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電路設計規則范文1
【關鍵詞】數字電路 模擬電路 發展
1 前言
隨著國民經濟的快速增長，科學技術的快速進步，電子信息產業得到快速發展，逐漸滲透到國民經濟生活的各個領域，使人們的生活發生了翻天覆地的變化。電子信息產業對軍事領域也有著深遠的影響，改變了傳統戰爭的作戰模式，在現代國防中發揮著越來越重要的作用，其在其在國防領域的應用也彰顯了一個國家的綜合國防水平。
作為高新技術產業，知識、技術和資本是電子信息技術產業得以快速發展的三個重要因素，它彰顯了一個國家或地區制造業的整體水平，也是一個國家或地區科學技術和制造業綜合實力的重要標志。就我國目前的社會經濟現狀而言，我國正處于傳統產業結構轉型時期。如何平衡新的產業結構，達到經濟的穩定快速發展，解決目前政府資本過剩、內需不足、市場疲軟等宏觀經濟問題是我國目前經濟社會發展面臨的一個重要挑戰。而加速電子信息產業的建設與發展，對于促進傳統產業變革、改變傳統產業結構、增加就業率、提升就業水平具有重要作用是應對這一挑戰的最好辦法。
電子電路是電子信息產業的技術支撐。是電子信息產業的發展重要限制因素。電子信息產業的快速發展離不開電子科學技術的發展及應用。生產技術的提高及加工工藝的改進加快了集成電路的更新速度，也為電子信息產業注入了蓬勃的朝氣以及更加旺盛的生命力，使其得以快速發展。根據其結構、功能的不同，電子電路可以分為模擬電路和數字電路。
2 模擬電路
模擬電路是一種針對模擬信號（幅值隨時間連續變化的信號）行傳輸或處理的電子電路。它主要是利用電流或電壓對真實信號進行模擬，使其等比例的再現。如調幅/調頻的收音機，接收處理無線電廣播信號，然后經過一系列的混頻、放大、解調等過程，最終完成音樂的播放和新聞等的報道。模擬電路在生活中的應用非常廣泛，如晶體管小信號放大器，低頻功率放大器，負反饋放大器，MOS 集成運放，諧振放大器，直流穩壓電源等。都是用模擬電路制作的。
模擬電路的設計過程比較復雜，其設計的重點在于電路參數的實現。其設計的基本流程主要包括以下幾個方面：
2.1 系統定義
系統定義是模擬電路設計的基本前提。根據設計要求，模擬電路設計工程師需要對電路系統及子系統做出相應的功能定義，并確定面積、功耗等相關性能的參數范圍。
2.2 電路設計
電路結構的選擇是電路設計的重要環節。模擬電路設計工程師需要根據模擬電路需要實現的功能要求、設計規范及相應的參數指標選擇合適的電路結構，并在此基礎上確定元器件的組合方式等。針對模擬電路的設計，目前暫時沒有可以利用的比較成熟的設計軟件，因此，只能是有工程師根據自己的經驗手工完成。這在一定程度上增加了模擬電路設計的難度，限制了模擬電路的發展速度。
2.3 電路仿真
電路仿真是模擬電路的設計過程中必不可少的一個環節，是模擬工程師判斷模擬電路是否可以達到設計要求的一個重要依據。工程師根據仿真結果，不斷對電路進行修改和調整，直到模擬電路的仿真結果可以達到設定的指標及相應的功能要求。常用方法主要有參數掃描法，直流和交流分析法、蒙特卡羅分析等
2.4 版圖實現
版圖將電路設計轉化生產的重要橋梁。在由前面的設計及仿真結果確定了模擬電路的結構及相關參數后，設計工程師對設計的模擬電路進行物理幾何性的描述，將其轉換成圖形格式，以便于模擬電路后續的加工與制作。
2.5 物理驗證
在物理驗證階段，需要對設計的模擬電路進行設計規則檢查（DRC）。設計規則檢查是在給定的設計規則的基礎上對其最小線寬、孔尺寸、最小圖形間距等限制工藝進行檢查，衡量版圖工藝實現上的可行性。此外，還要對版圖與電路圖的一致性進行檢查（LVS）。可以利用LVS工具提取版圖的參數，將得到的電路圖與原電路設計圖進行比較，保證版圖與原電路設計的一致性。
2.6 寄生參數提取后仿真
在版圖之前進行的電路設計的仿真稱之為“前仿真”，“前仿真”都是比較理想的仿真，沒有考慮到連線的電阻、電容等寄生參數。將寄生參數加入版圖后進行的電路仿真稱之為“后仿真”，只有當后仿真的仿真結果達到設計指標及系統功能要求，電路的設計工作才算完成。寄生參數對模擬電路的影響較大，前仿真的仿真結果滿足的情況下，后仿真結果卻無法滿足要求。因此，設計工程師需要根據后仿真結果不斷進行晶體管參數的修改，有時甚至要進行電路結構的調整，直至后仿真結果達到系統設計要求。
目前，模擬電路設計難度高且比較復雜，使用的EDA工具的功能和系統配套性又相對落后，且在設計過程中需要進行頻繁的人工干預，對寄生參數等比較敏感等，這些都在一定程度上限制了模擬電路的發展，導致模擬電路發展速度相對緩慢。
3 數字電路
電路設計規則范文2
關鍵詞：Multisim；電路仿真設計；分析；研究
隨著國際電子工業和計算機技術的快速發展，電子產品發展和計算機實現了密切的關聯，電子產品智能化程度加深，電路的集成越來越高，產品的更新周期則是越來越短。電子設計自動化技術（EDA）能夠讓電子線路設計人員利用計算機獨立完成電路的性能分析、功能設計。Multisim作為重要的EDA軟件之一，在眾多線路中具有高互動性、電路仿真分析豐富、器件庫完全的特征。
1 Multisim下的電路設計和仿真分析
1.1 Multisim電路設計
Multisim電路設計只需要在電路設計窗口內部放置設計好的虛擬電子元件和虛擬儀器就能完成，在連線和節點連接的虛擬器和儀器儀表測量接口處就能觀察到虛擬儀器表上的仿真波形及數據，具有簡單直觀的特點。以Multisim設計模擬電路中的基本單管放大電路為例，具體的設計步驟如下：第一，進入Multisim界面設計儀器和儀表，并在Basic元件箱中調出電阻，從工作界面的右邊調節出雙蹤示波器、數字萬用表等。第二，實現電路布線。將鼠標放置在元件管腳上或者儀器的重要接口上，當鼠標的指示提示為+之后，再將鼠標放置在另一個元件管腳處，實現二者之間的連接。第三，設置相關參數。利用鼠標雙擊已經被編輯好的元件，當彈出相應的對話框之后繼續設置有關元件參數信息。
1.2 Multisim的仿真分析
仿真分析三極管電壓的放大倍數。電壓放大倍數的仿真圖設計如圖1所示。假設信號源頭的XFGI幅度為100MV，頻率為1000Hz的正弦信號。打開相關的仿真開關，在輸出端的波形不失真的情況下，對Ui和Uo的值進行測試，并將測試結果放大一定的倍數，即Kv=Uo/Ui，具體如表1所示。根據表1可以發現，當三極管在放大電路元件的參數不發生變化時，電路電壓放大倍數不會發生變化。
圖1 電壓放大倍數測試電路圖
表1 波形不失真的輸入輸出電壓值
1.3 二階低通濾波器的仿真分析
仿真電路圖如圖2所示，為實際應用的50Hz低通濾波器電路參數。根據上述參數信息，可以計算出其截止頻率為fn=53HZ。在Multisim中調用Bode plotter，仿真電路的幅頻特性，得二階系統幅頻特性如圖3所示。觀察實驗結果發現仿真所得截止頻率為50Hz，和理論設計值（通過公式計算為53Hz）基本一致，證明仿真設計結果可以真實反映電路實際工作狀態，為電路設計提供便捷。
圖2 二階低通濾波器仿真電路圖
圖3 幅頻特性曲線圖
2基于Multisim的電路仿真設計中常見的及問題解決方法
2.1 常見的問題
在Multisim的電路仿真設計中常會出現一些問題，比如找不到仿真元件。導致這種問題主要是因為Multisim雖然是多種仿真元件構成的，但仍無法滿足所有用戶的使用要求，一旦出現缺失的問題就會對仿真運行產生影響，導致仿真運行的失敗。
2.2 常見問題的處理方式
第一，應用性能基本相似的元器件來代替相關元件，但是這種方式會在一定程度上影響元件應用的準確性。第二，利用EDA網站和FTZD進行聯系，從大量的元器件中來尋找并購買所需要器件的模型，并根據模型對引腳進行處理。第三，利用Multisim提供的元件編輯工具對現有的元件模型進行重新的編輯修改。第四，自己重新創建一個元件，利用SPICE語言加強對各種元件、電器等參數信息的熟悉。具體的設計過程一般包括五方面的信息，即元件的一般性材料、元件符號、元件模型、元件封裝、元件的電器參數。
2.3 仿真失敗的提示處理
關于仿真失敗的提示處理主要包括以下幾點內容：第一，沒有找到相關的節點錯誤。這種情況，設計者需要根據系統提示來對仿真原理圖進行處理，及時找出缺失節點的出處，從而及時糾正這種錯誤。第二，設計規則上的沖突。設計規則上的沖突主要是指設計者設計出來的仿真原理圖和之前預想好的不一致。這個時候需要根據仿真原理圖或者電氣規則進行相應的修改和處理。第三，一旦出現"No convergence in Ttransient analysis"時，可以對選項菜單中的Misce LLaneous options菜單進行分析，將其中的默認值由原來的10增加到15或者20。
3 結束語
綜上所述，Multisim軟件以其自身操作簡單、方便、功能強大的特點得到有關人員的應用。通過上文的電路設計實例分析可以發現，應用Multisim能夠建立各種設計電路，實現對各種電路的仿真分析，節省不必要的元器件安裝調試電路實踐，提升電路設計電子集成驅動器的總體效率。
參考文獻
[1]顏芳，宋焱翼，謝禮瑩，等.基于Multisim的電路原理課程仿真實驗設計[J].實驗技術與管理，2013，5：59-62.
[2]周圍，韓建，于波.基于Multisim和Authorware的數字電路仿真實驗平臺設計[J].實驗技術與管理，2015，4：119-122.
電路設計規則范文3
在非微電子專業如計算機、通信、信號處理、自動化、機械等專業開設集成電路設計技術相關課程，一方面，這些專業的學生有電子電路基礎知識，又有自己本專業的知識，可以從本專業的系統角度來理解和設計集成電路芯片，非常適合進行各種應用的集成電路芯片設計階段的工作，這些專業也是目前芯片設計需求最旺盛的領域；另一方面，對于這些專業學生的應用特點，不宜也不可能開設微電子專業的所有課程，也不宜將集成電路設計階段的許多技術（如低功耗設計、可測性設計等）開設為單獨課程，而是要將相應課程整合，開設一到二門集成電路設計的綜合課程，使學生既能夠掌握集成電路設計基本技術流程，也能夠了解集成電路設計方面更深層的技術和發展趨勢。因此，在課程的具體設置上，應該把握以下原則。理論講授與實踐操作并重集成電路設計技術是一門實踐性非常強的課程。隨著電子信息技術的飛速發展，采用EDA工具進行電路輔助設計，已經成為集成電路芯片主流的設計方法。因此，在理解電路和芯片設計的基本原理和流程的基礎上，了解和掌握相關設計工具，是掌握集成電路設計技術的重要環節。技能培訓與前瞻理論皆有在課程的內容設置中，既要有使學生掌握集成電路芯片設計能力和技術的講授和實踐，又有對集成電路芯片設計新技術和更高層技術的介紹。這樣通過本門課程的學習，一方面，學員掌握了一項實實在在有用的技術；另一方面，學員了解了該項技術的更深和更新的知識，有利于在碩、博士階段或者在工作崗位上，對集成電路芯片設計技術的繼續研究和學習?；A理論和技術流程隔離由于是針對非微電子專業開設的課程，因此在課程講授中不涉及電路設計的一些原理性知識，如半導體物理及器件、集成電路的工藝原理等，而是將主要精力放在集成電路芯片的設計與實現技術上，這樣非微電子專業的學生能夠很容易入門，提高其學習興趣和熱情。
2非微電子專業集成電路設計課程實踐
根據以上原則，信息工程大學根據具體實際，在計算機、通信、信號處理、密碼等相關專業開設集成電路芯片設計技術課程，根據近兩年的教學情況來看，取得良好的效果。該課程的主要特點如下。優化的理論授課內容1）集成電路芯片設計概論：介紹IC設計的基本概念、IC設計的關鍵技術、IC技術的發展和趨勢等內容。使學員對IC設計技術有一個大概而全面的了解，了解IC設計技術的發展歷程及基本情況，理解IC設計技術的基本概念；了解IC設計發展趨勢和新技術，包括軟硬件協同設計技術、IC低功耗設計技術、IC可重用設計技術等。2）IC產業鏈及設計流程：介紹集成電路產業的歷史變革、目前形成的“四業分工”，以及數字IC設計流程等內容。使學員了解集成電路產業的變革和分工，了解設計、制造、封裝、測試等環節的一些基本情況，了解數字IC的整個設計流程，包括代碼編寫與仿真、邏輯綜合與布局布線、時序驗證與物理驗證及芯片面積優化、時鐘樹綜合、掃描鏈插入等內容。3）RTL硬件描述語言基礎：主要講授Verilog硬件描述語言的基本語法、描述方式、設計方法等內容。使學員能夠初步掌握使用硬件描述語言進行數字邏輯電路設計的基本語法，了解大型電路芯片的基本設計規則和設計方法，并通過設計實踐學習和鞏固硬件電路代碼編寫和調試能力。4）系統集成設計基礎：主要講授更高層次的集成電路芯片如片上系統（SoC）、片上網絡（NoC）的基本概念和集成設計方法。使學員初步了解大規模系統級芯片架構設計的基礎方法及主要片內嵌入式處理器核。
豐富的實踐操作內容1）Verilog代碼設計實踐：學習通過課下編碼、上機調試等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述語言進行基本數字邏輯電路設計的能力，并通過給定的IP核或代碼模塊的集成，掌握大型芯片電路的集成設計能力。2）IC前端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路前端設計平臺DesignCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用DesignCompiler進行集成電路前端設計的流程和方法，主要包括RTL綜合、時序約束、時序優化、可測性設計等內容。3）IC后端設計基礎實踐：依托Synopsys公司數字集成電路后端設計平臺ICCompiler，使學員通過上機演練，初步掌握使用ICCompiler進行集成電路后端設計的流程和方法，主要包括后端設計準備、版圖規劃與電源規劃、物理綜合與全局優化、時鐘樹綜合、布線操作、物理驗證與最終優化等內容。靈活的考核評價機制1）IC設計基本知識筆試：通過閉卷考試的方式，考查學員隊IC設計的一些基本知識，如基本概念、基本設計流程、簡單的代碼編寫等。2）IC設計上機實踐操作：通過上機操作的形式，給定一個具體并相對簡單的芯片設計代碼，要求學員使用Synopsys公司數字集成電路設計前后端平臺，完成整個芯片的前后端設計和驗證流程。3）IC設計相關領域報告：通過撰寫報告的形式，要求學員查閱IC設計領域的相關技術文獻，包括該領域的前沿研究技術、設計流程中相關技術點的深入研究、集成電路設計領域的發展歷程和趨勢等，撰寫相應的專題報告。
3結語
電路設計規則范文4
關鍵詞：電子實訓 Multisim 10 仿真 PCB設計
中圖分類號：TN02 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0164-02
電子實訓是電子類專業學生必修的一門實踐課程，通過該課程的學習，使學生在電子元器件選用、電子電路分析設計、計算機仿真測試、電路板焊接與裝配，電子產品調試以及編寫技術文件等方面受到一次綜合訓練。我校在《模擬電子》、《數字電子》課程結束后都安排了電子專項實訓，教師提出設計要求，讓學生自己從設計到裝配、調試都經歷一遍，所以電子專項實訓既鞏固了學生的理論知識，又提高了他們的操作技能。
1 Multisim 10和Protel DXP軟件的比較
在電子實訓過程中使用較廣的EDA軟件是Multisim和Protel ，這兩個軟件都具有電路設計和仿真功能，但是Multisim軟件的長處是電子仿真，而Protel軟件的長處是PCB設計。美國NI公司推出的Multisim 10軟件具有強大的仿真能力，既可對模擬電路或數字電路進行仿真，也可進行數?；旌戏抡妫绕湫略隽松漕l電路的仿真功能。Altium公司的Protel DXP軟件具有強大的電路設計自動化功能，其印刷電路板設計模塊的設計規則和檢查工具比Protel 99 SE更加完善，為設計高質量的印刷電路板提供了可靠的保障。本文以設計一個模擬聲響電路為例，論述Multisim 10和Protel DXP在電子實訓課程中的綜合運用。
2 電路設計和仿真
2.1 電路設計
電子實訓中要求設計一個模擬聲響的電路，這個電路主要是通過兩片555定時器結合簡單的器件來實現。按照設計要求，學生通過查閱資料可以設計出較多方案，模擬不同的聲響，這樣學生在電路設計中發揮的空間比較大，不局限于一個電路，電路初步設計好之后，通過Multisim 10來仿真。圖1所示為其中一個電路，555定時器U1、U2分別構成一個多諧振蕩器，元器件參數確定后，根據多諧振蕩器的頻率計算公式，U1的輸出波形頻率是680Hz，U2的輸出波形頻率是9.345KHz。由于U1的輸出端接U2的復位端，故只有U1輸出為高電平時，U2振蕩器才振蕩，U1輸出為低電平時，U2停止振蕩，通過U1的輸出來控制電路最終的輸出，使揚聲器發出9.345KHz “嗚嗚”的間歇聲響。
2.2 Multisim 10仿真分析
因為電子仿真是Multisim軟件的長處，所以圖1的電路在設計時，要求學生用Multisim 10軟件來繪制，這樣就把設計和仿真貫穿起來。電路繪制結束后，選擇虛擬儀表雙通道示波器來仿真U1、U2的輸出波形。示波器的控制面板可以根據需要來調節，微調時間基準（time base），設定通道A（channel A）和通道B（channel B）的量程如圖2所示，設置完畢后通過示波器觀察到波形如圖2所示。由于在設計時已經理論計算出波形頻率，根據仿真波形圖測算出的頻率與理論值基本相等，設計得到驗證。
3 網絡表生成和PCB板設計
3.1 網絡表生成和修改
根據實訓要求，電路原理圖設計好之后學生需進行電路板的布局布線設計，這就需要使用Protel DXP軟件，而采用Multisim 10繪制的原理圖的數據要導入PCB設計系統中需要一座橋梁——網絡表。由于Multisim中選取的元件部分是虛擬元件，仿真所用儀器也是虛擬儀器，這就會出現和Protel不兼容的情況，所以在生成網絡表之前要先去掉虛擬儀器，部分虛擬元件也要用連接器代替。在本例電路中，虛擬示波器XSC1需去除，5個虛擬電容也要用連接器代替。電路修改之后執行菜單“Transfer/Export to PCB Layout”，在彈出的對話框中選擇保存類型“Protel（*.net）”，輸入文件名之后就生成了電路對應的網絡表，如網絡表無法生成，一般問題都在虛擬器件上，根據提示修改即可。
網絡表生成后，運行Protel DXP軟件，新建工程，調用網絡表并把它添加入新建的工程中?？紤]網絡表中原有元器件封裝與設計要求不符，需要修改封裝，元器件封裝的選取根據設計的實際情況來定。
3.2 PCB板設計
作為橋梁的網絡表修改確定后，在工程中添加一個PCB文件并且設定電路板尺寸，執行菜單“Design/Import Changes From *.PriPCB”導入網絡表，所有元件就被更新到PCB板上，檢查元件正確后，根據設計和工藝要求布局布線，從而完成PCB板的設計工作。圖1中電路的PCB版圖如圖3所示。
4 結語
把Multisim仿真和Protel 制版的結合作為電子實訓的輔助設計工具，既可以幫助學生高效進行方案選擇和參數確定，又可以練習印刷電路板的制作。在電子實訓中引入這種設計方法，大大豐富和優化了實訓教學內容，使學生掌握更多新知識，得到更多鍛煉。
參考文獻
[1]王連英.基于Multisim 10的電子仿真實驗與設計[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.8.
電路設計規則范文5
數字電路教學設計項目教學學習興趣現代化電子技術飛速發展，數字電路更是以系統集成化、設計自動化、用戶專業化和測試、智能化的趨勢出現。數字電路教學中如何能應對電子技術的發展，同時又遵循高等職業教育以職業為基礎、以能力為本、理論夠用為度的原則，圓滿完成課程的教學任務，用項目教學法是行之有效的手段。
一、關于項目教學法
1.項目教學的概念
項目教學法，是圍繞一個實踐項目而展開的教學活動，其目的是在項目實施過程中使理論與實踐教學同步進行，從而充分調動學生參與的積極性，提高學生解決實際問題的綜合能力。
2.項目教學法的關鍵
項目教學法的關鍵，是把整個學習過程分解為一個個具體的工程或事件，設計出一個個合適的項目教學方案。這樣，不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是培養他們的職業能力。
3.項目教學法的優點
項目教學法，是讓學生實施一個具體的項目，學生學習的目的很明確，能極大地調動學生的學習積極性，提高學習興趣。項目教學法大多要分小組完成，通過小組內及小組間的充分交流、討論、決策等，提高學生合作能力，強化學生的團隊意識。而合作能力和團隊意識，恰恰是當前社會化大生產所要求的基本素質。項目教學法在實施過程中會涉及到很多學科知識，能促進課程間的整合。
二、項目教學法的教學實踐
數字電路課程是高職電氣專業一門承上啟下的專業基礎課，具有較強的邏輯性、應用性和工程實踐性。內容包括數字電路基礎、組合邏輯電路基礎、組合邏輯集成電路、時序邏輯電路基礎、時序邏輯集成電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數模和模數轉換器和脈沖信號的產生與整形共8章節。按照“以能力為本位，以職業實踐為主線，以項目課程為主體的模塊化專業課程體系”的總體教學設計要求，本門課程以培養靈活應用常用數字集成電路來實現邏輯功能的能力為基本目標，打破學科課程的設計思路，緊緊圍繞工作任務完成的需要來選擇和組織課程內容，突出工作任務與知識的聯系，讓學生在職業實踐活動的基礎上掌握知識，增強課程內容與職業崗位能力要求的相關性，提高學生的就業能力。本課程可以分成6個項目完成，分別是：全加器電路設計、搶答器的設計與制作、同步計數器電路設計、數字鐘電路的設計與制作、用可編程邏輯器件設計數字鐘電路和A/D 和D/A 轉換功能仿真。第1到3章劃為第一個項目，內容是：全加器電路設計。以下就以第一個項目為例完成教學設計。
1.教材分析
這部分內容包含3個章節：數字電路基礎、組合邏輯電路基礎、組合邏輯集成電路。每章節后面都有本章小結、思考題與習題、技能要求和實訓內容以及書最后的實驗內容部分。很顯然，編者也在強調技能和實訓的重要性，但在進行教學設計時采用項目教學法能很好地體現實踐能力為主。
2.教學設計
此部分內容重點是掌握邏輯函數的表示方法，會進行邏輯函數的變換和化簡；能正確理解基本門電路邏輯功能；會用基本邏輯門電路設計簡單組合邏輯電路。如何把內容連貫，用某個項目來體現，我們可以結合實驗內容以及常見的電路來解決。那么，學習項目選取的基本依據是該門課程涉及的工作領域和工作任務范圍，在具體設計過程中，還以相關專業的典型產品為載體，使工作任務具體化，產生具體的學習項目。項目的難度要適中，要適合學情，讓學生都能動手參與，能充分調動他們的積極性，使學習更有目的性，讓學生在職業實踐活動的基礎上掌握知識。本項目內容是全加器的電路設計。采用全加器的設計這樣的項目內容，那么，組合邏輯集成電路，此部分章節中的編碼器、譯碼器與數碼顯示器等內容暫時就使用不到，我們可以把這些內容劃分到下一個項目中去，而只是涉及到它的前面一部分內容二進制加法器。這樣，不會顯得項目量過大，知識太擁擠，學生學習困難的問題。
3.教學過程的組織實施
項目教學法的教學步驟，具體是以下六個步驟：情景設置，操作示范，獨立探索，明確項目，協作學習，學習評價。本項目可以包含這幾個模塊：（1）完成基本門電路的測試；（2）用74LS00實現多種邏輯功能；（3）用基本門電路設計全加器電路。每個模塊參考學時都可以是4學時，它們的學習目標不相同，由淺入難，循序漸進，慢慢引導學生掌握理論知識，增加實踐經驗。每個模塊除了列出的工作任務以外，根據學生層次的不同，還可添加相應的拓展知識。模塊一邏輯門電路測試工作任務包含測試TTL門電路74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS86邏輯功能并記錄測試數據和整理歸納總結，列出74LS00、74LS04、74LS32、74LS86 邏輯表達式，狀態真值表。它相關的理論知識：基本邏輯運算和復合邏輯運算，基本門電路邏輯功能，邏輯函數的基本表達式。模塊二用與非門電路實現多種邏輯功能工作任務有用74LS00實現下列邏輯功能：或非F=A+B、與或F=AB+CD、4輸入與F=ABCD、異或和同或。相關理論知識：邏輯代數的基本定律和規則，邏輯函數的化簡方法，邏輯函數表達式。模塊三全加器的設計與制作工作任務：用基本門電路設計判奇電路，用基本門電路設計半加器電路，用基本門電路設計全加器電路。相關理論知識：組合邏輯電路的分析方法，用基本門電路實現組合邏輯功能。全加器是能夠計算低位進位的二進制加法電路，全加器的邏輯圖如圖所示。
電路設計規則范文6
關鍵詞：PROTEL；電路課程；CAD課程設計；教學方法
中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01
實驗教學的標準隨著教育的改革不斷提升，學生的創新精神和靈活運用所學知識的能力都是實驗教學涵蓋的內容，學生在實驗過程中能夠鍛煉綜合設計、實際應用、創新思維等方面的能力，學會自主思考分析和解決問題。
一、電路CAD課程設計的現狀
電路CAD課程設計是電子信息工程專業課階段理論知識的綜合應用，教師在教學中，往往將其當作一門理論課來教學，通常會先給出一個具有某種功能的電路設計圖，對設計圖電路的主要部分工作原理和達到這一原理的主要功能進行講解，最后要求學生在PROTEL軟件中繪制電路系統的原理圖和印制板圖。這樣的教學方法不僅制約了學生的自主學習能力，學生處于被動學習狀態，學習能力和對知識的掌握能力下降，這樣的課程設計完全失去了教學的意義。
因此應當對這樣的教學方式進行改革，把教學目標設定為提升學生的動手操作能力，以學生為教學主體自主學習，教師輔以指導，啟迪學生的創造性思維，學會運用不同的方法解決問題。
二、基于PROTEL的電路CAD課程設計
讓學生通過所學的理論知識，設計一個實際應用的單片機測試系統，輔以電路設計工具軟件PROTEL，繪制出電路原理圖和PCB圖。
（一）PROTEL軟件的設計流程
PROTEL軟件是一個完整的全方位電路設計系統，包含有電路原理圖設計、PCB設計、PCB自動布線、可編程邏輯器件設計、模擬/數字信號仿真等功能模塊，并具有Client/Server（客戶/服務器）體系結構。其中PCB設計和電路原理圖設計是其最具代表性的功能，提供了完備的電路仿真器，使從原理圖的繪制到最終電路板設計的所有工作都能輕松完成。
該軟件設計流程為是：首先是工作環境設置和頁面設置，裝入元件庫，然后，將元件、電源符號、接地符號、連接線、網絡標號和說明信息分別依次放置在圖紙上合適的位置，再就是對電路圖進行檢查和調整，最后保存并輸出。
（二）課程設計的內容
對于學生想要設計什么系統，教師不應限制，檢測和設計系統時允許學生任意選擇物理量，另外，教師要對設計系統中所包含的內容進行規定，以保證課程設計能達到最終目標。
第一，MCS-51系列單片機必須包含在設計的系統的芯片中；第二，測試的物理量必須要顯示在4位LED中；第三，在檢測量超過設定值后，系統能夠自動發出警報；第四，要設置能夠讓測試系統根據實際情況作出相應調整的按鈕；第五，要配有一路傳感器和相應的調理電路；第六，要配備AD轉換芯片使檢測物理量的模數能夠轉換。
（三）測試系統的要求
為達到啟迪學生創造性思維的教學目的，測試系統的設計有以下幾點要求：
第一，學生必須制定多套測試系統繪制的方案，從中選擇最終方案并闡述理由；第二，測試系統必須達到方案最優化和實際的效益最大化的要求；第三，傳感器能夠穩定工作，精度要準確，若出現問題，則要給出彌補方案；第四，在繪制PCB之前，學生必須弄清其設計規則，既要完成任務，又要保證所設計的測試系統原理圖的功能的正確性和布局的美觀性以便實際裝配調試；第五，為設計提供完整詳細的說明書，例如工作原理、選擇元件的原因、PCB的設計規則等。
（四）測試系統的仿真分析和驗證
很多學生在以前并沒有接觸過設計，缺乏經驗，所以為了讓學生順利完成設計，需要仿真分析和校驗設計的原理圖，可以直接在PROTEL中對模擬電路、數字電路和數?；旌想娐愤M行仿真校驗。電路仿真的流程一般是首先將仿真電路、電源等繪制出來，然后將仿真分析的參數進行設置，繼而運行仿真分析，最后對結果進行觀察。以仿真的結果為依據，校驗傳感器調理正確與否。因而，在原理圖的設計和仿真分析之間需要反復校驗電路放大倍數的合理性以及能否正常工作，再調整選擇的參數，繪制出符合要求的原理圖。
三、總結
基于PROTEL的電路CAD課程設計的教學方法是教育革新的具體表現，其不僅能讓學生完全掌握理論知識，還鍛煉了學生的實際操作能力，同時也讓學生的創造性思維得到了發揮，提高了學生的綜合素質，這一教學方法應該被廣泛推廣應用。
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