體應用，影響到學習積極性，學生只能為考試而學習。一些硬件課程內容重復，各門課程的授課老師孤立教學，并沒有為學生后續課程打下鋪墊，純粹為完成教學內容而教學，導致學生抓不住課程的精髓，針對性不強，最終學生不能對硬件知識形成一個系統的整體，更無法將硬件與軟件知識相結合。

3.忽略實踐教學：不少院校在硬件教學上更注重理論，忽略實踐教學。計算機軟件實踐教學容易實現，一般只需一臺PC機和相應的軟件，學生可以在課后完成，易調動學生學習積極性，像程序設計等課程比較直觀，通過調試程序學生的成就感較大。而計算機硬件實驗設備前期投資大，維護費用高，實驗室一般在開設相關課程時才對學生開放，一些硬件實驗環節比較復雜，在實踐課上學生無法從理論上掌握實驗原理，僅動手在試驗箱上“連連線”，看看實驗結果。學生在硬件學習上存在盲區，更別提著手進行復雜的硬件項目開發。

二、構建集基礎、綜合、研究三位一體的遞進化教學體系

隨著業界對計算機硬件開發人員需求的不斷上升，針對目前我國高校計算機硬件課程教學體系存在的問題，以培養創新型人才為導向，創建符合科學發展觀的遞進化計算機硬件教學體系。

（一）創建符合科學發展觀的創新型人才培養模式

科學發展觀的核心思想是以人為本。創建符合科學發展觀的人才培養模式的目的就是要促進學生的全面發展，不斷地提升學生的思想品德、科學文化、身體素質、心理健康、動手實踐以及創新能力。另外在設計創新人才培養模式時，要注重聯系社會人才需求，結合高校自身特征，充分發揮出學生的特色，才能讓學生走向社會有更強的競爭力和發展潛力。

（二）構建遞進化計算機硬件教學體系

計算機學科是一門系統性很強的學科，在整個教學體系中，硬件課程、軟件課程及實踐課程是三大重要組成因素。學生要在掌握了硬件知識后才能更好地學習軟件課程，而在講授硬件課程時學生必須了解軟件對硬件的控制指揮作用，綜合應用軟硬件知識，通過實踐設計開發出新產品，真正做到培養學生的創新能力。調整硬件課程體系勢在必行。首先要有效地整合課程，將技術落后以及與后續課程聯系不大的內容刪除，將課程中重復的內容進行有機融合，并及時將最新技術補充到課程體系中。組織教師編寫適應的硬件教材，通過優化教學內容，充分反映出硬件新技術，使得教學過程更連貫，效率更高，充分調動起學生學習硬件的積極性，為學生打下堅實的硬件知識基礎。在建立學生良好的硬件基礎的同時，可以進一步提高學生的綜合應用軟硬件知識能力，著手硬件項目開發，增強學生的創新意識。搭建產學研一體化平臺[3]，將學生的創新成果應用于企業，并根據企業的需求培養學生的研究能力。

（三）豐富教學手段

教學手段要多樣化，硬件類課程一般涉及時空概念等，內容比較抽象，動態性較強，可以應用現代教育技術手段，借用多媒體技術，將靜態抽象的內容轉換成動態可視的情景。打破傳統教學方式，建立起一種提出問題、完成任務的互動式項目驅動教學方法[4]。教師根據教學計劃，提出設計任務，指導學生逐步完成任務，在動手實踐中掌握教學內容，達到教學目標。教師也可以采用問題啟發式教學[4]，通過布置一些小論文，引導學生課后有針對性地去查閱資料，通過自主學習方式，最后在課堂上讓學生研討、教師總結，培養了學生的創新意識以及分析問題的能力。充分利用網絡資源建設硬件學科網站，為學生提供大量的學習資源，方便師生參與討論，展開協作式學習方式。

（四）構建立體化的實踐教學模式

實踐是培養創新型人才的關鍵，必須將實踐教學貫穿于整個硬件教學過程中。構建立體化的實踐教學模式是以培養學生創新能力及綜合素質為出發點，充分調動起學生的自主學習性和探究能力。通過設置多模塊化、多層次、多樣性的教學實驗類型，逐步提高學生綜合動手實踐能力。教師還可以通過指導學生參加硬件設計競賽，增加學生更多的實踐機會，從而達到創新型人才培養的目標。

三、結語

計算機硬件教學體系的建設是一個長期的過程，筆者在十幾年的硬件課程教學中不斷地研究和探討，并將上述一些解決方案付諸于實踐，在創新型人才培養方面獲得了比較明顯的效果。我們將不斷完善遞進化計算機硬件教學體系，在教學過程中逐步推廣，培養出適應社會發展的創新型人才。

參考文獻：

[1]萬曉冬，王友仁，陳則王.計算機硬件系列課程體系改革探討[J].電氣電子教學學報，2007，（29）：4-6.

[2]唐建宇.計算機硬件課程教學中的若干問題分析與探討[J].福建電腦，2007，（5）：188-189.

[3]宋之帥，田合雷，盛義保.產學研合作培養研究生創新人才的研究與實踐[J].中國電力教育，2012，（34）：17-18.

[4]曹維，徐東風.項目驅動法在計算機硬件系列實驗中的應用[J].實驗室研究與探索，2009，（6）：210-212.