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組合電路的設計范文1
組合邏輯電路是數字電路中的一個重要內容，分為組合邏輯電路分析和設計兩大塊內容。組合邏輯電路分析是根據已知電路確定其所實現的邏輯功能，而組合邏輯電路設計是根據實際問題所要求達到的邏輯功能，求出實現該功能的最簡邏輯電路圖，兩者是相逆的過程。其中，組合邏輯電路設計在教材中起著承前啟后的作用，既是對前面所學的邏輯門電路、真值表、邏輯表達式和邏輯代數等知識的綜合應用，又為后續編碼器、譯碼器等中規模組合邏輯電路的學習奠定基礎，掌握這節內容是學好數字電路的重要一環，對培養學生正確的邏輯思維能力，提高分析問題和解決問題的能力都有十分重要的作用。要想上好這一部分內容，精心設計教學方案是前提條件，我通過幾年的電路教學，總結出了該課題的教學方案，現與大家一起分享。
一、引入課題
通過復習組合邏輯電路的分析過程（根據電路寫出各輸出端的邏輯表達式化簡和變換邏輯表達式列出真值表得到邏輯功能），我引導學生進行逆向思維，并提出問題：“當遇到實際的邏輯問題應如何解決？”讓學生推導出解決該邏輯問題的步驟，發現其實它就是組合邏輯電路分析的逆過程，從而引出本節課的課題――組合邏輯電路的設計。
二、新課講授
1.舉例：利用基本門電路實現一個三位判奇電路。
解題過程：（1）分析題目：根據題目要求確定輸入情況和輸出情況，本題中用A、B、C作為輸入變量，用F作為輸出變量。當三個變量中有奇數個變量為1時，輸出為1。否則，輸出為0。
（2）列真值表
（（4）根據邏輯表達式畫出電路圖
2.通過學習上面例題的解題過程，布置一道類似的題目：設計一個四位判偶電路，請學生完成，并請2位學生上黑板解題。
3.請學生觀察剛才兩道題目的解題過程，發現兩者的解題思路是一樣的，從而歸納出組合邏輯電路設計的步驟。
（1）分析題目的邏輯關系，列出真值表。
從實際問題抽象出電路的輸入輸出，建立輸入和輸出之間的邏輯關系，并正確地列出真值表，是組合邏輯電路設計的關鍵，它的正確與否直接關系著設計的正確與否。一般把引起事件的原因作為輸入變量，把事件的結果作為輸出變量，再以二值邏輯的0、1兩種狀態分別代表變量的兩種不同狀態，并根據給定的因果關系列出真值表。在教學過程中，教師可以采用多媒體手段，通過形象的比喻、生動的畫面吸引學生的注意力，幫助學生理解題目。
（2）根據真值表寫出邏輯函數表達式。
具體方法為：①由真值表中找出使邏輯函數輸出為1的對應輸入變量取值組合；②每個輸入變量取值組合狀態以邏輯乘形式表示，用原變量表示變量取值1，用反變量表示變量取值0；③將所有使輸出為1的輸入變量取值邏輯乘進行邏輯加，即得到邏輯函數表達式。
（3）化簡表達式。
為了使邏輯電路中包含的邏輯門最少且連線最少，要對邏輯表達式進行化簡，求出描述實際問題的最簡表達式。一般采用邏輯代數公式或卡諾圖進行化簡，但當邏輯表達式較復雜時，采用卡諾圖化簡更快更簡單，且出錯率低。
（4）根據題目要求畫出邏輯電路圖。
根據簡化后的邏輯表達式，結合題目的具體要求，如果對所用邏輯門電路有一定限制，就需把表達式變換為與所選門對應的形式，最后選擇合適的門電路替換表達式中的運算符號，即可畫出邏輯圖。
4.分析剛才的例題，電路要求由三種基本邏輯門電路組成，請同學們思考一個問題：能否用其他學過的門電路實現它們的邏輯功能呢？我讓學生分組討論，激發學習興趣，提高分析問題、歸納總結問題的能力，同時培養創新能力，最后每組推選一名代表起來作總結。我針對三組討論的結果進行小結。可以發現例題的表達式可以寫成：F=ABC，從而得到如下的電路圖。
從上面兩個電路圖可以看出，組合邏輯電路的設計不是唯一的，利用不同的元器件可以設計出完全不同的電路圖。那么如何才能得到最簡單最實用的電路呢？在組合邏輯電路設計時它有一個標準，利用SSI電路進行設計時，最簡的標準是所有門電路的數目最少，輸入端數目也最少；利用MSI電路進行設計時，最簡的標準是MIS電路集成塊的個數最少、品種最小、連線也最少。只有了解了這個標準，學生在設計電路時才能得到最佳電路。
三、課題總結
1.組合邏輯電路設計的步驟。
分析題目列真值表寫邏輯表達式化簡表達式畫出邏輯電路圖。
2.組合邏輯電路的設計不是唯一的，學生在設計時應該根據標準得到最佳電路。
上述就是組合邏輯電路設計的整個教學方案，當然其中還有很多不足之處，還需不斷改進和完善。教學方案設計的質量是提高課堂教學質量的第一關，設計出高質量的教學方案，是廣大教師一生追逐的目標。
參考文獻：
［1］閻石.數字電子電路.中央廣播電視大學出版社.
組合電路的設計范文2
關鍵詞：組合鉆床 電氣控制線路 梯形圖 設計及調試
中圖分類號：TG511 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）04-0201-01
在現代化工業生產中，PLC和變頻器得到越來越廣泛的應用，如電梯、自動化生產控制等。經過多年教學發現，現有組合鉆床電氣控制線路已顯得比較落后，現結合生產和教學需要，對原有電氣控制線路作出改進設計，以適應教學并使同學學習PLC和變頻器的綜合應用，更接近生產過程的技術操作。
組合鉆床電氣控制系統改進設計主要包括以下幾個方面。
1 輸入輸出I/O分配表
2 電氣控制系統器件的清單
PLC可編程控制器一個、變頻器一臺、計算機一臺、通信電纜一條、電機4臺、開關3個、限位開關7個、接線端口若干、導線若干。
3 電氣控制系統梯形圖（如圖1）
4 電氣控制程序分析如下
連接好電氣設備，按下X0，工件夾緊（Y0）；夾緊2秒后啟動，大鉆（Y1）、小鉆（Y2）同時轉動，電機（Y3）正轉下降；大鉆（Y1）碰到下限位開關（X1）停止；小鉆（Y2）碰到下限位開關（X3）停止。2秒后電機（Y4）反轉上升，大鉆（Y1）上升碰到上限位開關（X2），小鉆上升碰到上限位開關（X4），電機（Y4）停止。旋轉臺（Y5）旋轉120度，碰到旋轉限位開關①（X5），大鉆（Y1）、小鉆（Y2）重新轉動；電機（Y3）下降，進行第二次工作，然后到下限位后再返回到上限位，旋轉臺（Y5）旋轉120度碰到限位開關②（X6）。電機（Y4）反轉上升后旋轉臺（Y5）旋轉120度碰到限位開關③（X7）后工件加工完成，（Y0）松開工件，可取出工件。按下（X10）程序循環，工件自動加工；按下（X11）進行手動加工。
5 電氣控制梯形圖調試
將指令錄入GX Developer進行仿真運行，觀察程序在梯形圖中正確運行后；再把梯形圖寫入FXGP_WIN-C軟件中，然后運行程序，檢測輸出Y值；最后把硬件設備連接并用儀表檢測線路正確后，連接電源進行調試，電氣設備在程序的控制下運行正常。按下X0，工件開始加工，若要加工循環，再按下X10；若要停止循環，按下X11恢復手動控制，經試驗工作正常，達到了改進設計要求。
6 電氣控制線路改進設計總結
經過對組合鉆床電氣控制線路的改進設計，加強了同學們對PLC控制器、變頻器的綜合使用，更加方便學習和掌握技能。在實際操作中注意如下情況。
（1）對PLC控制器與變頻器有了更深的認識， 有很多程序在仿真時正確，但在真正實物連接運行時，由于定時或掃描周期的不同造成錯誤，使實物無法工作。
（2）有些程序在運行一次或幾次時沒有問題，但運行多次后，會出現一次或多次故障，造成機器的損壞。有些程序在運行時，會衍生出一些其它的效果，這些效果在模擬板上實習看不出來，在實物模擬操控過程中會導致程序出錯，硬件損壞。
通過電氣控制線路的改進設計，使在電氣維修的教學過程中更加得心應手，學生也更容易掌握操作技能。
參考文獻
[1]梁耀光，余文烋.《電工新技術教程》.中國勞動社會保障出版社，2006年.
組合電路的設計范文3
使用小規模集成門電路實現時，首先，對標準邏輯表達式進行化簡，得到最簡邏輯表達式，即邏輯表達式中相加的乘積項最少、每個乘積項的因子最少;然后，將最簡邏輯表達式變換為與給定門電路相對應的形式。用邏輯代數或卡諾圖化簡得到三人表決最簡邏輯表達式為。三種實現方法中，前兩種門電路的個數都是4個，成本差不多，第三種用了8個門電路，成本要高一些。
2中規模集成電路實現三人表決
2.1用譯碼器實現譯碼器是一類多輸入、多輸出組合邏輯器件，n變量二進制譯碼器具有2n個輸出變量，恰為n變量的最小項。任何組合邏輯電路都可用最小項之和的標準形式表示，因此，可用n變量二進制譯碼器和必要的門電路實現n輸入變量邏輯電路。3～8線譯碼器74HC138輸出低電平有效［8］，用譯碼器74HC138和“與非”門可以實現三人表決電路。74HC138譯碼器輸出的邏輯表達式為.
2.2用數據選擇器實現數據選擇器的輸出端具有標準“與或”的形式。n選1數據選擇器在選擇輸入控制下，從n個數據中選擇某個數據送到輸出端。采用n選1數據選擇器可以實現任何輸入變量數不大于n+1的組合邏輯電路。三人表決電路可選用4選1或者8選1數據選擇器實現。
2.3用加法器實現加法器是產生數和的裝置，分為半加器和全加器。若加數、被加數與低位的進位為輸入，和數與進位為輸出則為全加器。74LS283是超前進位四位二進制全加器［8］，即所有各位的進位直接從最低位進位CIN產生。
3ROM和PLA實現三人表決
只讀存儲器ROM和可編程邏輯陣列PLA都屬于組合邏輯電路，都有一個與陣列和一個或陣列，但PLA的與陣列和或陣列都是可編程的，而ROM中與陣列是固定連接，只有或陣列可編程。ROM中的與陣列是一個產生2n個輸出的譯碼器，即產生2n個最小項(與陣列的輸出mi)。用ROM實現組合邏輯電路時，首先，將邏輯表達式表示成最小項之和的形式;然后，把邏輯表達式的輸入作為ROM的輸入;最后，根據要實現的邏輯表達式對ROM的或陣列進行編程，畫出相應的陣列圖。用ROM實現三人表決的陣列圖如圖5(a)所示。用PLA實現組合邏輯電路的方法與用ROM實現非常相似。兩者的區別在于，用ROM實現是基于最小項表達式，而用PLA實現是基于最簡與或表達式，所以用PLA實現組合邏輯比用ROM實現更簡單、靈活、經濟。首先，將邏輯表達式化簡為最簡與或表達式;然后，根據最簡表達式中的不同與項以及各與項之和分別對PLA的與陣列和或陣列進行編程，畫出陣列圖。用PLA實現三人表決如圖5(b)所示。
4結束語
組合邏輯電路設計中，首先，根據給出的實際問題建立輸入、輸出變量，列出所有可能的輸入、輸出狀態，即真值表;然后，根據真值表寫出輸入、輸出的標準邏輯表達式，用邏輯代數或卡諾圖根據設計要求化簡、變換邏輯表達式;最后，根據化簡、變換的邏輯表達式采用標準器件實現邏輯電路，力求所用器件數、器件的種類、器件之間的連線均最少。
組合電路的設計范文4
【關鍵詞】數字電路;故障;特點;原因;診斷
一、數字電路特點
數字電路就是運用數字信號完成對數字量進行算數運算和邏輯運算的電路。因為它具備邏輯運算和邏輯處理的功能，因此又被稱作數字邏輯電路。數字電路按照功能來分可以分為兩類，即組合邏輯電路和時序邏輯電路，組合邏輯電路是由最基本的邏輯門電路組合而成的，電路沒有記憶功能，它的輸出值僅與輸入值有關，所以出輸出值總隨著輸入值的變化而變化;時序邏輯電路是由最基本的邏輯門電路和反饋邏輯回來或器件組合而成的，不同于組合電路，時序電路擁有記憶功能，因此它的輸出值不僅與輸入值有關，與電路之前的狀態也有關。首先數字運算使用的是二進制數字信號，同時具備算術運算和邏輯運算的功能，非常適用于運算、比較、存儲和決策等多方面的應用;以二進制為基礎，操作實現起來比較簡單，受電源電壓的波動較小，對溫差和工藝偏差的包容性較大，可靠性非常好;數字電路的突出優點還體現在它集成度高、體積小、功耗低等多方面上，電路在設計、調試、維護上比較靈活，隨著微電子技術的高速發展，數字電路將會取得更大的進步。
隨著微電子技術的迅速發展，電路將會越來越復雜，技術人員在設計、調試、安裝、維修的時候將會遇到很多無法避免的故障。當電路在運行中，由于不可測的故障影響，電路可能不能正常工作，器械工作也會受到影響。電路故障是指一個或者多個電子元器件因為損壞或接觸不良而引起導線短路、虛焊造成電路邏輯功能出現錯誤不能正常運行的現象。對于組合電路來說，電路如果沒有按照真值表要求運行，就被認為出現故障;對于時序電路來說，如果不能按照規定的狀態轉換圖來運行，就被認為存在故障。當電路出現故障時，就必須及時對電路進行檢修，只有這樣才能保證其他工作的正常運轉。電路檢修是一項復雜的工作，因為待檢測的數字電路，輸入值輸出值高達上百個;電路包含了組合邏輯和時序邏輯兩種結構，并非是簡單的組合;有的電路門和記憶元件是封裝于一個芯片之內的，本身存在的物理缺陷就很多，難以去直接測量，為此必須找準電路故障原因，對癥下藥，才能選擇合適的檢測方法，有效地解決故障問題。
二、電路產生故障的原因分析
1.電路在設計工作中沒有充分考慮到電路的參數及其工作條件
（1）數字電路集成度高，負載能力有限
隨著集成電路技術的高速發展，數字邏輯電路的集成度越來越高，從小規模集成電路集成、中規模電路集成、大規模電路集成發展至超大規模電路集成，雖然集成規模越來越大，但是針對于具體某一個電路來說，負載能力還十分有限。比如說一個普通的與非門的輸出低電壓最多可以帶10個同類門電路，這就是它的極限值，如果超過了極限值就會出現問題，就會使得電路輸出的低電壓急速升高破壞電路的原有功能，致使系統不能正常的工作。為此我們必須選擇那些負載能力強的集成電路。
（2）集成電路的工作速度較慢
因為數字化集成電路的工作原理，只有當第一組集成電路穩定輸出之后才能輸入第二組信號，當然也會出現內部延時的狀況，進而影響了電路的工作狀態。如果電路信號輸出擋在輸入脈沖較高的時候，就會在輸出端產生不穩定故障現象。這些故障還不是很容易檢測的，因此在設計的時候就需要考慮到這個因此，選用一些工作速度高的集成電路。
2.線路安裝不當，導致接觸不良
在線路安裝的時候就特別要注意，如果布線和電路芯片安裝不當，就會影響電路工作的正常運行。特別是在安裝中如果出現斷線、橋接、漏線、插錯電子元器件、閑置輸入端等情況，就都會使得電路運轉出現故障。
3.電路工作環境較為惡劣，影響了電路的正常工作
因為現代數字化設備對自身的工作環境都是有一定的要求的，像溫度偏高或者是偏低，濕度過大等都會影響電路設備的正常工作，另外對于電器產品來說，環境中過多的電磁干擾也會影響設備的正常運行。
三、數字電路的故障診斷
早在上世紀60年代，數字系統的故障診斷就引起了科技界、工業界的重視，也取得了重大的成果。在數字電路故障診斷中，關鍵的一步是測試向量的生成，確定施加什么樣的激勵、在什么地方施加激勵可以使故障激活以及確定在什么地方作測量。目前獲得數字系統測試主要有兩種方法，那就是確定性測試生成和非測試生成兩大類，確定性測試生成是指采用測試生成算法自動推導數字電路的測試矢量;非確定性測試生成算法是指人工測試生成，即由測試人員根據對被測系統功能的了解，并結合實際測試經驗，用人工的方法產生檢測被測系統故障。
不同種類的數字化系統電路有著不同的功能和故障特點。主要有故障字典法、特征分析法和邊界掃描測試法。故障字典法就是根據故障特征編制編制成一部故障與特征對應的字典，將其存入標準數據庫，建立故障查尋表;特征分析法就是在窗口內觀測數據信號的波形，進而提取有效特征;邊界掃描測試法是指是一種擴展的自測試技術，在測試時不需要其它的測試設備，只適用于具有邊界掃描特性器件的電路板。
現代信息化社會，數字技術應用面非常廣泛。隨著微電子技術的迅速發展，電路將會越來越復雜。為了提升數字電路工作運行的效率，提高電器使用和產品的制造質量，必須加強對數字電路故障的診斷研究，。只有這樣才能有效地提升數字電路的應用水平，提升數字電路的應用質量，拓展其應用范圍。
四、總結
作為一名合格的工程技術人員首先必須要充分了解數字電路及其發生故障的特點、原因，然后根據實際情況進行故障診斷工作。只有這樣才能保證電路工作的正常運行，促進數字化電路系統的健康發展。
參考文獻
[1]江國棟.數字AV產品的抗干擾設計[J].電聲技術，1999.
組合電路的設計范文5
關鍵詞：數字電子技術；教材改革；工程應用
1.引言
《數字電子技術》是高等學校通信工程、電子信息工程、自動化、電氣工程及自動化等專業的重要專業基礎課程［1］。隨著數字電子技術、數字系統的高速發展，以FPGA(FieldPro-grammableGateArray）和CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice)為代表的大規模可編程邏輯器件(ProgrammableLogicDevice，PLD)的廣泛應用，使傳統“板上數字系統”被“片上數字系統”替代［2］。為適應數字電子技術的發展趨勢，對傳統《數字電子技術》教材內容進行了改革，在教材內容的安排和例題選用上，立足于應用型人才培養，以現代信息技術為依托，注重理論聯系實際，取得較好的應用效果。
2.教材改革的基本思路
隨著數字電子技術的快速發展，如何處理數字電子技術的經典內容與現代內容、傳統分析設計方法與現代分析設計方法之間的關系，是教材內容改革的重點。教材以“基礎知識器件原理器件應用器件仿真系統構建系統仿真”為主線，構建數字系統的知識框架。在教材內容組織上，將數字電子技術和數字系統有關知識融為一體，系統介紹數字電子技術與數字系統的基本分析方法和設計方法；在教材內容編寫上，以培養學生的應用能力和實踐能力為目的，采用案例式或項目式編寫思路，將理論知識和實際應用相結合，把突出知識的應用性和實踐性作為主要方向，做到理論和實踐并重，既強調理論基礎，又突出應用性。對于集成電路注重邏輯功能和使用方法介紹，增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技術基礎知識［3］，利用Multisim軟件對部分電路進行功能仿真，并介紹VHDL語言、QuartusⅡ軟件的基本使用方法，利用VHDL語言設計部分數字電路，利用QuartusⅡ軟件進行仿真分析，適應現代電子技術飛速發展和應用的需要。
3.教材的主要特點
3.1教材內容組織
按照教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導委員會對《數字電子技術基礎》課程教學的基本要求，對《數字電子技術》教材內容進行重新組織，將教材內容分為十章［4］。第一章介紹邏輯代數的基礎知識，主要包括各種數制、常用的編碼規則、邏輯代數的基本定理、邏輯函數的表示方法和化簡方法等。第二章介紹EDA技術的基礎知識，包括Multisim、VHDL語言、QuartusⅡ的基礎知識。第三章介紹分立門電路、集成門電路和可編程邏輯器件的特點，并介紹利用VHDL語言設計門電路的方法。第四章首先介紹組合邏輯電路的基礎知識，然后講解組合邏輯電路的應用，最后利用Multi-sim對組合邏輯電路進行功能仿真和設計分析，并介紹組合邏輯電路的VHDL語言設計方法。第五章介紹各種觸發器的功能和應用，并利用Multisim對觸發器進行功能仿真，介紹觸發器的VHDL語言設計方法。第六章介紹時序邏輯電路的分析方法和設計方法，介紹常用時序邏輯電路的功能和應用，并分別利用VHDL語言和Multisim進行功能描述和仿真。第七章介紹脈沖波形的產生與整形電路，重點介紹集成電路的應用。第八章介紹半導體存儲器的特點和應用。第九章介紹A/D轉換和D/A轉換的工作原理和主要技術指標，對集成DAC和ADC的基礎知識及應用進行簡單介紹，并利用Multisim對基本轉換電路進行功能仿真。第十章介紹數字系統設計的基本流程，通過3個實例介紹數字系統的不同設計方法。
3.2強調基礎理論
隨著數字電子技術的發展，數字電子技術已逐漸滲透到各個行業，《數字電子技術》課程作為高校電類專業的基礎課程，是學生走向數字化時代的第一門課程，也是某些高校相關專業的考研課程，其重要性不言而喻。教材編寫強調《數字電子技術》基礎知識的系統性、完整性，將邏輯代數基礎、組合邏輯電路分析與設計、時序邏輯電路的分析與設計等基礎知識作為教材核心內容，并結合部分高校相關專業《數字電子技術》研究生考試大綱的要求，增加部分教學內容。例如，在第六章“時序邏輯電路”中增加利用觀察法和隱含表法進行狀態化簡的內容，使學生能夠更容易掌握時序邏輯電路的傳統設計方法。在教材內容編排上，反復訓練基礎理論知識，使學生更好地學習并掌握基礎理論知識，為進一步學習打下堅實的基礎。例如，第四章“組合邏輯電路”首先介紹組合邏輯電路的分析方法和設計方法，然后介紹常用集成組合邏輯電路的原理和應用，其中譯碼器、數值比較器按照組合邏輯電路的分析方法進行闡述，編碼器、數據選擇器、加法器按照組合邏輯電路的設計方法闡述，使教材內容循序漸進、深入淺出，適用于學生自學，有利于培養學生自主學習能力。
3.3突出實踐應用
在教材編寫過程中，注重學生對知識應用能力培養的需要，強調具體操作過程中學習理論基礎，將知識應用能力培養貫穿整本教材，突出教材知識的實踐應用性。在介紹集成電路時，刪除集成電路內部電路的分析，強調集成電路的邏輯功能和使用方法［5］，例如，介紹555定時器時，在簡單介紹555定時器的電路結構和工作原理的基礎上，以“觸摸式定時控制開關電路”、“雙音門鈴電路”等應用電路介紹555定時器的使用方法。在第九章“數/模和模/數轉換器”中，以DAC0808、DAC0832、AD7543為例介紹常用集成數/模轉換器的工作原理和使用方法，并分別給出DAC0832、AD7543與單片機AT89C51的接口電路，既加強與后續課程單片機、微機原理等的聯系［6］，又突出教材內容的應用性。
3.4增加EDA技術知識
EDA是電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫，是從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。教材第二章EDA技術基礎知識介紹了Multisim和QuartusⅡ兩種EDA工具的操作界面和使用方法，并介紹了VHDL語言的基本結構、數據對象、數據結構、操作符和基本語句結構，使學生借助EDA工具進行電路分析和設計。教材給出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成電路的Multisim仿真電路和VHDL描述方法，并在第十章“數字系統設計”中，以“計數報警器”、“簡易交通燈控制器”、“函數信號發生器”為例，結合Multisim和QuartusⅡ軟件，詳細介紹簡單數字系統的設計過程，豐富教材內容。
4.結語
《數字電子技術》教材改革是一項長期工程，隨著數字電子技術的發展，必將對教材內容產生深刻影響。本教材于2012年10月由北京大學出版社作為“21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人才培養規劃教材”出版，2013年12月被評為河南省“十二五”普通高等教育規劃教材。教材經過3年多的使用，得到了廣大師生的關注，收集了各方面建議和意見。為了更好地適應現代數字電子技術的發展和應用，需要對教材內容進行進一步改革。
參考文獻：
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［2］寧改娣，杜亞利.教材：《數字電子技術》教材改革探索［J］.教育教學論壇，2012（8）：98-99.
［3］黎藝華，謝蘭清.高職數字電子技術項目課程教材建設探索［J］.教育與職業，2011（15）：131-132.
［4］秦長海，張天鵬，翟亞芳.數字電子技術［M］.北京大學出版社，2012.
［5］王國新，張桂鳳，宋婀娜.“數字電子技術”課程教學改革探究［J］.中國電力教育，2014（12）：73-74.
組合電路的設計范文6
論文關鍵詞：課程改革；工作任務；課程項目；技術情境；教學導航
隨著我國科技和經濟的迅猛發展，社會對人才的需求正在發生著深刻的變化，教育行業受到各方面的重視。在教育部和財政部實施的國家示范性院校建設政策鼓舞下，高等職業技術學院以服務為宗旨，以就業為導向，以培養高級應用型、技藝型人才為目標。這類人才主要是在不同行業、企業的工作和生產過程中負責管理、監督、檢測、分析、技術服務等幾項工作。因此，高等職業技術學院正進行較大規模的專業建設和課程改革，要求高職專業的學生除了具備必要的基礎理論、專業技術知識外，還必須具有解決工作生產中實際問題的能力，以適應今后的工作。
“電子技術”分為模擬電子和數字電子兩大部分，在教學中從職業崗位工作任務分析著手以掌握知識和技能為根本、以工作方向為培養目標、以工作過程為導向，強調把完整的工作過程及其操作要求作為課程內容。當工作過程導向課程運用項目載體設計學習情境時，這一工作過程實際上就成了完成具體項目的自始至終的步驟。通過課程分析和知識、能力、素質分析，打破傳統的教學模式，構建了“以工作任務為中心、以課程項目為主體的教學方法”。在教學中掌握課程技術原理及應用方面知識體系的完整性是非常重要的，使學生在完整的工作過程中培養應對復雜技術情境的能力。在教學中以典型電子電路制作的工作任務為中心，以多模塊應用為切入點，引入對學生創新能力的培養，讓學生在具體應用電路的制作過程中開發創新思維，完成相應工作任務，并構建相關的理論知識，發展職業能力。
一、模擬電子技術教學導航
模擬電子技術是研究對仿真信號進行處理的模擬電路的學科。它以半導體二極管、半導體三極管和場效應管為關鍵電子器件，包括功率放大電路、運算放大電路、反饋放大電路、信號運算與處理電路、信號產生電路、電源穩壓電路等研究方向。
理論知識：基本半導體知識、放大電路、集成運算放大電路、直流穩壓電源。
技能訓練：常用元件的識別與測量、放大電路性能分析、集成運算放大電路基本應用。
1.模塊1：半導體器件
（1）知識重點：半導體基礎知識；半導體二極管外部特性；晶體三極管外部特性。（2）知識難點：半導體PN結。（3）教學方式：從半導體PN結入手，簡單介紹半導體的基本結構與工作原理。結合實踐教學，重點掌握半導體的外部特性。（4）技能要求：二極管與三極管的簡易測試。
2.模塊2：放大電路
（1）知識重點：放大電路的基本組成；放大電路的分析；多級放大電路的極間耦合；負反饋對放大電路的性能的影響。（2）知識難點：放大電路的分析；放大電路的負反饋。（3）教學方式：從基本放大電路入手，介紹放大電路的靜態與動態分析、多級放大、電路反饋；結合實踐教學，重點掌握放大器的外部特性。（4）技能要求：放大電路靜態工作點的調整與動態參數測試。
3.模塊3：集成運算放大器
（1）知識重點：集成運放的結構和特點；基本運算電路；集成運放的線性應用電路。（2）知識難點：集成運放的線性應用電路。（3）教學方式：從理論集成運放條件入手，掌握各基本運算電路和電壓比較器的功能；結合實踐教學，重點掌握集成運放的外部特性。（4）技能要求：電路的調整與測試。
4.模塊4：直流穩壓電源
（1）知識重點：整流與濾波電路；穩壓電路；開關電源。（2）知識難點：開關電源。（3）教學方式：從二極管整流特性、電容器充放電入手，講解整流、濾波電路；穩壓電源重點講授集成穩壓電路和開關電源。（4）技能要求：電路的調整與測試。
二、數字電子技術教學導航
數字電子技術主要研究各種邏輯門電路、集成器件的功能及其應用，邏輯門電路組合和時序電路的分析和設計、集成芯片各腳功能。隨著計算機科學與技術突飛猛進地發展，用數字電路進行信號處理的優勢也更加突出。為了充分發揮和利用數字電路在信號處理上的強大功能，可以先將模擬信號按比例轉換成數字信號，然后送到數字電路進行處理，最后再將處理結果根據需要轉換為相應的模擬信號輸出。
理論知識：集成門電路與組合邏輯電路、時序邏輯電路、波形產生與整形電路、中規模集成電路應用。
技能訓練：組合邏輯電路應用、時序邏輯電路應用、邏輯電路限定符號識圖。
1.模塊1：數字電路基礎
（1）知識重點：數字脈沖信號；二進制與8421BCD碼；基本函數與邏輯運算；邏輯函數的化簡和變換。（2）知識難點：邏輯函數的化簡和變換。（3）教學方式：從二進制與邏輯函數基本規則入手，學習邏輯運算規則、邏輯函數化簡與變換。（4）技能要求：邏輯函數的化簡和變換。
2.模塊2：組合邏輯電路
（1）知識重點：基本邏輯符號及意義；門電路的邏輯功能和基本特性；組合邏輯電路的分析常用組合邏輯電路的邏輯功能。（2）知識難點：基本邏輯符號及意義；組合邏輯電路。（3）教學方式：從基本原理與邏輯符號讀解入手，重點介紹電路的邏輯功能與外部特性。（4）技能要求：基本邏輯符號讀圖；門電路和組合邏輯電路。
3.模塊3：觸發器
（1）知識重點：各類觸發器的邏輯功能；觸發器限定符號及其意義。（2）知識難點：觸發器之間的轉換關系。（3）教學方式：借助限定符號意義讀解，幫助理解各種觸發器的邏輯功能與控制方式；結合實踐教學，重點掌握電路的外特性。（4）技能要求：觸發器的邏輯功能測試。
4.模塊4：時序邏輯電路
（1）知識重點：時序邏輯電路的特點；時序邏輯電路的限定符號及其意義；寄存器；集成計數器應用。（2）知識難點：集成計數器應用；限定符號及其意義。（3）教學方式：從觸發器入手，由D觸發器構成寄存器；由T和Tˊ觸發器分別構成同步和異步二進制計數器。借助限定符號的意義來理解時序邏輯電路的邏輯功能。結合實踐教學，重點掌握電路的外特性。（4）技能要求：常用的相關集成電路的應用。
5.模塊5：波形產生與整形電路
（1）知識重點：555定時器；多諧振蕩器與單穩態電路；施密特觸發器；石英晶體振蕩器。（2）知識難點：555定時器；多諧振蕩器。（3）教學方式：以555定時器為重點，介紹多諧振蕩器、單穩態電路和施密特觸發器的功能。重點掌握電路的外特性。石英晶體振蕩器從阻抗頻率特性入手。（4）技能要求：常用的相關電路的應用入手。
三、電路組裝、測量與調試教學導航
電子電路組裝、測量與調試在電子工程技術中占有重要的地位，任何一個電子產品都是由設計焊接組裝調試形成的，焊接是保證電子產品質量和可靠性最基本環節，調試是保證電子產品正常工作的最關鍵環節。
理論知識：常用電子儀表、電路的裝配、調試與測量知識。
技能訓練：常用電子測量儀表的使用、常用電路元件與數字集成電路測量、電路的裝配與調試。
1.模塊1：常用電子儀器知識重點
（1）知識重點：雙蹤示波器；半導體管特性圖示儀；毫伏表；信號發生器；集成電路測試儀。（2）知識難點：雙蹤示波器；半導體管特性圖示儀。（3）教學方式：重點講授電子儀器的操作和使用方法。（4）技能要求：儀器的基本操作方法；半導體特性測量。
2.模塊2：電子元器件的識別與簡易測量
（1）知識重點：電子無源元器件；電子有源元器件；表面安裝元器件。（2）知識難點：表面安裝元器件。（3）教學方式：重點講授各種電子元器件的識別與選用方法。（4）技能要求：元器件的識別與選用方法、常用數字集成電路測試。
3.模塊3：電路的裝配、調試與測量
（1）知識重點：裝配、焊接工藝；電路測試與測量。（2）知識難點：電路測試。（3）教學方式：介紹電路裝配工藝，分析電路測試與測量基本方法，結合實訓進行教學。（4）技能要求：電路裝配、測試與測量。
四、電子電路仿真教學導航
電路仿真技術是近十年來在電子技術研究領域的一場革命。設計人員利用計算機及其軟件的強大功能，在電路模型上進行電路的性能分析和模擬實驗，從而得到準確的結果，然后再付諸生產，極大地減少了實驗周期和試制成本，提高了生產效率和經濟效益，受到了電子生產廠家的一致歡迎。現在，電子仿真技術已成為電子工業領域不可缺少的先進技術，因此為了確保電路設計的成功，消除代價昂貴并且存在潛在危險的設計缺陷，就必須在設計流程的每個階段進行周密地計劃與評價。電路仿真給出了一個成本低、效率高的方法，能夠在進入更為昂貴費時的原型開發階段之前，找出問題所在。
理論知識：EWB與Multisim平臺基本知識，Multisim在電子仿真實驗中的應用。
技能訓練：模擬電路電子仿真和數字電路電子仿真。
模塊：電子電路仿真。
（1）知識重點：Multisim平臺的使用；Multisim在電子仿真實驗中的應用。（2）知識難點：Multisim軟件的使用。（3）教學方式：從電子實驗實例入手，學習Multisim軟件的使用，在學會使用的基礎上，結合電子知識，完成電子實驗的仿真。（4）技能要求：用Multisim進行電子仿真的方法。
五、綜合實訓項目——有源多媒體音箱的設計與制作
1.知識要求
掌握模擬電子技術和數字電子技術的綜合應用思路；掌握電子產品綜合設計的基本思路。
2.技能要求
能進行電子電路的綜合制作調試；能有條理地撰寫設計說明書；能對設計項目進行總結展示。
3.教學任務
通過有源多媒體音箱的設計、制作及測試，掌握電子產品的設計流程及注意事項，學會元器件的特性測試和電路組裝、測試，熟悉電子產品組裝的工藝要求及生產過程。
4.教學活動設計
（1）通過讓學生利用圖書館、上網等手段查閱相關資料，在教師指導下對有源多媒體音箱進行設計，掌握電子產品的設計流程及注意事項。
（2）在校內生產線的工作崗位上，根據所設計電路選擇元器件，進行元器件的性能、參數測試。規劃電路板，進行元器件的布局和印制電路板的制作。完成各部分電路的焊接、組裝，對已經組裝的電子產品進行參數測試及調試，使其達到設計要求。
（3）要求學生撰寫實踐報告及產品說明書。
5.相關知識
（1）理論知識。元器件的識別、測試方法；印制電路板的制作，元器件的布局；焊接工藝、電路調試方法；產品說明書的撰寫。
