數(shù)字電路精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字電路范文

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

引言

自然界中有各種變化的物理量，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)其中的變化規(guī)律總結(jié)起來(lái)就是兩類(lèi)。其中一種是時(shí)間和數(shù)值的連續(xù)變化，比如收音機(jī)和電視機(jī)接收的信號(hào)，在正常情況下這些信號(hào)都是連續(xù)變化的，一般不會(huì)出現(xiàn)急劇的變化。這種被稱之為模擬量物理量，模擬量的信號(hào)就是模擬信號(hào)，語(yǔ)音信號(hào)和模擬信號(hào)等同于正弦波信號(hào)，傳送模擬信號(hào)的電路叫做模擬電路。

1.數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的概念

一種是在時(shí)間和數(shù)值上的斷續(xù)變化，這就是說(shuō)數(shù)字信號(hào)的變化是不連續(xù)的，就好比工廠庫(kù)房的元器件數(shù)量或者站在操場(chǎng)上的人，它們的數(shù)量增減變化都是1的整倍數(shù)，因?yàn)樾∮?是沒(méi)有物理意義的。這種物理量就是數(shù)字量，代表數(shù)字量的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)，最典型的數(shù)字信號(hào)就是方波信號(hào)。數(shù)字信號(hào)也被稱為脈沖信號(hào)或者離散信號(hào)，常規(guī)意義上的數(shù)字信號(hào)就是電位型和脈沖型這兩種，它在兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之間作跳躍式變化，可以利用電位型表示法中的1和0表示電位信號(hào)，而脈沖型表示法就是用數(shù)字1和0表示是否存在脈沖[1]。產(chǎn)生、傳送和存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)的電路稱之為數(shù)字電路，數(shù)字電路包括數(shù)字電路和脈沖電路兩大類(lèi)，而脈沖電路主要是研究脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和變換。從某種意義上來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)也是屬于電信號(hào)，但是這種信號(hào)的電壓只有兩種跳動(dòng)變化，就是高電壓和低電壓，至于兩種電壓的具體數(shù)值要依據(jù)電路規(guī)定，高電壓一般是和供電電壓相等，低電壓就表示0.如果一個(gè)電路的信號(hào)滿足這些特征就是數(shù)字電路。

2.數(shù)字電路的類(lèi)型和特點(diǎn)

2.1數(shù)字電路的類(lèi)別

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為立元件電路和集成電路，用導(dǎo)線把每個(gè)基本元器件（電阻、二極管和場(chǎng)效應(yīng)管等）連接起來(lái)的電路就是分立元電路，把每個(gè)元器件的連線制作在一塊基片上再封裝提供給用戶。用戶使用時(shí)通過(guò)外管腳利用電路就是集成電路，集成電路愛(ài)在那后基本元器件的數(shù)量可以分成不同規(guī)模的集成電路，每一塊電路大約包含100個(gè)以內(nèi)的元器件就是小規(guī)模的集成電路，比如集成觸發(fā)器或者邏輯門(mén)電路等；每一塊電路包含100以上1000以下個(gè)元器件就是中規(guī)模的集成電路，比如計(jì)算機(jī)、寄存器和編碼器等；每一塊電路包含1000以上10000以下個(gè)元器件就是大規(guī)模集成電路，比如中央控制器、存儲(chǔ)器和串聯(lián)接口電路等；每一塊電路包含10000個(gè)以上的元器件就是超大規(guī)模的集成電路，微處理器就是其中的典型[2]。（2）根據(jù)半導(dǎo)體器件構(gòu)成可分為單極電路和雙極電路，內(nèi)部有二極管和三極管的器件就是雙極半導(dǎo)體器件。雙極集成電路的基本器件是雙極性管，比如TTL電路和ECL電路；同理，單極性集成電路的基本器件就是單極性管，比如PMOS電路和CMOS電路。（3）根據(jù)記憶功能電路課分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，時(shí)序邏輯電路的輸出不僅僅是由當(dāng)前的電路輸入決定的，還與電路之前的狀態(tài)有關(guān)，比如計(jì)算器和觸發(fā)器等等，這些集成電路都是時(shí)序電路，它們擁有過(guò)去的輸入記憶[3]。組合邏輯電路則與電路過(guò)去的狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系，譬如編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器等器件都沒(méi)有過(guò)去的輸入記憶。如下圖就是數(shù)字電路的實(shí)際運(yùn)用案例。

2.2數(shù)字電路的特點(diǎn)

與模擬電路相比，數(shù)字電路主要有這些優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)字電路不僅可以進(jìn)行加減乘除的運(yùn)算，還可以完成是與非的邏輯運(yùn)算，這是控制系統(tǒng)必不可少的條件，所以數(shù)字電路還有另一個(gè)稱呼——數(shù)字邏輯電路；（2）不論是數(shù)字運(yùn)算還是邏輯運(yùn)算，數(shù)字電路的代碼只有0和1這兩種，電路的基本單元也比較簡(jiǎn)單，這樣在批量生產(chǎn)電路的時(shí)候就會(huì)方便很多。隨著工藝和技術(shù)的飛速發(fā)展，批量生產(chǎn)的成本也會(huì)更低，更容易操作；（3）數(shù)字電路只有高低兩種電平信號(hào)，所以半導(dǎo)體數(shù)字電路一般只有導(dǎo)通和截止這兩種狀態(tài)，而且功能消耗量低，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性和可靠性都比較高；（4）數(shù)字電路可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加密處理，這樣在傳輸信號(hào)時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)被盜取的情況，從而造成經(jīng)濟(jì)損失；（5）數(shù)字集成電路組成的數(shù)字電路系統(tǒng)具有通用型的特點(diǎn)，也就是說(shuō)數(shù)字電路的應(yīng)用范圍非常廣，可以運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)[4]。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的數(shù)字電路在各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。在數(shù)字信號(hào)中通常是采用數(shù)字1和0來(lái)表示電平信號(hào)和脈沖信號(hào)，按照數(shù)字電路結(jié)構(gòu)可以分為分立電路和集成電路，按照半導(dǎo)體器件可分為單極性電路和雙極性電路，按照記憶功能的不同可分為時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路。數(shù)字電路具有穩(wěn)定性、可靠性和保密性等優(yōu)點(diǎn)，因此可以進(jìn)行批量成產(chǎn)。但是數(shù)字電路設(shè)計(jì)會(huì)受到數(shù)字信號(hào)的影響，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的性能，因此對(duì)數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路進(jìn)行分析非常重要，只有解決了這個(gè)問(wèn)題，才能確保系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。

參考文獻(xiàn)

[1]金鑫.數(shù)字電子技術(shù)中的數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2015,5(15):55-56.

[2]吳婷婷.數(shù)字電子技術(shù)中的數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路[J].通訊世界,2015,5(23):55-56.

[3]楊長(zhǎng)輝.數(shù)字電子技術(shù)與數(shù)字信號(hào)處理淺探[J].社會(huì)科學(xué)(引文版),2016,11(2):64-65.

第2篇：數(shù)字電路范文

關(guān)鍵詞 寄存器 譯碼器 計(jì)數(shù)器 模 波形

中圖分類(lèi)號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1設(shè)計(jì)要求

汽車(chē)在夜間行駛過(guò)程中，其尾燈變化規(guī)律如下：

（1）正常行駛時(shí)，車(chē)后6個(gè)尾燈全部點(diǎn)亮；

（2）左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊3個(gè)燈依次從右向左循環(huán)閃動(dòng)，右邊3個(gè)燈熄滅；

（3）右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊3個(gè)燈依次從左向右循環(huán)閃動(dòng)，左邊3個(gè)燈熄滅；

（4）當(dāng)車(chē)輛停車(chē)時(shí)，6個(gè)燈一明一暗同時(shí)閃動(dòng)。

2分析

此電路的設(shè)計(jì)需要用到譯碼器74138，計(jì)數(shù)器74192，移位寄存器74194。用L、R代表輸入邏輯變量，L、R的狀態(tài)表示汽車(chē)行駛狀態(tài)，其值由用戶通過(guò)控制器設(shè)置。用L1，L2，L3，R1，R2，R3表示輸出邏輯變量，L1，L2，L3代表左邊的三個(gè)尾燈，R1，R2，R2代表右邊的三個(gè)尾燈。

3數(shù)字電路

汽車(chē)控制電路設(shè)計(jì)中，計(jì)數(shù)器74192采用置數(shù)法設(shè)計(jì)為模3計(jì)數(shù)器，每來(lái)3個(gè)CP脈沖，Q1，Q0（計(jì)數(shù)器74192狀態(tài)輸出）輸出一個(gè)1，使得LD=0， Q1，Q0（計(jì)數(shù)器74192狀態(tài)輸出）又從00開(kāi)始計(jì)數(shù)。即Q1，Q0（計(jì)數(shù)器74192狀態(tài)輸出）的變化規(guī)律是001001001，其周期長(zhǎng)度是P=3的序列信號(hào)。這一信號(hào)將作為移位寄存器74194的串行輸入。

（1）汽車(chē)正常行駛時(shí)。L=0，R=0，譯碼器74138輸出Y0=0，Y1=Y2=1，兩移位寄存器74194的S1S0=11（寄存器74194控制端），進(jìn)行置數(shù)操作，由于G2輸出為1，所以且取用的并行數(shù)據(jù)輸入端均為1，所以74194（Ⅰ）的QBQCQD（寄存器74194狀態(tài)輸出）與74194（Ⅱ）的QAQBQC（寄存器74194狀態(tài)輸出）均為111，故6個(gè)尾燈全亮。

（2）汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎時(shí)。L=0，R=1，這時(shí)74138的輸出Y1=0，Y0=Y2=1，移位寄存器74194（Ⅱ）的異步清零端D=0，其QAQBQC=000，右燈R1，R2和R3全部熄滅；而74194（Ⅰ）的S1S0=10，將進(jìn)行左移操作，其左移串行輸入端DSL的數(shù)碼來(lái)自計(jì)數(shù)器74192的Q1端的“001001001…”序列信號(hào)。故QDQCQB的變化規(guī)律為：100010001100…（假設(shè)初始狀態(tài)為100），所以汽車(chē)左轉(zhuǎn)時(shí)其尾燈亮燈將這樣變化：L1L2L3L1…。

（3）汽車(chē)右轉(zhuǎn)時(shí)。L=1，R=0，這時(shí)74138的輸出Y2=0，Y0=Y1=1，移位寄存器74194（Ⅰ）的異步清零端RD=0，其QBQCQD=000， 左燈L1，L2和L3全部熄滅；而74194（Ⅱ）的S1S0=01，將進(jìn)行右移操作，其右移串行輸入端DSR的數(shù)碼來(lái)自計(jì)數(shù)器74192的Q1端的“001001001…”序列信號(hào)。故QAQBQC的變化規(guī)律為：100010001100…（假設(shè)初始狀態(tài)為100），所以汽車(chē)右轉(zhuǎn)時(shí)其尾燈亮燈將這樣變化： R1R2R3R1…。

（4）汽車(chē)和J薄L=1，R=1，這時(shí)74138的輸出Y0=Y1=Y2=1，兩移位寄存器的S1S0=11，進(jìn)行置數(shù)操作，其并行數(shù)據(jù)輸入端74194（Ⅰ）的B，C，D和74194（Ⅱ）的A，B，C的數(shù)值完全由74192的Q0來(lái)確定。當(dāng)Q0=0時(shí)，這6個(gè)輸入端全為1，在時(shí)鐘CP作用下，6個(gè)尾燈同時(shí)點(diǎn)亮；而當(dāng)Q0=1時(shí)，6個(gè)并行輸入端全為0，在時(shí)鐘CP作用下，6個(gè)車(chē)燈同時(shí)熄滅。由于Q0波形是隨CP以兩個(gè)連續(xù)0和一個(gè)1交替變化，因此，6個(gè)尾燈隨CP兩個(gè)周期亮，一個(gè)周期暗的方式閃爍。

第3篇：數(shù)字電路范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電話設(shè)計(jì)；抗干擾技術(shù)；分析

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促進(jìn)了電子設(shè)備的不斷提高，現(xiàn)在人們廣泛應(yīng)用電子設(shè)備，尤其智能手機(jī)的應(yīng)用，其用戶不斷增加，用電設(shè)備密度不斷增加，在空間應(yīng)用過(guò)程中，可能造成電磁環(huán)境的不斷惡化，電子設(shè)備之間可能造成干擾，影響電子設(shè)備的正常工作，必須提高電子設(shè)備之間的抗干擾性能，因此我們?cè)跀?shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用數(shù)字電路集成電路的方式進(jìn)行提高抗干擾性能，利用科技手段，不斷提升抗干擾能力，符合現(xiàn)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。

1硬件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

1.1安全接地技術(shù)

安全接地技術(shù)是一種常用的技術(shù)，把機(jī)殼接入大地，讓電量轉(zhuǎn)移到大地，減少電荷積累情況，減少因?yàn)殪o電等原因造成人與機(jī)械設(shè)備等受到安全影響。設(shè)備裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，絕緣層可能出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，就可能造成機(jī)殼帶帶電，這時(shí)候的電量是足夠大的，不能及時(shí)轉(zhuǎn)移，可能造成嚴(yán)重的后果，利用安全接地技術(shù)可以把多余電荷轉(zhuǎn)移出去，還能及時(shí)切斷電源等，對(duì)其安全性能起到保護(hù)作用。

1.2避雷擊接地技術(shù)

用電設(shè)備基本都需要采用避雷擊效果，一般通常采用避雷針，當(dāng)出現(xiàn)雷擊的情況下，可以進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移，下雨天氣打雷時(shí)候，出現(xiàn)雷擊的情況是產(chǎn)生電荷的，一旦遇到用電設(shè)備等，瞬間可以產(chǎn)生大量的電荷，對(duì)周?chē)撕臀锂a(chǎn)生損害現(xiàn)象，必須采用技術(shù)及時(shí)轉(zhuǎn)移電荷，減少對(duì)人的傷害，對(duì)用電設(shè)備也起到保護(hù)作用。

1.3屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種常用的對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)作用措施，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的方式，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。屏蔽技術(shù)需要和接地技術(shù)配合使用，其屏蔽效果才能夠提升。像是靜電屏蔽技術(shù)。若是在帶正電導(dǎo)體周?chē)鷩贤暾慕饘倨帘误w，則于屏蔽體的內(nèi)側(cè)所獲取的負(fù)電荷將會(huì)等同于帶電導(dǎo)體，同時(shí)外側(cè)所存在的正電荷也和帶電導(dǎo)體等量，這就造成外側(cè)區(qū)域仍舊存在電場(chǎng)。若是對(duì)金屬屏蔽體進(jìn)行接地處理，那么外側(cè)的正電荷可能會(huì)流入大地之中，則可以消除外側(cè)區(qū)域的電場(chǎng)，也就是金屬屏蔽之中將會(huì)對(duì)正電導(dǎo)體的電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽處理。屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用，在技術(shù)上起到革新作用，在應(yīng)用過(guò)程中，起到重要保護(hù)作用，具有一定現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

2軟件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

2.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波技術(shù)是一種仿真技術(shù)，基于硬件設(shè)備的仿真技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不依賴硬件技術(shù)，只是通過(guò)模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。在具體應(yīng)用過(guò)程中，先借助于硬件技術(shù)進(jìn)行干擾技術(shù)的應(yīng)用，減少干擾性能，在具體通過(guò)軟件進(jìn)行有效的濾波，起到真正的數(shù)字濾波技術(shù)，減少抗干擾能力。數(shù)字濾波技術(shù)的方法有多種多樣，我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇適應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)的處理方式，起到真正數(shù)字濾波作用，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用軟件技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要步驟。

2.2軟件“看門(mén)狗”的使用

軟件程序在應(yīng)用過(guò)程中，往往容易出現(xiàn)死循環(huán)等現(xiàn)象，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要考慮這方面問(wèn)題，采用“看門(mén)狗”技術(shù)，防治程序死循環(huán)現(xiàn)象發(fā)生。硬件看門(mén)狗就是一個(gè)定時(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理的根據(jù)監(jiān)控情況進(jìn)行有效處理，起到看門(mén)狗的效果。

3實(shí)例論述

3.1通過(guò)硬軟件技術(shù)促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)脫離死態(tài)

為了使干擾問(wèn)題得到及時(shí)的解決，在硬件方面可以使用一個(gè)硬件計(jì)時(shí)器，

3.2程序“跑飛”階段進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的硬軟件辦法

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在被強(qiáng)電磁干擾或影響之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中正在正常運(yùn)行的程序或許會(huì)被打亂，進(jìn)而在內(nèi)存中出現(xiàn)轉(zhuǎn)移情況，同時(shí)這種轉(zhuǎn)移是不能被控制的，也就是發(fā)生“跑飛”情況。該問(wèn)題的出現(xiàn)或許會(huì)造成確保軟件正常運(yùn)行的重要參數(shù)被破壞、沖掉。通過(guò)硬軟件結(jié)合措施、方法的運(yùn)用，能夠在出現(xiàn)斷電事故或者是發(fā)生強(qiáng)干擾情況之后，使各重要參數(shù)得到保護(hù)，從而使系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或者是再恢復(fù)獲得可靠的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉海權(quán),田露,宋立業(yè).傳統(tǒng)光電編碼器防震動(dòng)抗干擾電路的優(yōu)化[J].電氣技術(shù),2015(12).

[2]楊昆.綜述單片機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2016(04)

[3]李娜.數(shù)字集成電路低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)解析[J].通訊世界,2016(15).

[4]王劍鋒.DCS控制系統(tǒng)抗干擾分析[J].通訊世界,2015(19).

[5]姚年春,徐濤.電機(jī)保護(hù)裝置的抗干擾措施設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化,2014(04).

[6]熊軼娜,吳躍明,陳潔.數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的抗干擾分析[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2009(08).

[7]陳友明,黃運(yùn)生.DSP系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的分析[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專(zhuān)業(yè)版),2008(09).

第4篇：數(shù)字電路范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路 故障檢測(cè) 診斷

當(dāng)前，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的建設(shè)，經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅速發(fā)展，促使數(shù)字技術(shù)主導(dǎo)高科技產(chǎn)品層出不窮，同時(shí)已經(jīng)滲透到我們的日常生活中。但是在電子電路工作的過(guò)程中，會(huì)存在內(nèi)部或者外部原因造成電路出現(xiàn)各種問(wèn)題，導(dǎo)致電路不能正常的工作。因此電子工程設(shè)計(jì)人員一項(xiàng)重要的任務(wù)就是要對(duì)工作電路進(jìn)行檢修、檢測(cè)以及故障的診斷與排除。在實(shí)際生活中，數(shù)字電路故障檢測(cè)與診斷在電路設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的過(guò)程中具有重要的意義。對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行檢修與診斷，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、修復(fù)數(shù)字電路中出現(xiàn)的問(wèn)題具有重要影響。同時(shí)還能夠重新配置數(shù)字電路系統(tǒng)，有助于數(shù)字電路生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)。分析數(shù)字電路故障檢測(cè)與診斷，能夠提高數(shù)字電路的質(zhì)量、效率與可靠性。

1 數(shù)字電路以及故障的特點(diǎn)

數(shù)字信號(hào)主要是在時(shí)間與數(shù)值方面具有離散的信號(hào)，而數(shù)字電路就是用來(lái)處理和改變這些離散信號(hào)。其工作的原理就是利用這兩種狀態(tài)的元器件表示離散信號(hào)。這樣看起來(lái)較為復(fù)雜，但是基本的電路單元較為簡(jiǎn)單。數(shù)字電路的元器件參數(shù)值方面具有較大的差異。因而不會(huì)出現(xiàn)由于電壓不高不低的電平。除去三態(tài)門(mén)之外，通常輸出的電平要么是低電平或者是高電平。因此，這兩種電平稱為了解數(shù)字電路的主要特征。由此可見(jiàn)，檢測(cè)事物存在一定的復(fù)雜性。并且其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在待測(cè)電路存在大量的輸出與輸入變量，可能大于一百個(gè)變量。同時(shí)電路相應(yīng)又具有時(shí)序性，有的還存在組合型。所集成的電路元器件與門(mén)都被安裝在芯片里面，不能度邏輯電平、輸入輸出波形進(jìn)行檢測(cè)。類(lèi)似模擬集成電路，僅僅可以在芯片的外部對(duì)其測(cè)試，而不能對(duì)數(shù)字IC內(nèi)部電路進(jìn)行測(cè)試。所以，必須及時(shí)尋找出一種能夠簡(jiǎn)單的完成對(duì)芯片內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)的方法。

2 數(shù)字電路故障產(chǎn)生的原因

在數(shù)字電路運(yùn)行的過(guò)程中，產(chǎn)生故障的原因有很多種。但是較為常見(jiàn)的故障筆者認(rèn)為有這么幾種。首先，就集成數(shù)字電路而言，負(fù)載能力范圍具有一定性。常規(guī)與非門(mén)的輸出低電壓可以帶同類(lèi)們的最大限度為10個(gè)。但是實(shí)際生活中這個(gè)輸出電壓所帶門(mén)遠(yuǎn)大于理論值。這樣就容易導(dǎo)致電路輸出低電壓，造成電路破壞，使得電路不能穩(wěn)定運(yùn)行。為避免這種情況的發(fā)生就需要使用負(fù)載的集成電路。其次，集成電路運(yùn)行效率較低。在集成電路運(yùn)行的過(guò)程中唯有第一組信號(hào)通過(guò)集成電路，并在電路內(nèi)部延時(shí)作用下穩(wěn)定輸出端時(shí)，另外一組信號(hào)才能進(jìn)入。由此可見(jiàn)，造成電路運(yùn)行效率低下的主要原因就在于電路內(nèi)部延時(shí)。如果輸入脈沖很高時(shí)也會(huì)導(dǎo)致輸出端不穩(wěn)定。檢測(cè)這一問(wèn)題的過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。因此，在設(shè)計(jì)邏輯電路時(shí)要采用運(yùn)行效率高的集成電路。

3 數(shù)字電路故障檢測(cè)與診斷策略

在數(shù)字電路檢修的過(guò)程中，針對(duì)其中的故障需要采取有效的診斷策略，提高數(shù)字電路運(yùn)行的效率。這樣不僅保證電路運(yùn)行的質(zhì)量，還能夠減少檢修的次數(shù)。

3.1 隔離故障檢測(cè)與診斷

在檢測(cè)數(shù)字電路問(wèn)題的過(guò)程中，第一步就應(yīng)當(dāng)根據(jù)故障的基本特點(diǎn)，最大限度的減少問(wèn)題的區(qū)域，也就是將故障診斷與檢測(cè)進(jìn)行隔離。這一環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)字電路檢測(cè)具有十分重要的意義。在檢測(cè)的過(guò)程中，其檢測(cè)關(guān)鍵之處就是邏輯診斷與檢測(cè)。通常而言，如果電路信號(hào)消失，那么可以使用檢測(cè)探頭完成電路信號(hào)連接的線路實(shí)施診斷與檢測(cè)工作，從而快速找到消失的電路信號(hào)，并且檢測(cè)探頭上都安裝了邏輯存儲(chǔ)裝置。這樣就能夠?qū)?shù)字電路上具體的信號(hào)進(jìn)行診斷與檢測(cè)。如果出現(xiàn)電路信號(hào)，就會(huì)被檢測(cè)器上的邏輯儲(chǔ)存裝置記錄下來(lái)，并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。從這一點(diǎn)就充分說(shuō)明了數(shù)字電路上的脈沖信號(hào)能夠被檢測(cè)與診斷。通過(guò)縮小點(diǎn)路鼓掌范圍，來(lái)找到電路故障的具置。另外一種就是能夠有效的診斷和檢測(cè)數(shù)字故障的方法就是邏輯分析。在檢測(cè)的過(guò)程中利用邏輯分析儀對(duì)數(shù)字電路的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，分析電路運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及其輸出情況。

3.2 定位檢測(cè)與診斷

在數(shù)字電路出現(xiàn)故障的過(guò)程中，其最為關(guān)鍵的步驟就是檢測(cè)故障，將故障進(jìn)行定位。一般情況下，在電路故障范圍縮小到一定范圍時(shí)，直至縮小到某一電路元件時(shí)，就能夠使用邏輯探頭、脈沖檢測(cè)儀等對(duì)數(shù)字電路的故障進(jìn)行分析，并就其產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。通過(guò)這種方法就能夠檢測(cè)出故障的具置。利用邏輯信號(hào)對(duì)數(shù)字電路的脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，分析電路輸出與輸入信號(hào)的情況。依據(jù)獲取的信號(hào)判定數(shù)字電路運(yùn)行的情況。研究表明，數(shù)字電路在日常的工作中，都會(huì)存在低電壓與高電壓。這兩者在運(yùn)行的過(guò)程中能夠互相轉(zhuǎn)換。使用邏輯探頭等儀器進(jìn)行檢測(cè)，如果有信號(hào)就能夠判斷出工作電路是正常。通常情況下，數(shù)字電路偶爾也會(huì)出現(xiàn)故障。因此，電路信號(hào)的時(shí)需不需要經(jīng)常檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在數(shù)字電路獲得廣泛應(yīng)用的過(guò)程中，在一定程度上對(duì)提高電器使用與質(zhì)量具有重要的影響。同時(shí)也進(jìn)一步促進(jìn)了電器產(chǎn)品性能的提高。但是，在此環(huán)節(jié)中我們應(yīng)當(dāng)充分的認(rèn)識(shí)到，數(shù)字電路正常運(yùn)行離不開(kāi)故障的檢測(cè)與診斷。重視數(shù)字電路檢測(cè)與診斷，能夠全面提高數(shù)字電路應(yīng)用水平與運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李源.在《數(shù)字電路》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生動(dòng)手能力的嘗試[J].井岡山醫(yī)專(zhuān)學(xué)報(bào)，2011，12（04）：56-57.

[2]張萬(wàn)里，楊燁，李毅，等.數(shù)字電路常見(jiàn)故障類(lèi)型與檢測(cè)方法及技巧分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012，10（6）：98-99..

[3]楊聚慶，劉嬌月，劉三，等.數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的一般方法[J].洛陽(yáng)工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2013，8（04）：79-90.

作者簡(jiǎn)介

馬均（1990-），男，咸陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科在讀。

第5篇：數(shù)字電路范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)過(guò)程

本文從提高教學(xué)效率、能力培養(yǎng)、學(xué)習(xí)興趣三個(gè)方面對(duì)中職教育的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)。以期能夠?qū)ξ覈?guó)數(shù)字實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的相關(guān)問(wèn)題在一定程度上進(jìn)行解決。

一、精選教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率

“興趣是最好的老師。”在數(shù)字電路教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)存在很多理論性的東西，這種理論性特別深的東西，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，直接以普通的“課堂知識(shí)傳授”方式進(jìn)行教學(xué)，效果并不理想。好的教學(xué)內(nèi)容能夠培養(yǎng)學(xué)生的適應(yīng)能力，因此，作為老師，應(yīng)該精選教學(xué)內(nèi)容，從而提高教學(xué)的效率，及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)、重組和更新。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際，重視實(shí)例的講述，讓學(xué)生在具體的實(shí)例中了解相關(guān)理論的內(nèi)涵。對(duì)于整體教學(xué)任務(wù)的講述，教師可以把教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體的、與實(shí)際相關(guān)聯(lián)的技術(shù)支持點(diǎn)，從而將枯燥的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，有利于學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。它將對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果都帶來(lái)重大的影響。

二、用“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”取代“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”，以能力培養(yǎng)為根本目標(biāo)

在數(shù)字教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，常用的教學(xué)方式是由教師給出實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、操作以及可能出現(xiàn)的結(jié)果，由學(xué)生來(lái)進(jìn)行相關(guān)操作，這種機(jī)械化的教學(xué)方式，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)只是進(jìn)行驗(yàn)證，不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，造成學(xué)生“認(rèn)死理”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，即只知對(duì)錯(cuò)，對(duì)于其他的開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)沒(méi)有思考。這種情況下，老師可以通過(guò)給出任務(wù)的方式，讓學(xué)生自學(xué)，借助自身的創(chuàng)造力，發(fā)揮各自潛能，完成指定的任務(wù)，從而鞏固和加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。這樣學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)所接受的任務(wù)進(jìn)行具體分析，可以掌握任務(wù)所涉及的內(nèi)容、所需知識(shí)要點(diǎn)和難點(diǎn)，初步設(shè)立一個(gè)解決任務(wù)的大致步驟。同時(shí)經(jīng)過(guò)借助圖書(shū)資料、網(wǎng)絡(luò)、其他人的思路和想法等匯總，確定具體的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)方案真正實(shí)施的過(guò)程中，學(xué)生的綜合應(yīng)用知識(shí)的能力將進(jìn)一步得到鍛煉。

三、用網(wǎng)絡(luò)手段，發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著我們科技的迅猛發(fā)展，用網(wǎng)絡(luò)實(shí)施教學(xué)已經(jīng)成為“數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革的內(nèi)在需求。適當(dāng)?shù)乩镁W(wǎng)絡(luò)、多媒體發(fā)揮現(xiàn)代教育的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得我們的教學(xué)方式可以得到相應(yīng)改善。作為老師可以建立一個(gè)相關(guān)的教學(xué)網(wǎng)站，將數(shù)字電路試驗(yàn)相關(guān)的課件、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃全部到網(wǎng)站上，供學(xué)生查閱下載。學(xué)生還可以直接在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行相關(guān)的測(cè)評(píng)，對(duì)老師的教學(xué)環(huán)節(jié)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行咨詢，同時(shí)還可以提出建議，這樣可以避免師生當(dāng)面交流中存在的一些問(wèn)題，比如：有的學(xué)生比較害羞、有的學(xué)生不敢向老師提出問(wèn)題、不敢直接向老師質(zhì)疑，等等。

四、改革考核方式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

課程考核是教學(xué)的環(huán)節(jié)之一，一個(gè)學(xué)生的整體表現(xiàn)將在課程的考核中得到充分體現(xiàn)。傳統(tǒng)的考核多是以平時(shí)成績(jī)+考試成績(jī)來(lái)評(píng)定的，這樣的考核方式存在平時(shí)成績(jī)的不公平性和不公正性，以及期末考試的突擊性的弱點(diǎn)。再加之應(yīng)試教育的影響，我國(guó)的學(xué)生普遍比較重視成績(jī)的高低，不把實(shí)踐作為主體，只求一味地提高學(xué)習(xí)成績(jī)，不注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程和能力的提高。從而使得學(xué)生始終處于教學(xué)實(shí)踐的客體地位，不利于發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性。為了避免這樣的情況發(fā)生，可以將學(xué)生的最終考核分為三個(gè)部分，即實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分。在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)這一塊中，可以預(yù)設(shè)分值為30分，其中包括對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)步驟擬定、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)等的預(yù)習(xí)，可以說(shuō)這一部分是學(xué)生對(duì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的態(tài)度得分。在實(shí)驗(yàn)操作部分，預(yù)設(shè)分值為40

分，其中包括設(shè)備操作方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性、排除故障的能力等項(xiàng)目，這一部分就是學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中的基本功。在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，預(yù)設(shè)分值為30分，其中包括實(shí)驗(yàn)原理與電路圖、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程的陳述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)方案的總結(jié)以及心得體會(huì)等部分。在為學(xué)生計(jì)算總成績(jī)時(shí)，不要按照那種A、B、C、D等級(jí)的方式來(lái)劃分，而是按照具體成績(jī)來(lái)定，但是導(dǎo)向是讓學(xué)生把主要精力放在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課題上，放在能力培養(yǎng)上，而不是在最后的考試中“押寶”，這樣有利于培養(yǎng)良好的學(xué)風(fēng)。通過(guò)這樣的考核方式可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了極大的提高，投入實(shí)驗(yàn)的時(shí)間增多了，動(dòng)手能力增強(qiáng)了，實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量有了明顯的提高。

我國(guó)數(shù)字電路實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中有著基礎(chǔ)性的作用，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及學(xué)習(xí)效果。只有將電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新變化、新趨勢(shì)不斷地融入數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中去，同時(shí)不斷創(chuàng)新、不斷接受外來(lái)挑戰(zhàn)，才能夠起到培養(yǎng)學(xué)生能力的最終要求，才能夠適應(yīng)社會(huì)對(duì)電子人才的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧慶利.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，1997.

第6篇：數(shù)字電路范文

關(guān)鍵詞:興趣導(dǎo)向;數(shù)字電路設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)改革

作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的第一門(mén)由本專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的硬件類(lèi)實(shí)驗(yàn)課,數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)體系中起著極其重要的基礎(chǔ)性作用。首先,它承接了大學(xué)物理、電路理論基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)等先修公共基礎(chǔ)課程;同時(shí),它又是計(jì)算機(jī)組成原理、微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。

我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)自2004年起使用自主開(kāi)發(fā)的微機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)臺(tái),至今已有6年時(shí)間,歷經(jīng)了多個(gè)教學(xué)循環(huán)。本實(shí)驗(yàn)共24學(xué)時(shí),分8次課,其中5次課為純硬件實(shí)驗(yàn),3次課為仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,本實(shí)驗(yàn)于大二下學(xué)期開(kāi)設(shè),在此之前,學(xué)生已有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)及模擬電路實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),但對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用、電路的調(diào)試并不很熟悉,很多學(xué)生都是第一次見(jiàn)到一些電子元器件實(shí)物。因此,本門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)起到了入門(mén)的作用,即通過(guò)數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)生將基本掌握萬(wàn)用表、示波器等各種常用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法,了解電子電路的調(diào)試步驟,學(xué)會(huì)排除實(shí)驗(yàn)當(dāng)中遇到的各種故障。

正因?yàn)檫@門(mén)實(shí)驗(yàn)課有著如此的基礎(chǔ)性地位,學(xué)生對(duì)這門(mén)課的重視程度就顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)課不同于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生,學(xué)生的參與熱情直接決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。下面,筆者將就如何提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的興趣與大家進(jìn)行探討。

1現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ叫Ч姆治?/p>

目前,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有著如下特點(diǎn):內(nèi)容飽滿,課時(shí)緊張,對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)工作和動(dòng)手能力要求較高。由于數(shù)字電路設(shè)計(jì)的理論課所涵蓋的知識(shí)范圍非常廣泛,相應(yīng)地,數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容就要將其中的要點(diǎn)一一體現(xiàn),這就導(dǎo)致每次實(shí)驗(yàn)課的項(xiàng)目都很多,部分同學(xué)無(wú)法按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)操作。例如,在第一次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,我們安排了7個(gè)小的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,雖然難度不大,但對(duì)于第一次接觸數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō),任務(wù)還是比較艱巨的。因?yàn)?在第一次實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生需要熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備,需要回憶萬(wàn)用表和示波器的使用方法,需要了解74系列芯片的管腳分布,這些就要占用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,如果調(diào)試中再遇到一些故障,或是預(yù)習(xí)不充分的話,就無(wú)法在當(dāng)堂課上完成全部的實(shí)驗(yàn)任務(wù);即使完成了,也都比較匆忙,根本談不上體會(huì)這些實(shí)驗(yàn)的目的,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論間的關(guān)系。這樣一連幾次課下來(lái),高強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練使得學(xué)生的動(dòng)手能力顯著增強(qiáng),但是驗(yàn)證理論、分析現(xiàn)象,尤其是體會(huì)過(guò)程,這些實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)的初衷并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)。更值得注意的是,這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課產(chǎn)生倦怠感,甚至?xí)绊憣W(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情與興趣。

2增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的探索

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果一直是教學(xué)當(dāng)中的重中之重,因此,本實(shí)驗(yàn)中心對(duì)于提高學(xué)生興趣、讓學(xué)生以更大的熱情參與實(shí)驗(yàn)作出積極的探索,并將一些想法逐步付諸實(shí)踐。

1) 改善實(shí)驗(yàn)條件,降低門(mén)檻。

本中心通過(guò)自制實(shí)驗(yàn)臺(tái)、改造實(shí)驗(yàn)臺(tái)等方式為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作提供了方便,使得實(shí)驗(yàn)設(shè)備的可靠性大大提高;同時(shí),在實(shí)驗(yàn)課前對(duì)設(shè)備、儀表等進(jìn)行測(cè)試,并通過(guò)儀器逐個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)用芯片是否完好,大大降低了在實(shí)驗(yàn)中設(shè)備環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的可能性,從而讓學(xué)生能夠把更多的精力專(zhuān)注于實(shí)驗(yàn)本身。

2) 結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,提高興趣。

例如,在三態(tài)門(mén)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,將三態(tài)門(mén)與數(shù)據(jù)總線結(jié)合起來(lái),使得學(xué)生能夠了解到這一電路在實(shí)際當(dāng)中的作用。

3) 強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)作用,避免機(jī)械操作。

雖然我校的每次實(shí)驗(yàn)課時(shí)間為2.5小時(shí),遠(yuǎn)多于理論課的1.75小時(shí),但因?yàn)榭偟膶?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限,數(shù)字電路課程中大量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被壓縮到有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)中,其結(jié)果便是幾乎每次實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間都很緊張。要想在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間中取得良好的效果,預(yù)習(xí)工作就一定要做好。首先,要充分掌握課堂上所學(xué)的理論知識(shí);其次,要通過(guò)課前閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)充分了解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),應(yīng)在課前完成電路的設(shè)計(jì),將課上有限的時(shí)間用于電路的搭建與調(diào)試,以充分利用實(shí)驗(yàn)室的資源。這樣,學(xué)生才能做到知其然并知其所以然,看到表象背后的原理,而不是機(jī)械的操作。

4) 學(xué)會(huì)排除故障,增強(qiáng)信心。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生不可避免地會(huì)遇到種種問(wèn)題,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出錯(cuò)。究其原因,既有可能是主觀上電路設(shè)計(jì)或連線過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,也有可能是實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)器材出現(xiàn)了故障。在實(shí)驗(yàn)課堂上,讓學(xué)生來(lái)修復(fù)設(shè)備的故障是不現(xiàn)實(shí)的,但是找到故障點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之所在,并通過(guò)更換實(shí)驗(yàn)器材等方法來(lái)解決問(wèn)題,這應(yīng)該是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上所應(yīng)掌握的技巧。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課既是對(duì)課堂理論的一種驗(yàn)證,又是對(duì)現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境的一次模擬。在未來(lái)的實(shí)際工作中,學(xué)生將會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,而實(shí)驗(yàn)課正是鍛煉如何解決這些問(wèn)題的好機(jī)會(huì)。一旦學(xué)生掌握了排除故障的方法,獨(dú)立解決了問(wèn)題,他們就會(huì)很有成就感,甚至就此對(duì)排除故障產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此,我們?cè)诒M力減少實(shí)驗(yàn)中因客觀原因造成問(wèn)題的同時(shí),也應(yīng)該向?qū)W生講明排除故障的必要性,并引導(dǎo)其對(duì)獨(dú)立解決各種疑難問(wèn)題的興趣,增強(qiáng)其信心,令其克服畏難情緒[1]。

5) 安排創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),拓展實(shí)驗(yàn)范圍。

通過(guò)理論課教師與實(shí)驗(yàn)中心的合作,充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源,為有興趣做數(shù)字電路類(lèi)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)條件,并給予相應(yīng)的指導(dǎo)。例如,在大一學(xué)生中開(kāi)展的“年度創(chuàng)新計(jì)劃”中安排了密碼鎖、自行車(chē)?yán)锍瘫淼群?jiǎn)單而有趣的小項(xiàng)目,供感興趣的學(xué)生自由選擇,使得同學(xué)們?cè)跊](méi)有開(kāi)始數(shù)字電路學(xué)習(xí)時(shí)就能夠?qū)Ρ菊n程的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),并發(fā)現(xiàn)其有趣之處,進(jìn)而對(duì)今后的實(shí)驗(yàn)充滿了期待。

3今后實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步改革的構(gòu)想

隨著我校新一輪專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的制定,數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也迎來(lái)了又一次改革發(fā)展的契機(jī)。我們認(rèn)為,在新的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置方面,應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而在這一進(jìn)程中,對(duì)學(xué)生的興趣引導(dǎo)被擺在了突出的位置上?；谂d趣導(dǎo)向的改革思路主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1) 引進(jìn)新型設(shè)備,進(jìn)一步降低門(mén)檻。

本中心計(jì)劃引進(jìn)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在增加了EDA實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí),將原有的面包板接線方式改為固定插孔式接線,大大提高了連線的可靠性,降低了設(shè)備操作上的難度,使得學(xué)生能以較快的速度熟悉實(shí)驗(yàn)臺(tái),不至于在實(shí)驗(yàn)伊始就產(chǎn)生畏難情緒。同時(shí),可以將實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器儀表的使用方法及操作過(guò)程拍攝下來(lái),制成視頻片斷并存放在實(shí)驗(yàn)中心的網(wǎng)站上,供學(xué)生在課前下載觀看,以利于其提前了解實(shí)驗(yàn)操作。

2) 設(shè)置演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生興趣。

讓學(xué)生能夠看到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,能夠知道數(shù)字電路具體的應(yīng)用。展示給學(xué)生的可以是一些常見(jiàn)的電子產(chǎn)品,也可以是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的成果。

3) 更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加其趣味性。

芯片內(nèi)部的電路是不可見(jiàn)的,芯片引腳的電平也無(wú)法直接觀察到。如果能設(shè)計(jì)一些直觀的實(shí)驗(yàn)效果,肯定會(huì)比讓學(xué)生查看儀表的讀數(shù)更令其感興趣。可以設(shè)置一些有趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如電子琴、數(shù)字鐘等),充分利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的各種資源,產(chǎn)生各種聲光效果,讓實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果都變得生動(dòng)有趣。

第7篇：數(shù)字電路范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路;傳統(tǒng)方式;VHDL

1.引言

隨著計(jì)算機(jī)以及大規(guī)模集成電路應(yīng)用的普及，電子行業(yè)正在迅速的發(fā)展。目前采用小中規(guī)模的數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的需要。例如傳統(tǒng)的TTL電路或者COMS電路設(shè)計(jì)任務(wù)繁瑣，設(shè)計(jì)效率低，所以迫切的需要我們做出調(diào)整，適應(yīng)社會(huì)對(duì)數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的要求。伴隨著集成電子工藝的發(fā)展，新型的邏輯器件也應(yīng)運(yùn)而生，到目前為止，市場(chǎng)上的邏輯器件大致可分為三類(lèi)：第一是標(biāo)準(zhǔn)的邏輯芯片如COMS/TTL等系列芯片;第二是微型計(jì)算機(jī)芯片和各種微處理器;第三種就是應(yīng)用規(guī)格芯片ASIC，其中ASIC芯片中就有我們接下來(lái)介紹的可編程邏輯器件（PLD）[1]。而使用可編程邏輯芯片就必須要求我們掌握編寫(xiě)VHDL語(yǔ)言的技術(shù)。這種設(shè)計(jì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的方法大大克服了傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)出現(xiàn)的缺點(diǎn)，更加適應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展。

2.傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程大致經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：一是分析問(wèn)題畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，二是進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)，三是狀態(tài)編碼，四是寫(xiě)出輸入方程、驅(qū)動(dòng)方程以及輸出方程，五是畫(huà)出邏輯電路圖，經(jīng)過(guò)這一系列步驟之后，還要在電路板上焊接電路，或者在面包板上拼接電路。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它的優(yōu)點(diǎn)是能夠反映了數(shù)字電路的基本工作原理，系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成的各個(gè)細(xì)節(jié)也能夠很直觀的反映出來(lái)，各部分之間的聯(lián)系顯而易見(jiàn)。因此，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的原理圖的觀察我們可以驗(yàn)證系統(tǒng)的合理性，同時(shí)也奠定了數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。它的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)步驟復(fù)雜，在整個(gè)過(guò)程中需要用到大量的芯片和連線。而且傳統(tǒng)的方法出錯(cuò)率高而且不易修復(fù)，在焊接電路板的時(shí)候如果不注意就會(huì)導(dǎo)致接觸不良或者出現(xiàn)某個(gè)芯片損壞的情況，這就導(dǎo)致整個(gè)電路板都不起作用。

3.PLD器件芯片的出現(xiàn)

PLD又稱可編程邏輯器件，PLD芯片上的金屬引線和電路都是廠家做好的，但是器件的邏輯功能在出廠時(shí)是沒(méi)有確定的，用戶可以根據(jù)自己的需要合理的編程設(shè)計(jì)確定想要的功能。而編程用到的語(yǔ)言就是我們接下來(lái)要介紹的VHDL語(yǔ)言。目前PLD器件芯片具有微處理器靈活等優(yōu)點(diǎn)，芯片的引腳也從一開(kāi)始的20多個(gè)引腳發(fā)展到現(xiàn)在的200引腳[2]?？删幊踢壿嬈骷某霈F(xiàn)從很大程度上使得數(shù)字電路設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性變革。采用PLD設(shè)計(jì)電路不再是對(duì)電路板設(shè)計(jì)，而是對(duì)芯片設(shè)計(jì)，使之實(shí)現(xiàn)我們預(yù)想的功能。一般的PLD的集成度很高，可以滿足一般的數(shù)字系統(tǒng)的需要。設(shè)計(jì)人員只需要自己編程到一塊PLD上，而不用去供應(yīng)商那兒買(mǎi)特定功能的芯片。我們可以對(duì)芯片內(nèi)部的邏輯和外部的引腳進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣就克服了傳統(tǒng)方式中對(duì)電路板進(jìn)行焊接所花費(fèi)的大量時(shí)間，克服了工作量大，難以調(diào)試等缺點(diǎn)，用戶只需要編寫(xiě)適當(dāng)合理的程序就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能。如此大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)步驟，更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

4.VHDL簡(jiǎn)介

VHDL語(yǔ)言是一種應(yīng)用于描述數(shù)字系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)和接口的語(yǔ)言。VHDL含有許多具有硬件特征的語(yǔ)句而且語(yǔ)言的描述也更類(lèi)似于一般計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言。在編程上簡(jiǎn)單可行性高。VHDL的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，或稱設(shè)計(jì)實(shí)體。分成外部和內(nèi)部，在對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體定義了外部界面后，當(dāng)其內(nèi)部開(kāi)發(fā)完成后，其他的設(shè)計(jì)也能夠直接調(diào)用這個(gè)實(shí)體。VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)是將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分。VHDL語(yǔ)言之所以能夠成為標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語(yǔ)言并且獲得廣泛應(yīng)用，正是因?yàn)樗旧砭哂衅渌布枋稣Z(yǔ)言不具有的優(yōu)點(diǎn)。歸納起來(lái)，VHDL語(yǔ)言主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)多樣：VHDL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)很強(qiáng)大，而且設(shè)計(jì)方法多樣，既支持層次化設(shè)計(jì)也支持模塊化設(shè)計(jì)，既可以采用自頂向下設(shè)計(jì)方式，也可以采用自底向上的設(shè)計(jì)方法。

（2）VHDL語(yǔ)言的設(shè)計(jì)是針對(duì)于芯片而并非器件，傳統(tǒng)的硬件拼接的方法針對(duì)的是器件，但是VHDL語(yǔ)言是直接對(duì)芯片而言的，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，用戶可以不必考慮所選用的器件。設(shè)計(jì)者也可以不必考慮系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，而進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)。

（3）VHDL語(yǔ)言可移植性強(qiáng)，對(duì)于同一個(gè)硬件的VHDL語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，它可以從一個(gè)工作平臺(tái)移植到另一個(gè)工作平臺(tái)上。

（4）VHDL語(yǔ)言有非常豐富的庫(kù)函數(shù)和仿真語(yǔ)句，用戶可以隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。

由此可見(jiàn)傳統(tǒng)方式與應(yīng)用VHDL的區(qū)別有以下幾點(diǎn)：第一，傳統(tǒng)的方法采用自上至下的設(shè)計(jì)方式，而應(yīng)用VHDL語(yǔ)言則采用自下至上的設(shè)計(jì)方法;第二，傳統(tǒng)方式采用的是通用的邏輯元器件，系統(tǒng)硬件的后期進(jìn)行調(diào)試和仿真，而應(yīng)用VHDL語(yǔ)言采用的芯片則是PLD（可編程邏輯器件），系統(tǒng)的設(shè)計(jì)早期進(jìn)行調(diào)試與仿真;第三，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式主要采用電路原理圖的方式設(shè)計(jì)，而本文提出的設(shè)計(jì)方式主要?jiǎng)t以VHDL語(yǔ)言描述為主，從而降低了硬件設(shè)計(jì)電路的難度。

5.VHDL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)及語(yǔ)言設(shè)計(jì)步驟

VHDL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)由library（庫(kù)）定義區(qū)，entity（實(shí)體）定義區(qū)，architecture（構(gòu)造體）定義區(qū)package（包集合）configuration（配置）組成，其中l(wèi)ibrary，entity和architecture也是一個(gè)VHDL語(yǔ)言所必有的。

VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)步驟大致可以分為以下三步：第一，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并劃分模塊;第二，輸入VHDL語(yǔ)言的代碼，編寫(xiě)程序，并且將其編譯，在此過(guò)程中如果有錯(cuò)誤要及時(shí)修正;第三，對(duì)編譯的后的VHDL文件進(jìn)行仿真。

6.VHDL舉例

下面介紹一個(gè)簡(jiǎn)單分頻器的例子：

Library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity fenpin is

port（clk，clear：in std_logic;

q：out_std_logic）;

end fenpin;

architecture behave of fenpin is

signal m：interge range 0 to11

begin

p1：process（clear，clk）

begin

if clear =’0’then m<=’0’;

elsif “clk event and clk=’1’”then

if m=11 then m<=’0’;

else m<=m+1;

end if;

end if;

end process p1;

p2：process（m）

begin

if temp<6 then q<=’0’;

else q<=’1’;

end if;

end process p2;

end behave;

由例題可以看出，在設(shè)計(jì)分頻器是可以不用硬件搭連的方式，用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行編程更簡(jiǎn)單易行。

7.小結(jié)

本文針對(duì)目前傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)中存在的若干弊端，提出用VHDL語(yǔ)言編寫(xiě)適當(dāng)合理程序來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的方法，避免了硬件電路中若干繁瑣的問(wèn)題，使得系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了，可維護(hù)性強(qiáng)，芯片也可以反復(fù)使用。傳統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法已不能滿足現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展，在數(shù)字電路的應(yīng)用中，VHDL語(yǔ)言必將會(huì)被廣泛的使用。

參考文獻(xiàn)

[1]張有志.可編程邏輯器件PLD原理與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996：1-3，91

第8篇：數(shù)字電路范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；高速數(shù)字電路；設(shè)計(jì)技術(shù)

對(duì)于高速數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，其主要指的就是高速變化的信號(hào)在傳播過(guò)程中產(chǎn)生的電熔、電感等具備著一定模擬特性的電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的建設(shè)，不單單需要對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，還需要結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行完善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路每一部分的參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行，達(dá)到一定的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)各部分的元器件進(jìn)行合理的搭配，不然將會(huì)對(duì)電路元器件、電路信號(hào)等正常運(yùn)行與傳輸產(chǎn)生不良的影響。

1計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的影響因素

對(duì)于高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其是否能夠成功主要“決定權(quán)”在于信號(hào)的質(zhì)量,也就是高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度的保持,假如對(duì)高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度無(wú)法保持,在信號(hào)的傳輸過(guò)程當(dāng)中，就會(huì)發(fā)生信號(hào)缺失，進(jìn)而產(chǎn)生信號(hào)失真的現(xiàn)象，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)于數(shù)據(jù)信息、地址等方面都會(huì)產(chǎn)生十分不良的影響，令整體的高速數(shù)字電路系統(tǒng)無(wú)法保持正常運(yùn)行,甚至?xí)斐烧w系統(tǒng)的崩潰。而影響信號(hào)質(zhì)量的因素并不單一,其是由多種因素所共同影響，然而,在對(duì)信號(hào)的完整性影響因素進(jìn)行分析時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，其主要能分為以下幾點(diǎn):第一點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異，無(wú)法進(jìn)行正常的匹配,進(jìn)而能夠出現(xiàn)“反射噪聲”的現(xiàn)象,對(duì)于的信號(hào)完整性而言，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生一定的影響作用[1]。第二點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，信號(hào)線與信號(hào)線之間的距離受到電路密集度的影響，一旦電路密集度不斷的進(jìn)行增大，信號(hào)線之間的距離將會(huì)越來(lái)越狹小,這就致使信號(hào)與信號(hào)之間的電磁藕合參數(shù)呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì),如果不進(jìn)行及時(shí)的處理,就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)間出現(xiàn)“串?dāng)_現(xiàn)象”，進(jìn)而影響到信號(hào)的質(zhì)量[2]。第三點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在芯片內(nèi)存在著大量的電路，這些電路在同時(shí)輸出的過(guò)程中,會(huì)受到在電源平面間存在著的電阻以及電阻的作用,進(jìn)而產(chǎn)生較大的“瞬態(tài)電流”,這種“瞬態(tài)電流”產(chǎn)生后，會(huì)對(duì)地線、電源線上的存在著的電壓造成一定程度的不良影響,因此導(dǎo)致信號(hào)的發(fā)生一些波動(dòng)和變化?？偟膩?lái)說(shuō),對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),降低或者是排除以上三方面因素對(duì)信號(hào)質(zhì)量的不良影響,進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)完整性的提高,在現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，是首先需要解決的問(wèn)題,只有這樣才能夠保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的成功性。

2計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)題的解決對(duì)策

2.1阻抗問(wèn)題的解決策略

為了避免信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異造成的信號(hào)受到影響的情況發(fā)生，首先需要對(duì)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)理念進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，在正常情況下，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，很難令電路中存在著的臨街阻抗相互之間契合，因此，可以采用對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善的辦法，令電路系統(tǒng)一直都保持過(guò)阻抗的狀態(tài)，只有這樣才能夠在一定程度上保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的信號(hào)傳播過(guò)程中，信號(hào)的完整性不會(huì)受到阻抗差異的影響，進(jìn)而獲得更好的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信息傳輸效率[3]。

2.2串?dāng)_現(xiàn)象的解決策略

在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于“串?dāng)_現(xiàn)象”需要進(jìn)行合理地解決。參照信號(hào)傳播的基本理論,可以發(fā)現(xiàn)，在電路中，電流的流動(dòng)趨勢(shì)屬于循環(huán)流動(dòng),對(duì)于這一現(xiàn)象而言，數(shù)字電路設(shè)計(jì)工作人員往往并不在意。在傳播信號(hào)的路徑和回路形成了電流環(huán)路,電感在這樣中的回路隨著路徑的逐漸增大，電感也逐漸變大,同時(shí)，電流環(huán)路中存在著的電流也會(huì)根據(jù)電磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生一定程度的改變。在對(duì)這樣的電流環(huán)路展開(kāi)“減小處理”,能夠降低“串?dāng)_現(xiàn)象”帶來(lái)的影響[4]。

2.3瞬態(tài)電流的解決策略

在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)電源的電阻因素以及電感因素進(jìn)行充分的考慮,實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻因素以及電感因素的預(yù)先處理。在現(xiàn)階段的電路系統(tǒng)中，通常情況下電路材料都是銅質(zhì)材料,這種銅質(zhì)材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)對(duì)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法進(jìn)行滿足,所以，在高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，還要對(duì)電路材料方面影響因素進(jìn)行解決,使用更為合理的電路材料對(duì)去藕電容進(jìn)行引導(dǎo)，將其引導(dǎo)進(jìn)入整個(gè)高速數(shù)字電路中，能夠在一定程度上降低“瞬態(tài)電流”的發(fā)生頻率。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)不斷的發(fā)展的過(guò)當(dāng)中，對(duì)于電子技術(shù)來(lái)說(shuō)，也帶來(lái)了一定的發(fā)展契機(jī)，令其發(fā)展速度也得以提升，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是在這樣的發(fā)展前提下得到了不斷地完善及進(jìn)步，是對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)概念理論進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為一些行業(yè)的整體發(fā)展能夠起到一定的促進(jìn)作用。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究和分析，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及專(zhuān)業(yè)性知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，能夠在一定程度上加快計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，進(jìn)而在更多的行業(yè)當(dāng)中得到更好的應(yīng)用。

作者:黃一曦 單位:廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校

第9篇：數(shù)字電路范文

一、教學(xué)整合的意義

根據(jù)高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求，結(jié)合教育部大力推行的高職高專(zhuān)教學(xué)改革，高職院校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)部分課程進(jìn)行了教學(xué)改革?！稊?shù)字電路與EDA技術(shù)》這門(mén)課程就是將數(shù)字電路和EDA技術(shù)的教學(xué)進(jìn)行整合。

數(shù)字電路課程是電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握典型的數(shù)字電路的組成、工作原理和工作特性，能夠設(shè)計(jì)一些邏輯功能電路，并為專(zhuān)業(yè)主干課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。對(duì)于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是以邏輯門(mén)和觸發(fā)器等通用器件為載體，以真值表和邏輯方程為表達(dá)方式，依靠手工調(diào)試。隨著數(shù)字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是專(zhuān)用電子集成電路的迅速發(fā)展，基于EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)方法成為數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，在EDA軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，使用硬件描述語(yǔ)言完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、仿真等，最終對(duì)特定目標(biāo)芯片進(jìn)行適配編譯、邏輯映射和編程下載。

EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)方法正在成為現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流，作為即將成為工程技術(shù)人員的職業(yè)技術(shù)學(xué)院的電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生只懂電子技術(shù)的基本理論和方法，而不懂如何設(shè)計(jì)電路，會(huì)限制就業(yè)的崗位。實(shí)際上數(shù)字電路和EDA技術(shù)是不能分家的，因?yàn)榍罢呤抢碚摶A(chǔ)，后者是工具，將兩者整合既能學(xué)好理論又能提高實(shí)踐技能。如果作為兩個(gè)課程分別學(xué)習(xí)則不適應(yīng)高職高專(zhuān)的學(xué)制長(zhǎng)度。因此，將數(shù)字電路與EDA技術(shù)有機(jī)地融為一體是高職教育的要求和未來(lái)發(fā)展的需求。

二、教學(xué)方法探討

在整合后的課程中我們把EDA技術(shù)貫穿于數(shù)字電路課程教學(xué)全過(guò)程。例如，在講授門(mén)電路時(shí)，就開(kāi)始用EDA軟件仿真演示，熟悉用原理圖輸入一個(gè)簡(jiǎn)單門(mén)電路的過(guò)程，通過(guò)編譯、功能仿真檢驗(yàn)門(mén)電路的功能，可以加深學(xué)生對(duì)門(mén)電路知識(shí)的理解；在講授組合邏輯電路時(shí)，引入硬件描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)方法，并介紹基于EDA技術(shù)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法；在講授時(shí)序邏輯電路時(shí)，可以引入一些簡(jiǎn)單的綜合性的電路設(shè)計(jì)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬闊的設(shè)計(jì)空間。在開(kāi)始講解基于EDA技術(shù)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法時(shí)，可以通過(guò)引入簡(jiǎn)單的數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程，使學(xué)生從宏觀上對(duì)EDA設(shè)計(jì)方法有一個(gè)整體的了解，讓學(xué)生在潛意識(shí)里建立這部分內(nèi)容的知識(shí)框架。下面簡(jiǎn)單介紹組合邏輯電路中的二選一數(shù)據(jù)選擇器的EDA設(shè)計(jì)流程：

（1）編寫(xiě)硬件描述語(yǔ)言（以VHDL語(yǔ)言為例）。在EDA編程軟件中輸入設(shè)計(jì)源文件，如圖1所示。

（2）邏輯編譯。邏輯編譯過(guò)程包括檢查設(shè)計(jì)源文件是否有誤，進(jìn)而提取網(wǎng)表、進(jìn)行邏輯綜合和器件的適配，最后形成編程文件。

（3）功能仿真。通過(guò)模擬仿真測(cè)試電路的邏輯功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，仿真波形如圖2所示。

（4）鎖定引腳。將程序中各端口名稱與硬件電路中的各引腳對(duì)應(yīng)。

（5）編程下載。功能仿真成功后，就可以將設(shè)計(jì)好的項(xiàng)目下載到邏輯器件中，實(shí)現(xiàn)既定的功能。

在課程教學(xué)中，我們采用項(xiàng)目教學(xué)的方法，制定一系列由易到難的項(xiàng)目，例如，基本門(mén)電路的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì)、全加器的設(shè)計(jì)、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)、交通信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)、數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)等。通過(guò)各個(gè)項(xiàng)目展開(kāi)知識(shí)點(diǎn)的講解，包括數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)、EDA技術(shù)的入門(mén)、數(shù)字電路的分析方法、原理圖的設(shè)計(jì)方法、硬件描述語(yǔ)言的描述方法及軟件仿真和硬件下載等。在教學(xué)中盡可能地將課堂搬到實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生邊學(xué)邊練，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體。教學(xué)可以一部分安排在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室，一部分安排在EDA實(shí)驗(yàn)室，比如對(duì)于一些簡(jiǎn)單的數(shù)字電路可以安排用數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行一般的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使學(xué)生知道如何搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，如何驗(yàn)證一個(gè)電路的功能，從而對(duì)數(shù)字電路產(chǎn)生一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。在EDA實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以學(xué)習(xí)用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字電路，包括原理圖或硬件描述語(yǔ)言的輸入、編譯、功能仿真、引腳分配、下載等。