高職數字電子技術教學實踐

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的高職數字電子技術教學實踐,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

高職數字電子技術教學實踐

1Multisim10仿真軟件

Multisim10是加拿大IIT公司和美國國家儀器公司于2007年推出的最新電子仿真軟件。該軟件提供了數以萬計的電子元器件和各種儀器儀表,可以在仿真平臺上搭接各種電路,接上相應的儀器儀表,按下仿真開關,各種數據和波形馬上就會呈現。Multisim10仿真軟件的使用,引發了電子技術教學和實驗領域的一場變革,只要在計算機中安裝上Multisim10仿真軟件,相當于擁有了一個設備精良的電子實驗室。在安裝NIMultisim10軟件的同時,也同時安裝了與之配套的制版軟件NIUltiboard10。它徹底改變了傳統設計電子產品的老方法,利用這個軟件設計好電子產品后可以無縫鏈接到NIUltiboard10中進行電路板的制作。

2Multisim10在理論教學中的應用

觸發器是構成時序邏輯電路的基本單元,它具有記憶功能。在課程設計中,是以用基本RS觸發器設計具有記憶功能的三人搶答器為驅動項目,要順利完成此項目電路,就要熟悉幾種常用觸發器的基本組成、邏輯功能、觸發方式等內容。對常用觸發器的基本組成和邏輯功能通過講授法已比較清晰,而對于觸發器的應用和特有現象,利用Multisim10軟件來進行仿真學生會有更加直觀形象的認識。以基本RS觸發器構成無抖動開關和同步觸發器的空翻問題為例對此進行詳細說明。

2.1防抖動開關電路

一般的機械開關在撥動或按動時,瞬間會在斷開和閉合之間來回振動,即產生多個脈沖后才能穩定下來。如果將機械開關輸出的信號傳送給計數器,計數器會錯誤的多計數。利用基本RS觸發制作防抖動開關電路就是一典型應用。由兩個與非門74LS00的輸入和輸出交叉耦合組成的基本RS觸發器,再組成硬件去抖動開關電路。這種開關多了一個基本RS觸發器,單刀雙擲開關使觸發器工作于置0或置1狀態,使輸出端產生一次性的階躍電壓(即每按動一次開關,只產生1個脈沖信號)。

2.2同步觸發器的空翻現象

給時序電路加時鐘脈沖的目的是統一電路的節拍。對觸發器而言,在一個時鐘脈沖作用下,要求觸發器的狀態只能翻轉一次。而同步RS觸發器在一個時鐘脈沖作用下,觸發器可能發生兩次或兩次以上的翻轉,這種現象叫空翻。如果只是講解定義學生很難理解,此時就可以利用Multisim10在課堂上進行仿真,使學生對空翻的概念更加形象深刻。圖1同步RS觸發器的空翻現象由同步RS觸發器組成發生空翻的仿真電路,電路中字信號發生器的輸出頻率為3.3KHZ,時鐘信號的頻率為500HZ。打開仿真開關,發現在CP=1期間,輸入端的信號R和S發生了變化,所以輸出端Q翻轉了兩次,即產生了空翻。

3Multisim10在實訓教學中的應用

數字電路實訓是數字電子技術課程不可或缺的環節,學生所做的實訓越多,所獲得的感性認識就越深刻,就越能夠理解電路的原理與設計方法。就以本章節的驅動項目:用基本RS觸發器設計具有記憶功能的三人搶答器為例進行說明。其基本功能為:J1為總清零及搶答控制開關,當被按下時搶答電路清零,松開后則允許搶答。由搶答開關J2-J4實現搶答信號的輸入。當J2-J4中的任何一個開關被按下時,即有搶答信號輸入,與之對應的指示燈被點亮。此時再按其他任何一個搶答開關均無效,指示燈仍“保持”第1個開關按下時所對應的狀態不變。確定基本功能后先指導學生在機房Multisim10仿真軟件上完成電路設計。然后鏈接到Ultiboard10進行PCB電路板設計,生成三人搶答器PCB板布線的三維預覽圖。在加深了對電路原理、設計理解的基礎上,學生再到實訓室進行電路焊接調試。這樣不僅實現了理論教學與實訓教學的有機結合,提高了學生采用實際器件做實訓時出錯分析能力,而且整個實訓周期也大大縮短。

4小結

教學實踐證明,數字電子技術教學中引入Multisim10仿真軟件,學生對數字電子技術的畏難情緒明顯減弱了,主動學習的積極性也提高了。運用Multisim10仿真軟件不僅加深了學生對理論知識的理解,提高了分析問題的能力,而且為進一步學習模擬電路、電力電子技術等電路知識奠定了堅實的基礎,是一款易學易用的EDA軟件。

作者:劉亞蘭 張雅娟 單位:四川城市職業學院人事處

亚洲精品一二三区-久久