職業(yè)教育論文-關(guān)于高職學(xué)習(xí)數(shù)字電路課程的思路和方法 .doc

職業(yè)教育論文-關(guān)于高職學(xué)習(xí)數(shù)字電路課程的思路和方法摘要：21世紀(jì)是信息化時代，信息化時代又被稱為數(shù)字時代，數(shù)字地球、數(shù)字化生存等概念已經(jīng)被人們耳熟能詳，今天的人們已經(jīng)越來越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起，從個人的身份證號，手機(jī)號到IP地址、QQ號、信用卡密碼等無不打上數(shù)字的烙印，數(shù)字已經(jīng)不完全是1、2、3了，他已經(jīng)用數(shù)字標(biāo)記和管理的社會。關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；思路；方法1世紀(jì)是信息化時代，信息化時代又被稱為數(shù)字時代，數(shù)字地球、數(shù)字化生存等概念已經(jīng)被人們耳熟能詳，今天的人們已經(jīng)越來越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起，從個人的身份證號，手機(jī)號到IP地址、QQ號、信用卡密碼等無不打上數(shù)字的烙印，數(shù)字已經(jīng)不完全是1、2、3了，他已經(jīng)用數(shù)字標(biāo)記和管理的社會。今后，我們的生活可能就是用數(shù)字代碼來管理的，復(fù)雜的信息資料將是用類似的1110011001這樣的簡單數(shù)字代替，所有這一切的基礎(chǔ)就是我們的各類生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)資料都必須轉(zhuǎn)化一系列的數(shù)字，承擔(dān)這一任務(wù)的就是以數(shù)字電路為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集、分析和處理系統(tǒng)，該文章就是從數(shù)字信號的基本概念入手來認(rèn)識我們的生活密切相關(guān)的數(shù)字電路。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字電路課程從體系結(jié)構(gòu)到內(nèi)容組成均進(jìn)行了較大力度的教改，筆者就從以下幾點進(jìn)行分析：一、了解數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識1.基本概念：工作在數(shù)字信號下的電路統(tǒng)稱為數(shù)字電路2.模擬電路和數(shù)字電路的區(qū)別:顯然，模擬電路和數(shù)字電路的差異是很大的，初學(xué)者應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)方法上作一些改變，以適應(yīng)數(shù)字電路的特點，才能取得良好的效果。（1）在數(shù)字電路中，所有的變量都?xì)w結(jié)為0和1兩個對立的狀態(tài)。通常，我們只需關(guān)心信號的有或無，電平的高或低，開關(guān)的通或斷，等等，而不必理會某個變量的詳細(xì)數(shù)值。比如電平幅值的微小變化就可能毫無意義。（2）數(shù)字電路的研究方法以邏輯代數(shù)（又稱布爾代數(shù)）作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。它主要研究輸入，輸出變量之間的邏輯關(guān)系，并建立了一套邏輯函數(shù)運算及化簡的方法。布爾代數(shù)又稱雙值代數(shù)，由于其變量取值只有0和1兩種可能，比之模擬電路，數(shù)字電路中沒有復(fù)雜的計算問題。（3）由于數(shù)字集成電路技術(shù)的高度發(fā)展，數(shù)字電路更鮮明地體現(xiàn)了管路合一的特點。初學(xué)者應(yīng)充分注意這一特點。一般來說，學(xué)習(xí)電路結(jié)構(gòu)不是我們的目的，目的是掌握電路功能。3.數(shù)字電路的特點：（1）數(shù)字電路中只處理二進(jìn)制中的“0”和“1”兩種信號，“0”表示信號無，“1”表示信號有。從電路硬件這一角度上講，電子電路中的元器件特別是三極管只工作在有信號和無信號兩種狀態(tài)，也就是數(shù)字電路中的三極管多伴工作在開關(guān)狀態(tài)，不像模擬電路中的三極管工作在放大狀態(tài)。（2）數(shù)字電路中，用三極管的飽和狀態(tài)與截止?fàn)顟B(tài)分別對應(yīng)于數(shù)字信號中的“0”和“1”，可用三極管截止時輸出的高電平表示數(shù)字信號的“1”狀態(tài)，而用三極管飽和導(dǎo)通輸出的低電平表示數(shù)字信號中的“0”狀態(tài)。三極管的這一工作狀態(tài)與模擬電路是完全不同的，在進(jìn)行數(shù)字電路識圖時電路分析方法就不能與模擬電路中三極管放大狀態(tài)的分析方法相同。（3）由于數(shù)字信號只有“1”和“0”兩種，那么對數(shù)字電路的工作要求就是能夠可靠地區(qū)別信號為“0”和信號為“1”兩種狀態(tài)，因此對數(shù)字電路的精度要求不高，這適合于對數(shù)字電路進(jìn)行集成化，加上對數(shù)字信號的處理和運算都是相當(dāng)復(fù)雜的過程，所以數(shù)字電路中都是采用集成電路，且許多是大規(guī)模集成電路，這一點又使數(shù)字電路工作的分析增加了一份神秘的色彩。（4）數(shù)字電路是實現(xiàn)邏輯功能和進(jìn)行各種數(shù)字運算的電路。數(shù)字信號在時間和數(shù)值上是不連續(xù)的，所以它在電路各只能表現(xiàn)為信號的有、無（或信號的高、低電平）兩種狀態(tài)。數(shù)字電路中用二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”來代表低電平和高電平兩種狀態(tài)，數(shù)字信號便可用“0”和“1”組成的代碼序列來表示。因此，學(xué)習(xí)數(shù)字電路首先要了解有關(guān)二進(jìn)制數(shù)知識，否則對數(shù)字電路的分析將寸步難行。二、學(xué)習(xí)數(shù)字電路的方法1.閱讀課后要認(rèn)真閱讀教材及相應(yīng)的參考書，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。無論學(xué)什么都要看看和教材的相關(guān)課外書，這是必備的。課外書是教材的延伸，是這個行業(yè)的基本拓展，不要以為簡單就不看課外書了。一定要看如下幾類課外書：1、教材輔導(dǎo)叢書，比如習(xí)題書，答案書，不要以為你會做書上的所有習(xí)題，就萬事無憂。2、實驗書本。教材相配套的實驗書有助于動手能力的培養(yǎng)，對書本知識的加深和理解。3、相關(guān)交叉書籍。比如數(shù)電學(xué)習(xí)要看看單片機(jī)和模電書本，及數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換，數(shù)電與電子技術(shù)，數(shù)電與邏輯門4、專業(yè)與行業(yè)書籍。以上所列書籍必不可少，多讀精讀。2.思考不求多深，但求思考，課上緊跟老師，課下積極思考、開闊思維，找出各個章節(jié)之間的聯(lián)系，力爭對知識的理解、掌握達(dá)到融會貫通的程度。3.提問無論課上還是課下，多向教師提出問題與教師互動，徹底弄明白問題的根源。4.作業(yè)課后多做練習(xí)，鞏固所學(xué)知識點，尤其自我檢測題能夠檢測出各章節(jié)的知識的掌握程度。5.實驗在學(xué)習(xí)完相關(guān)的理論知識后，要做相關(guān)的實驗項目。通過實驗過程，不僅鞏固所學(xué)的數(shù)字電路基本理論，而且要加強(qiáng)知識的綜合運用能力、分析實際問題和解決問題的能力，鍛煉實踐技能，培養(yǎng)工程意識。本課程實驗也可在虛擬實驗環(huán)境下進(jìn)行動態(tài)仿真，加強(qiáng)計算機(jī)輔助設(shè)計電路的能力。三、學(xué)習(xí)設(shè)計數(shù)字電路的體會在設(shè)計數(shù)字電路時，不同設(shè)計模電需要考慮許多參數(shù)及溫度等各方面的影響，只要滿足相應(yīng)的電路和它的連接即可，正明有此數(shù)字芯片的連接腳只能接地或電路的腳就僅能懸空。在設(shè)計一個電路時往往都是知道是否滿足的功能，無論是數(shù)電還是模電都是如此。就像在電子設(shè)計大賽當(dāng)中都是告訴電路的功能和要求。讓你做出相應(yīng)的電路并將其調(diào)試。而設(shè)計數(shù)電就更簡單，只要在設(shè)計時把一些小問題都考慮到的話在調(diào)試時就沒有什么問題了。我的建議是利用解析法來做，將要實現(xiàn)的功能進(jìn)行分析和解后，得到相應(yīng)的邏輯表達(dá)式和各個相應(yīng)的模塊。再將表達(dá)式理論上的分析及邏輯仿真等一些操作再得到你設(shè)計的原理圖在機(jī)上仿真看能否得到你要的功能。最后一不就是將其制成板子，硬件仿真及調(diào)試操作也是最關(guān)鍵的一步。還要注意在制板時應(yīng)注意高頻對其的影響，應(yīng)注意頻蔽等措施。還有就是要注意工藝問題。應(yīng)盡量做到美觀等要求。四、學(xué)習(xí)數(shù)字電路要打好基礎(chǔ)在數(shù)字電路的教材上，有許多章節(jié)在設(shè)計上都非常重要，比如組合邏輯電路，章節(jié)中編碼器，譯碼器，觸發(fā)器，章節(jié)中的幾種常見觸發(fā)器，時序邏輯電路中，寄存器，和存儲器還有就是脈沖產(chǎn)生和整形電路，以及D/A，A/D電路.時序邏輯電路與FPGA聯(lián)系非常緊密，時序邏輯電路要用VHDL語言設(shè)計，而且在很多設(shè)計中應(yīng)用頻繁，脈沖產(chǎn)生和整形電路是非常基礎(chǔ)但也是非常重要的，只要是應(yīng)用到單片機(jī)的基本上都要應(yīng)用到脈沖產(chǎn)生電路，整形電路在模電設(shè)計上應(yīng)用廣泛，A/D，D/A轉(zhuǎn)換電路，數(shù)字信號和模擬信號的轉(zhuǎn)換我們現(xiàn)代化就是數(shù)字化應(yīng)用時代，所以說模