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(shí)代，信息化時(shí)代又被稱(chēng)為數(shù)字時(shí)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(lái)越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起，從個(gè)人的身份證號(hào)，手機(jī)號(hào)到IP地址、QQ號(hào)、信用卡密碼等無(wú)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(huì)。關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；思路；方法1世紀(jì)是信息化時(shí)代，信息化時(shí)代又被稱(chēng)為數(shù)字時(shí)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(lái)越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起，從個(gè)人的身份證號(hào)，手機(jī)號(hào)到IP地址、QQ號(hào)、信用卡密碼等無(wú)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(huì)。今后，我們的生活可能就是用數(shù)字代碼來(lái)管理的，復(fù)雜的信息資料將是用類(lèi)似的1110011001這樣的簡(jiǎn)單數(shù)字代替，所有這一切的基礎(chǔ)就是我們的各類(lèi)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(hào)的基本概念入手來(lái)認(rèn)識(shí)我們的生活密切相關(guān)的數(shù)字電路。近年來(lái)，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(diǎn)進(jìn)行分析：一、了解數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)1.基本概念：工作在數(shù)字信號(hào)下的電路統(tǒng)稱(chēng)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(diǎn)，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(gè)對(duì)立的狀態(tài)。通常，我們只需關(guān)心信號(hào)的有或無(wú)，電平的高或低，開(kāi)關(guān)的通或斷，等等，而不必理會(huì)某個(gè)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(wú)意義。（2）數(shù)字電路的研究方法以邏輯代數(shù)（又稱(chēng)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(yùn)算及化簡(jiǎn)的方法。布爾代數(shù)又稱(chēng)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(méi)有復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)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(diǎn)。初學(xué)者應(yīng)充分注意這一特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，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(diǎn)：（1）數(shù)字電路中只處理二進(jìn)制中的“0”和“1”兩種信號(hào)，“0”表示信號(hào)無(wú)，“1”表示信號(hào)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(hào)和無(wú)信號(hào)兩種狀態(tài)，也就是數(shù)字電路中的三極管多伴工作在開(kāi)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(duì)應(yīng)于數(shù)字信號(hào)中的“0”和“1”，可用三極管截止時(shí)輸出的高電平表示數(shù)字信號(hào)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(hào)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(shí)圖時(shí)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(hào)只有“1”和“0”兩種，那么對(duì)數(shù)字電路的工作要求就是能夠可靠地區(qū)別信號(hào)為“0”和信號(hào)為“1”兩種狀態(tài)，因此對(duì)數(shù)字電路的精度要求不高，這適合于對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行集成化，加上對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理和運(yùn)算都是相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)邏輯功能和進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算的電路。數(shù)字信號(hào)在時(shí)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(hào)的有、無(wú)（或信號(hào)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(lái)代表低電平和高電平兩種狀態(tài)，數(shù)字信號(hào)便可用“0”和“1”組成的代碼序列來(lái)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(shí)，否則對(duì)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(shū)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。無(wú)論學(xué)什么都要看看和教材的相關(guān)課外書(shū)，這是必備的。課外書(shū)是教材的延伸，是這個(gè)行業(yè)的基本拓展，不要以為簡(jiǎn)單就不看課外書(shū)了。一定要看如下幾類(lèi)課外書(shū)：1、教材輔導(dǎo)叢書(shū)，比如習(xí)題書(shū)，答案書(shū)，不要以為你會(huì)做書(shū)上的所有習(xí)題，就萬(wàn)事無(wú)憂。2、實(shí)驗(yàn)書(shū)本。教材相配套的實(shí)驗(yàn)書(shū)有助于動(dòng)手能力的培養(yǎng)，對(duì)書(shū)本知識(shí)的加深和理解。3、相關(guān)交叉書(shū)籍。比如數(shù)電學(xué)習(xí)要看看單片機(jī)和模電書(shū)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(mén)4、專(zhuān)業(yè)與行業(yè)書(shū)籍。以上所列書(shū)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(kāi)闊思維，找出各個(gè)章節(jié)之間的聯(lián)系，力爭(zhēng)對(duì)知識(shí)的理解、掌握達(dá)到融會(huì)貫通的程度。3.提問(wèn)無(wú)論課上還是課下，多向教師提出問(wèn)題與教師互動(dòng)，徹底弄明白問(wèn)題的根源。4.作業(yè)課后多做練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，尤其自我檢測(cè)題能夠檢測(cè)出各章節(jié)的知識(shí)的掌握程度。5.實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)完相關(guān)的理論知識(shí)后，要做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)的綜合運(yùn)用能力、分析實(shí)際問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，鍛煉實(shí)踐技能，培養(yǎng)工程意識(shí)。本課程實(shí)驗(yàn)也可在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)電路的能力。三、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)數(shù)字電路的體會(huì)在設(shè)計(jì)數(shù)字電路時(shí)，不同設(shè)計(jì)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(jì)一個(gè)電路時(shí)往往都是知道是否滿足的功能，無(wú)論是數(shù)電還是模電都是如此。就像在電子設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)電就更簡(jiǎn)單，只要在設(shè)計(jì)時(shí)把一些小問(wèn)題都考慮到的話在調(diào)試時(shí)就沒(méi)有什么問(wèn)題了。我的建議是利用解析法來(lái)做，將要實(shí)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(gè)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(jì)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(shí)應(yīng)注意高頻對(duì)其的影響，應(yīng)注意頻蔽等措施。還有就是要注意工藝問(wèn)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(jì)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(jiàn)觸發(fā)器，時(shí)序邏輯電路中，寄存器，和存儲(chǔ)器還有就是脈沖產(chǎn)生和整形電路，以及D/A，A/D電路.時(shí)序邏輯電路與FPGA聯(lián)系非常緊密，時(shí)序邏輯電路要用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)，而且在很多設(shè)計(jì)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(jì)上應(yīng)用廣泛，A/D，D/A轉(zhuǎn)換電路，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換我們現(xiàn)代化就是數(shù)字化應(yīng)用時(shí)代，所以說(shuō)模