談數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例

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摘要：以譯碼器設(shè)計(jì)為例，闡述采用個(gè)性創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)形式，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。實(shí)踐表明，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)取得良好效果，實(shí)驗(yàn)過程增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；譯碼器

引言

數(shù)字電子技術(shù)作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，在電氣信息類學(xué)科扮演著重要角色，針對如何提高工科背景下大學(xué)生創(chuàng)新能力的問題，數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革創(chuàng)新，用課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教導(dǎo)大學(xué)生科技為國之基、創(chuàng)新為進(jìn)步之魂的道理。使得學(xué)生在我國科技能力全面提升之重要時(shí)刻，明確創(chuàng)新的重要性、明確大學(xué)生的時(shí)代擔(dān)當(dāng)，在課程實(shí)驗(yàn)中敢于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)新、全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1譯碼器特點(diǎn)

譯碼器作為一種常用的數(shù)字邏輯功能器件（圖1），本質(zhì)特點(diǎn)是：當(dāng)三個(gè)使能端E3，E2，E1接到各自有效電平上的時(shí)候，A2，A1，A0輸入000時(shí)，對應(yīng)Y0為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入001時(shí)，對應(yīng)Y1為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入010時(shí)，對應(yīng)Y2為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入011時(shí)，對應(yīng)Y3為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入100時(shí)，對應(yīng)Y4為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入101時(shí)，對應(yīng)Y5為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入110時(shí)，對應(yīng)Y6為低電平，其他端口為高電平；A2，A1，A0輸入111時(shí)，對應(yīng)Y7為低電平，其他端口為高電平。如果在譯碼器的輸出端Y7，Y6，Y5，Y4，Y3，Y2，Y1，Y0連接8個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)A2，A1，A0輸入依次從000、001、010……跳變到111，發(fā)光二極管依次滅掉，形成“流水燈”的狀態(tài)，這就是譯碼器的本質(zhì)：“流水燈”。

2譯碼器基礎(chǔ)應(yīng)用

基于譯碼器的典型應(yīng)用，可設(shè)計(jì)全加器、全減器、三人表決器、三位奇校驗(yàn)器。觀察圖2～圖5，全加器是兩個(gè)輸出端，使用一片譯碼器74138和兩片與非門來實(shí)現(xiàn)；全減器也是兩個(gè)輸出端，使用一片譯碼器74138和兩片與非門來實(shí)現(xiàn)；三人表決器是一個(gè)輸出端，使用一片譯碼器74138和一片與非門來實(shí)現(xiàn)；三位奇校驗(yàn)器是一個(gè)輸出端，使用一片譯碼器74138和一片與非門來實(shí)現(xiàn)。因此可以引入兩片譯碼器74138對電路進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使用互補(bǔ)的輸入控制來控制兩片譯碼器輪流工作，輸出端口任意搭配，甚至加入其他門電路進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)多種邏輯功能。

3創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐

基于對譯碼器本質(zhì)的討論和對常用組合邏輯功能器件的分析，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，圖6所示是使用兩片譯碼器實(shí)現(xiàn)的電路，其中一片實(shí)現(xiàn)的是“流水燈”、另外一片實(shí)現(xiàn)的三位奇校驗(yàn)器。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中，可以設(shè)計(jì)通過一個(gè)使能端進(jìn)行兩片譯碼器輸入端互補(bǔ)的控制令兩片譯碼器輪流工作，也可以對譯碼器進(jìn)行擴(kuò)展，把74138連成4線～16譯碼器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在多種基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的搭配下，完成各種自創(chuàng)設(shè)計(jì)。

4結(jié)語

在創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維，打破原有驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，各自進(jìn)行電路創(chuàng)新，所得電路可以用“百花齊放”來形容，真正做到了數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)既動(dòng)手又動(dòng)腦，學(xué)生們在興趣中學(xué)習(xí)，在興趣中創(chuàng)新，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在電氣與信息工程學(xué)院2018級自動(dòng)化1班中取得良好效果，從而達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

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作者：孫霞 單位：安徽理工大學(xué)