时间：2022-02-09 18:54:35
导语：在数字电路论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1.1明确任务
再设计电路时，首先要明确电路需要的功能，制定详细的任务书，确定需要的单元电路，星系拟定电路的性能指标，再通过计算电压需要放大的倍数、电路中输入输出电阻的大小，绘制执行流程图，通过设计，将电路所需的成本降到最低，提高每个单元电路、参数的精度，在提高设计电路的可靠性、稳定性的前提下，尽量简化设计电路。
1.2参数计算
计算参数是设计电路必须要进行得步骤，通过计算，来保证电路中各个单元电路的功能指标需要达到的要求，计算参数需要电子技术的相关知识，单元电路的设计需要强大的理论知识的支撑，才能做到炉火纯青。例如，在计算如下放大电路的时候，我们需要计算每个电阻的阻值、以及放大倍数，同一个电路，可能有很多数据，所以要正确的选择数据，注意方法。
1.3绘制电路图
电路设计时，需要将单元电路与整机电路相连，设计完整的具有一定功能的电路图，在连接时，需要注意单元电路间连接的简化，以及最重要的是，电路的电气连接，是否能够导通，实现预定功能。例如，设计单元电路间的级联时，各单元电路设计完成时，还要考虑这些，意在减少浪费，还要注意输入信号、输出信号、控制信号间的关系，同时还要注意一些事项：首先，注意电路图的可读性。绘图时，尽量将主电路图绘制在一张图纸上，其中较为独立的部分单元电路、以及次要部分可以绘制在另一张图上，但是一定要注意图之间的电气端口的连接，是否对应，各图纸间的输入输出端口都要提前做好标记。其次，注意信号流向以图形符号。信号的流向，一般从输入端、信号源开始，从左至右、从上到下，按信号的流向依次连接单元电路。而且，图中要加上适当的说明，如符号的标注、阻值等。最后，注意连接线画法。电路图中，各元件间的连接应为直线，且尽量减少交叉线，连接线的分布应为水平或者垂直，除非应对特殊情况，否则不要化斜线，如图中不可避免的出现交叉，要将连接点用原点表示。
2几种典型单元电路的设计方法
电子电路设计中，单元电路一定要设计合理，否则将会影响整个电路的联通，所以，电气工程师在设计电路时，应该更谨慎的致力于单元电路的设计。
2.1对于线性集成运放组成的稳压电源的设计
稳压电源的设计，一般先让输入电压通过电压变压器，然后进行整流，然后经过滤波电路，成为稳压电路。设计单元电路时，串联反馈式稳压电路可分为几个部分，调整部分、取样部分、比较放大电路、基准电压电路等。这样的设计能够使单元电路具有保护过流、短路电流。
2.2单元电路之间的级联设计
单元电路设计完成之后，还要考虑单元电路间的级联问题。例如，电气特性的相互匹配、信号耦合方式、时序配合、相互干扰等。其中信号耦合方式，还包括：直接耦合、间接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光耦合。时序配合的问题，相对比较复杂，需要对每个单元电路的信号进行详细的分析，来确定电路时序。
2.3对于运算放大器电路的设计
运算放大电路在电路设计中十分常用，它能够与反馈网络连接，组成具有特定功能的电路模块，是具有很高放大倍数的单元电路。运放电路的设计，可以通过元器件的组合，也可以通过具有相应功能的芯片构成，设计时对各种参数都要整体权衡，不能盲目的追求某个指标的先进。其中，要引起重视的是，应在消震引脚间接入适当的电容消振尽量避免两级以上的放大级相连。
3结束语
摘要：超高压输电绝缘子可靠性评价
线路绝缘子性能的优劣直接影响到输电线路，非凡是超高压(EHV)输电线路运行的可靠性和经济性。因此，如何评价EHV输电绝缘子的可靠性，已成为电力部门和绝缘子制造部门尤为关注的新问题。
在架空输电线路上现在使用的有三种材料绝缘子——瓷绝缘子、玻璃绝缘子和有机复合绝缘子。我国目前的生产目前状况是以生产和使用瓷绝缘子为主，玻璃绝缘子国内生产能力只占国内绝缘子总需求量的20%；我国复合绝缘子的研制起步较晚，由于近年来国内外在此技术上的进展较快，生产和使用量已呈上升态势。
1对绝缘子可靠性评价的五项准则
运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价应是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此，评价绝缘子应遵循下述准则摘要：
(1)寿命周期
产品在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂标准的最低使用年限为“寿命周期”。此项指标不仅反映绝缘子的平安使用期，也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5～30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明摘要:玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘件［1］。玻璃绝缘子的寿命周期可达40年，而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外，其平均寿命周期仅为15～25年；复合绝缘子经历了“三代”的发展，但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看，其平均寿命周期只有7年［2］。
(2)失效率
运行中年失效绝缘子件数和运行绝缘子总件数之比称为年失效率。对于国产玻璃绝缘子,其寿命周期内平均失效率为(1～4)×10－4/a［1］，对于国产瓷绝缘子的失效率，除个别合资企业产品将有可能降低外，比玻璃绝缘子约高1～2个数量级；对于复合绝缘子，由于寿命周期不能猜测、复合材料配方和制造工艺还不能完全定型，其失效率很难猜测。
(3)失效检出率
绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路平安运行的影响是比失效率本身更为重要的因素。检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。玻璃绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”［1］。“自破”不是老化，而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式，所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子，其失效检出率可达百分之百；瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”，复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”。此外，瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化，而老化程度是时间的函数。老化是隐蔽的，因此给检测带来极大的困难，造成检出率极低；对于复合绝缘子，实际上根本无法检测。
(4)事故率
年掉线次数和运行绝缘子件数之比称为年事故率。绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。对于EHV输电，若造成大面积、长时间停电，后果则不堪设想。
国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证实摘要:在220～500kV的输电线路上，从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故［1］，而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10－5。前苏联的探究指出，即使失效率相同，瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级［3］。由于复合绝缘子为长棒式，掉线事故一般很少发生，但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在，一旦失效，事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。
(5)可靠性试验
为对绝缘子进行可靠性评价，国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验。如摘要:陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频(18.5Hz)和200万次高频(185～200Hz)振动疲惫试验及内水压试验，都从不同角度得出结论摘要:和玻璃绝缘子相反，绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验［1］。对于复合绝缘子，可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。
2影响绝缘子可靠性的三大因素
(1)材料是基础
玻璃和瓷均属铝硅酸盐，瓷是三相(结晶相、玻璃相和气相)共存的不均质体，而玻璃是液态和玻璃态互为可逆的均质体。“均质性”是影响绝缘材料介电强度的重要因素。脆性材料的机械强度和热稳定性，不完全取决于材料力学性质，而极大程度上取决于材料内部的缺陷和表面状态。这就是钢化玻璃较之退火玻璃和瓷，上釉的瓷较不上釉的瓷强度高得多的原因。此外，玻璃的“热钢化”技术，赋予玻璃表层一个高达100～250MPa的永久预应力。这就是“钢化玻璃”强度钢铁化，热稳定性高，较瓷不易老化和寿命长的道理。对于复合绝缘子的难点是解决有机材料在户外条件下的老化、芯棒的脆断和蠕变。可见，钢化玻璃既较瓷有高得多的机械、绝缘强度，又较有机材料具有优良的抗老化性能，为绝缘子的可靠运行奠定了良好的基础。
(2)产品结构和耐污性能是关键
玻璃绝缘子采用圆柱头结构，承力组件受力均匀。较之国内传统瓷绝缘子数十年一贯制的圆锥头结构，具有尺寸小、重量轻、强度高和电性能优良的特征。由于玻璃的线膨胀系数较瓷大得多，外型尺寸较复合绝缘材料小得多，且和金属附件和水泥易连接，因而受力组件材质匹配良好。在各种气候条件下，不会象瓷绝缘子和复合绝缘子那样轻易产生危险应力而导致老化。且复合绝缘子很难解决复合界面的结构质量。
但复合绝缘子具有优良的耐污性能，而且通常无需清扫。这就极大地减少了线路维护费用。就此而论，复合绝缘子发展前景广阔。玻璃的介电常数较大，因而单只玻璃绝缘子的干闪络电压比瓷绝缘子的低，但有较大的主电容来改善表面的电压分布，使之和瓷绝缘子串的闪络电压相当。加之玻璃绝缘子泄漏比距大，表面产生的凝聚物少，反抗由污秽引起的热应力的能力强，因而不易因闪络而出现事故。华东电网十年来的污闪实践一再证实，玻璃绝缘子的耐污性能优于瓷绝缘子。
(3)制造水平是保证
在国外，优质产品的生产均已形成相当经济规模、且具有工艺先进的高自动化生产线。因而，整个西欧和前苏联，玻璃绝缘子的市场占有率高达90%以上；整个北美复合绝缘子使用量为世界之最，占本地绝缘子市场总量的25%～30%［2］；在日本，瓷绝缘子则一统天下。在我国，所幸的是国产玻璃绝缘子通过技术引进和自己开发，已具备了上述生产条件。对于瓷和复合绝缘子，除个别合资企业外，上述制造水平在我国尚未达到。可见，选用何种产品还取决于产品的制造水平和对产品性能及使用环境的全面了解。
3结束语
(1)绝缘子的寿命周期、失效率、失效检出率、事故率和可靠性试验，应成为综合评价EHV绝缘子可靠性的五项准则。
(2)扩大使用国产玻璃绝缘子在当前有着较大优势。作为玻璃绝缘子制造者应精益求精，有效降低绝缘子运行头几年的失效率。
(3)复合绝缘子有着较为广阔的发展前景，应集中力量开发研制，以求在延缓材料老化和猜测寿命周期上取得突破。
(4)具有悠久生产历史的国产瓷绝缘子，应加大技术改造力度，在材料配方、产品结构和制造水平上取得更大的进展。
参考文献
[1闵定夫.钢化玻璃绝缘子的特性及其可靠性.中国科学技术文库，重庆摘要：科学技术文献出版社,1997
王素芹 程连生 衡水职业技术学院 053000
本论文为衡水职业技术学院2013 年度院级重点课题“数字电路实验系统的研制”研究成果，课题编号131207
【文章摘要】
由于现有数字电路实验设备不能满足教学需要，购买实验设备存在连接不可靠，出现问题难以修复等问题，自行研究制作功能齐全，性能优越的数字电路实验系统，克服长期以来难以解决的实验教学难题。
【关键词】
数字电路；实验系统；多功能；研制
目前我院数字电路实验状况：
我院数字电路实验是在电工电子实验室和虚拟仿真实验室进行的，在虚拟仿真实验室主要的借助虚拟电子工作台进行仿真实验，利用软件做仿真实验主要优点是节省元器件，降低实验成本，主要缺点是比较抽象，学生看不到实物，离具体的工程实践相差甚远，对于提高学生的动手能力效果欠佳。鉴于此，我们还抽出较多的课时在电工电子实验室进行实际元器件的电路搭接实验，但是由于电工电子实验台比较少，只能是几个人一组进行实验，这样就会造成有的学生偷懒的现象。而且由于实验台上的电路板是塑料板，下面是由铜片进行连接的，学生做实验时反复的插线拔线就会造成铜片脱落，实验板上的插孔也容易松动，只要有一个接触点接触不好的话，就会对整个实验结果造成影响。所以我们要研制自己的数字电路实验系统，以满足我院数字电路实验教学的需要。
1 技术路线
采用理论分析、试验研究、设计制作的方法, 实现将分立实验集中到一个实验箱系统板, 使之既能完成基础验证型实验, 又为综合设计型实验提供实验平台. 研制多功能数字电路实验板的技术路线可用图1 表示:
2 技术指标
（1）直流电源输入电压：+5 V、±15V
（2）电路面板材料：玻纤。尺寸：长= 430mm ，宽= 310mm ，厚= 2 mm
3 数字电路实验系统板结构
电路面板结构如图2 所示。
4 数字电路实验系统板各部分功能
4.1 直流电源接线区：3 组独立直流稳压电源： +5V、GND、+15V、GND、－ 15V、GND。均采用了集成三端稳压器进行稳压。电源除了给实验电路供电外， 还要作为本实验系统内各个部分的工作电源，因此选用金属封装，较易散热的LM7805，7812、7912 则采用了廉价的塑封型三端稳压器，这三种集成稳压器内部均设有可靠的短路、超温、限流等完善的保护措施。用于将外部直流电压引入到实验箱，外部直流电压通过电源保护二极管到达各个单元电路及面板中多个红色+5V 电压输出插孔，因此红色+5V 电压输出插孔中的电压通常比外部直流电压低0.3V 左右。
此外，实验板带有短路报警和过压报警功能。当电源开关处于“关”状态时，红色+5V 电压输出插孔仍有低电压输出（短路报警电路的需要），如果接线过程中导致+5V 和GND 出现短路，则开始声、光报警，当电源开关处于“开”状态时，短路报警失效；当电源开关处于“开”状态时，如果外部直流电压超过6.5V，则开始声、光报警。
4.2 数码管数字显示：2 个七段数码管，引脚全部引出，可采用共阴极或共阳极数码管；另有2 个BCD 码输入七段数码管（安装了显示译码器CD4511）。为了更换方便，均采用了IC 插座。
4.3 TTL 逻辑电平显示：对输出电平的高、低进行显示。输出电平为高时，红色发光二极管亮；输出电平为低时，绿色发光二极管亮。
4.4 TTL 逻辑电平输出：提供12 组TTL 逻辑电平输出，采用拨码开关控制， 拨上输出为高电平，拨下输出为低电平。
逻辑电平开关部分 选用优质的单刀双掷开关，向实验电路提供“0、1”电平信号，若八位开关不够用，可由DIP 封装的双列直插式微型多路开关在多孔实验插座扳上进行扩充。
4.5 单次脉冲、简单连续脉冲输出：脉冲输出均为TTL 逻辑电平。单次脉冲分为正、负两种单脉冲输出，采用白色按钮控制，发光二极管指示；简单连续脉冲分别为2Hz、8Hz、128Hz 和1024Hz ，发光二极管指示。
单次脉冲电路如图3 所示：
4.6 集成电路插座：采用标准紧锁插座，28 脚1 个、20 脚1 个、16 脚6 个、14 脚2 个，可插8 到28 脚的各种IC。各IC 插座的所有引脚（包括电源和地引脚） 全部引出，各IC 插座旁均有+5V、GND 插座为集成电路供电。
4.7 精密多圈可调电位器4 个：分别为1K、10K、47K、100K，采取三个插孔输出。
4.8 直流供电的四相步进电机、蜂鸣器、扬声器及驱动电路、直流继电器及驱动电路。
4.9 元件库：提供了很多不同值的电阻和电容、1 个32768 Hz 晶振、2 个二极管和1 个555 定时器。
4.10 逻辑笔功能：红色：高电平、绿色： 低电平、橙色：高阻。
4.11 扩展区：采用165×55 进口面包板1 块，可拆卸和更换，主要用于安装其它电路。
4.12 接插件：普通弹性插孔，配有高性能的插孔连接线；此外，在面包板旁配有与面包板接线兼容的黑色插座，同时黑色插座和部分弹性插孔已直接连接好，解决了电路面板上弹性插孔至面包板的连接问题。
【参考文献】
[1] 贾林科. 数字逻辑电路实验仪的研究与制作. [J] 价值工程.
[2] 张清等、朱雷平、崔厚梅. 多功能电路实验箱的研制. [J] 徐州工程学院学报,2006，12
论文关键词：数字电路；电路仿真；考核方式
绍兴文理学院（以下简称“我院”）作为一所地方性本科院校，在国家本科人才培养体系中，承担着培养应用型人才的任务。应用型人才必须掌握较为系统、扎实的专业知识和技能，而且应具备较强的实践能力和二次开发、创新能力。如何提高应用型人才的培养质量，课程教学是一个十分关键的环节。
“数字电路”是我校自动化专业的一门专业基础课程，在整个人才培养方案中起着承上启下的作用，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性。传统讲授式的教学方法主要由老师讲解一些事实、原理、特点和推理过程；在描述一个电路时，老师一般只从理论上讲解电路的原理及运行结果，学生只需要认真听讲，课后在练习本上做些习题。这种教学方法虽然注重了教学的系统性和完整性，但学生只能被动地接受知识，学习兴趣得不到有效激发，实践应用能力也得不到充分的培养，已不适用于基于应用型人才培养目标下的“数字电路”课程教学。为了提高我校应用型人才的培养质量，改进传统的教学模式势在必行。本文围绕应用型人才培养目标，总结了“数字电路”在课程教学模式改革方面的实践探索。
一、课堂教学模式改革实施情况
应用型人才的培养必须落实到课程教学中，而课堂教学是学生获取知识、培养能力的重要途径，如何构建有效课堂、体现学生的主体地位，使学生不仅能掌握较为系统的专业知识，而且能提高实践、创新能力，“数字电路”课程在以下几方面进行了改革尝试。
1.应用目标导入式教学模式
应用型的定位应真正体现“以应用为本”、“学以致用”的理念。应用目标导入法是以一种实际应用项目为载体，以完成项目设计过程中的某个阶段性结果为目标，导入其中必备知识的教学方法。
在学习“逻辑函数”这一章节内容时，在以往教学过程中，没有应用目标引入，按教材内容直接讲解“逻辑函数”，学生学习比较盲目，学习的目的性和主观能动性有待提高。本次课堂教学中，先讲解一个简单的“少数服从多数表决电路”的设计过程：逻辑抽象—列出真值表—写出逻辑函数—画出逻辑电路。从设计过程引入逻辑函数在数字电路中的重要作用：逻辑函数是实现逻辑电路的依据，逻辑函数的复杂程度直接决定电路的复杂程度。为了能设计出符合要求的经济而可靠的逻辑电路，引入“逻辑函数”这一章节的教学内容。通过应用目标导入教学内容，学生明确了所学知识的实际应用，不仅激发了学生的学习积极性，而且为知识的实际应用奠定了基础。
2.探究式的教学模式
应用型人才需要具备较强的分析、解决问题的实践能力及二次开发能力。探究式的教学模式是一种以学生为主体，由教师引导学生发现数字电路在实际应用中可能存在的问题、探究解决问题的教学方法。在教学过程中，学生是主体，而教师处起到引导作用，对每个问题如何提出，又怎样展开和论证，都必须精心设计。
在学习“组合逻辑电路中的竞争冒险”这一章节内容时，传统的教学方法是教师直接从理论上讲解竞争冒险的产生原因和消除方法，内容比较抽象，学生不容易理解，属于教学难点。在本次教学过程中，先让学生对某一实际电路写出逻辑函数；然后通过Proteus仿真此电路，分析电路运行结果，引导学生发现问题：电路的仿真输出结果与理论结果不完全符合，产生不符合逻辑的尖峰脉冲或毛刺，即竞争冒险；然后引导学生分析问题：为什么会产生这样的结果？最后让学生根据问题产生的原因，自己分析解决问题的办法，对原有电路进行改进。
本次教学中，结合形象直观的实际应用，通过探究式的互动教学方式，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣，不仅增强了学生对知识的理解，同时培养了学生分析、解决实际问题的能力。
3.基于项目设计的课堂讨论模式
基于项目设计的课堂讨论法就是在课前先布置一个设计项目，然后让学生在课堂上讨论、点评、拓展及改进。这种教学方法可以活跃课堂气氛，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的知识应用能力和创新能力。
在学习“组合逻辑电路设计”和“时序逻辑电路设计”等章节内容时，课前先布置三个具有应用背景的设计题目，要求学生分三组，每个学生都必须将三个题目都做在练习本上，同时每一小组的同学分别仿真一个设计项目。在布置设计任务时，为了培养学生的创新能力，教师只规定主要设计任务，而电路具体功能可以让学生自由发挥，合理即可。在课堂上教师对每个题目的设计任务进行新的拓展，要求学生分组讨论，如何对现有电路进行改进，完成新的设计。经过10分钟左右的分组讨论后，每组派三名同学先仿真调试课前布置的设计任务，然后当场修改电路以完成新的设计任务。当有同学在讲台上讲解、设计和调试电路时，下面的同学精神集中，发现错误及时更正，充分发挥了学生的主观能动性，提高了学习效率。通过学生讨论，活跃了课堂气氛，培养了学生分析、解决问题的能力和团队协作精神。同时，学生在设计过程中会产生许多意想不到的错误，而这些错误也可以帮助教师及时补充相关知识点，以帮助学生解决疑难问题。
4.基于proteus的仿真项目驱动
Proteus是英国Labcentwer electronics公司开发的多功能EDA软件，它比较适合仿真数字信号，还能仿真单片机及外围器件。本次课堂教学模式改革中，将“基于proteus的数字电路仿真项目”贯穿于整个教学过程中，把传统的理论教学与实际应用相结合，通过对数字电路的仿真，变抽象的电路为形象的仿真，不仅有助于学生对知识的理解，而且提高了学生的项目设计能力。
二、精选教学内容，拓展课堂内容
应用型人才需要具备扎实的专业知识，但必须强调以应用为主。传统的“数字电路”教学中，偏重于教学的系统性和完整性，教师通常按照教科书的编排顺序组织教学，缺少与实际应用项目的有效配合，学生不能切实体会到工程实际与理论知识之间的关系，实践应用能力得不到有效提高。在本次数字电路教学过程中，根据实际需要对教材内容进行了精选，对于集成电路芯片，删掉了其内部结构方面的教学内容，简单介绍工作原理，重点增加了集成芯片的实际应用案例。同时，为了培养学生的课外实践能力，利用课程网站引入课外应用广泛的芯片，通过介绍资料的查询和阅读方法，拓展课堂内容，增强学生的课外知识，有利于学生今后实际工作的开展。
三、考核方式改革
传统的课程教学质量评价方法滞后，考核形式一般为期末笔试+平时成绩，这种评价方式虽然能反映学生的学习态度及对一些基本概念、知识、理论的掌握情况，但无法全面地反映学生对所学知识的综合运用能力，而且容易出现高分低能，不利于培养具备发现、分析、解决问题能力的应用型人才。新的教学质量评价体系中，强化过程考核和学生实践动手能力的考核，将期末笔试、项目阶段性测评、电子产品制作、平时作业及考勤、实验等六个方面有效结合，综合评定教学效果。学期总评成绩构成为：期末笔试50％+项目阶段性测评10％+电子产品制作10％+平时作业及考勤10％+实验20％。
关键词：数字逻辑设计；电子设计自动化；可编程逻辑器件；教学改革；实践教学
作者简介：何乐生（1977-），男，白族，云南昆明人，云南大学信息学院，副教授；余鹏飞（1975-），男，云南昆明人，云南大学信息学院，副教授。（云南 昆明 650091）
基金项目：本文系2013年云南大学本科实践教学能力提升项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0115-02
“数字逻辑设计”是计算机及其相关专业承前启后的重要专业基础课，该课程介绍计算机的基本结构——数字电路的原理以及设计方法，是“计算机组成原理”、“计算机体系结构”等后续专业核心课程的必要基础。
在就业形势严峻的背景下，社会和学生都对课程的内容及其实用性提出了更高的要求。计算机专业学生往往将自己未来的职业规划定位于软件开发，因此认为“数字逻辑设计”课程没有太大用处，出现轻视的思想。另外，大部分高校仍以已经过时的小规模通用集成电路作为主要教学内容，进一步加深了学生对“数字逻辑设计”课程无用的错误认识。怎样合理地将基于EDA技术的现代数字逻辑系统设计方法引入课堂和实践教学；将“数字逻辑设计”课程内容和计算机专业学生感兴趣的东西结合，提高学习积极性，为将来从事相关领域的工作打下必要的硬件基础，成为了“数字逻辑设计”课程改革必须解决的问题。[1-3]
一、目前教学工作中存在的问题及其成因
近年来，以数字技术为核心的半导体技术获得了飞跃式的发展，其功能和复杂程度呈几何级数增长。与之对应的是设计技术的规模化和正规化，软、硬件开发人员的职责划分越来越明显。作为偏软件方向的计算机专业的课程，“数字逻辑设计”的教学内容、体系、方法以及实验环节也应随之改变，以培养具有独立工作能力，满足行业需求的高素质人才。与此相反地，当前该课程依然沿用几十年来形成的精英式的大学教育思路，过于强调知识体系和理论深度，而放松对学生运用新知识进行综合设计的能力的培养。另外，“数字逻辑设计”与“电子工程”、“通信工程”等偏硬件专业的“数字电路”课程过于相似，强调电路的物理基础，轻视从宏观的系统层面对数字系统认识，导致教学效果不理想。笔者总结具体原因有以下几点。
1.教学内容脱离工程实际和学生实际情况
在严峻的就业形势下，学生都很关心学习所学课程到底能做什么，为自己提供怎样的竞争力。随着EDA技术的高度发展，基于CPLD和FPGA等可编程逻辑器件的数字系统设计技术已成为主流技术。然而目前大部分教材仍然采用传统理论教科书的编写方式，以“讲理”为主，过分强调双极性工艺的74系列门电路的实现方式，对EDA技术涉及不多。如果教师仍然采用“填鸭式”教学方法教授已经过时的知识，自然无法调动学生的积极性。
2.对不同专业的差异化教学问题注意不足
在软、硬件设计分工差异化的大背景下，应该将“数字逻辑设计”的教学重点放在系统级的设计，而对于门级电路的设计则只需要达到“知其然”的程度。在教学内容、教学体系、教学方法以及实验等具体教学环节上，应与“电子工程”、“通信工程”等偏硬件专业保持合理的差异化。
3.实践教学内容陈旧，无法满足社会对计算机人才的需求
当前实践教学内容多为验证74系列芯片的功能，而计算机相关专业的课程定位应是“理解计算机底层工作原理”，这种基于中小规模集成电路的验证性实验显然与专业定位不吻合。
4.连线式的数字电路实验箱（板），无法使学生建立对现代数字系统的感性认识
高等学校实验设备多采用“傻瓜式”的设计思路，即将实验电路尽量“功能化”和“模块化”，学生只需要在不同功能模块之间连线即可完成硬件设计。诚然，这在降低了实验难度的同时，提高了实验速度，降低了教师讲授实验课和维护实验室的难度。但 “连线式”的设计使学生不明白实验箱（板）上分离的一个个插孔是如何构成系统的，更无从谈到对计算机系统的感性认识。[2]
5.课程考核方式不科学
部分学生采用死记硬背的方式“对付”期末考试，常常出现“高分低能”现象。评价方式在无形中造成学生对实践环节学习的轻视心理，部分学生的学习以成绩合格为目标，忽视能力的获得。
二、“数字逻辑设计”的教学改革方案
综合考虑上述问题，笔者所在的教学团队认为，合理地取舍原有教学内容并将EDA技术引入教学，是提升教学水平和学习积极性的有效手段，并进行了一系列教改尝试。
1.结合学科发展和学生实际情况，合理优化课堂教学内容，提升其实用性
如前所述，数字系统设计已经进入电子设计自动化的“EDA时代”，作为计算机专业的课程，更有必要对传统教学内容有所取舍，做到“有所为，有所不为”。一方面，在保证为后续课程提供必要基础知识的同时，对于陈旧过时的理论加以扬弃；另一方面，必须对于近年来出现的，改变行业面貌的新技术有所涉及。
在传统教学内容的选取上，应秉承“必须”和“够用”的原则，[4，5]对后续课程较难理解的“组合、时序逻辑电路分析、设计方法”、“半导体存储器”等内容应保留较多的课堂教学时间，而对于“门电路的实现方法”、“竞争与冒险”等内容，则应大幅度地降低课堂教学时数。总体来讲，基本取消了74系列中小规模器件的课堂教学时间，而将时间用于进行“原则性”和“说理性”的教学，旨在帮助学生建立“计算机是由什么东西构成的”、“设计计算机时采用了什么原理”等系统性的基本概念。
在EDA新技术的扩展方面，教学团队根据计算机专业学生喜欢编程的特点，在教学中引入了硬件描述语言和可编程逻辑器件（PLD）两方面的内容。硬件描述语言Verilog HDL在语法上接近C语言，而C语言是计算机专业先修课程，学生掌握起来较容易。课堂教学采用了传统内容和描述语言穿行的方式，既保证了教学进度，又能防止学生出现“硬件描述语言和实际电路脱钩”的通病。可编程逻辑器件的教学，则安排在传统教学方案中进行“门电路实现”的学时进行，并将可编程逻辑器件的教学重点放在介绍CPLD和FPGA的原理及其常见问题。根据学生实际情况，还引入数字电路在计算机系统中的应用实例，以提升学生的学习兴趣。例如：加法器、乘法器的实现，点阵LED显示屏的显示与控制，PS/2鼠标键盘控制等内容，不但能帮助学生建立学以致用的学风，而且能够很好地回答学生“‘数字逻辑设计’课程有什么用”这样的问题，提高了学习积极性。
2.根据计算机相关专业学生实际情况，改革实践教学内容和手段
基于实验箱的实验存在诸多问题：首先，不利于学生建立系统观念，而将思路束缚于微小且具体的局部问题。其次，将“培养动手能力”这一广义的命题，狭隘地局限为“能够正确地完成连线”，不符合能力培养的要求。且在实际实验过程中，由于实验设备长期使用，往往由于接触不良等非关键因素造成实验失败，使学生失去学习兴趣。针对实践教学中凸显的问题，教研组采取了以下措施。
首先，将ModelSim和Multisim等EDA仿真软件引入实践教学。由于数字电路的仿真技术已经非常成熟，仿真结果和实际实验结果基本相同。采用软件仿真工具能够将学生从大量的连线工作中解脱出来，把精力集中在“数字系统的设计”本身，提高了实践教学的效率，且方便学生实现更为复杂的逻辑设计。
其次，采用FPGA作为实际动手的实验平台，开发了一种符合计算机专业“数字逻辑设计”教学需要的低成本FPGA实验板——Innovator_FPGA。在实践教学环节中，首先指导学生利用该实验平台，在Quartus II环境中首先采用原理图输入方式完成基本的验证性实验，以熟悉开发工具；然后采用硬件描述语言分别实现加法器、减法器、逻辑移位器等CPU必须的逻辑功能；最后指导学有余力的学生将上述模块综合为一个ALU（算术逻辑单元）。通过训练，学生们发现“数字逻辑设计”与自己天天打交道的计算机有着如此密切的联系，为将来的“计算机体系结构”课程打下了坚实的基础。
3.引导学生通过多种途径学习，改革课程考核方式，培养自学能力和创新能力
电子信息技术发展迅速，任何人都无法在大学阶段获取一生所需的所有知识，学生必须培养自己的自学的能力。教师引导学生采取以下方式自学：
（1）通过网络学习交流，推荐以下网站：可编程逻辑器件网（.cn）、周立功公司网站（）、水木清华（＼学术交流＼电路设计）以及Altera公司官网论坛等。
（2）参与各种竞赛和学生课外科技活动，包括：全国大学生电子设计竞赛、挑战杯和Atlera大学生论文竞赛等。
（3）鼓励学生参与国家级、省级和校级的学生科技立项活动。
另外，课程考核是引导学生培养创新能力的指挥棒，也是帮助教师纠正教学方法的重要手段。在参考兄弟院校经验的基础上，[4-6]教学团队逐渐形成了自己的考核方式：成绩分为课程设计（占30%）、机考（占30%）、笔试（占40%）三个部分。其中课程设计部分要求学生在Innovator_FPGA实验板上设计具有一定功能的数字电路模块，最后根据设计理念的创新性、功能的实现程度和书面报告三者综合，给出课程设计成绩。机考部分要求学生在实验室现场完成一个简单模块的设计，以检验其软件仿真和调试能力。笔试部分则在减少客观题型的基础上，增加电路设计、HDL程序设计等主观性题型的比例。
三、结论
在进行课程改革的数年间，在上述一系列综合措施的促进下，学生的学习热情和创造激情得到了释放。同学们纷纷在实验室和宿舍利用廉价的实验套件开展学习、竞赛和科研活动，取得了一定的成绩，获得全国大学生电子设计竞赛国家级和省级奖项数十项，另外还获得国家级大学生科研立项三项，挑战杯科技作品竞赛获奖多项。越来越多的同学通过“数字逻辑设计”课程的学习建立了现代数字系统的概念，提高了自己的创新能力和综合素质。
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【关键词】高职教育 行动导向教学法 数字电子技术 课程改革
顺应国家政策的指导，从上世纪九十年代开始，我国的高等职业教育事业得到蓬勃发展，高职院校的规模迅速扩大。受到普通高等教育的影响，我国的高等职业教育初期一直延续着本科院校的培养模式，教学方式传统，虽然投入了高质量的教学师资和教学配备，但教学效果不佳，学生不仅理论学习掌握不好，甚至对高职学生最根本的熟练技术掌握的要求也没有达到，不能给企业提供合格的高级技术人员。因此，促进了高职院校对适合高职教育的人才培养模式和课程体系的探索。顺应这一需求，西方的行动导向教学法被引入我国，并迅速被高职教育工作者应用到实践中，称为现今高职教育的主流。
行动导向教学法并不是一种具体的教学方法，而是以行动或工作任务为导向的一种职业教育教学的指导思想与策略，是由一系列的以学生为主体的教学方式和方法所构成的，如项目教学法、案例教学法、角色扮演法等等。
行动导向教学法可分三个发展阶段。第一阶段，始于上世纪80年代，高职教育急于摆脱普通教育的影响，追求自身特色，主要体现在添加实训设备、增加实训时数，重视实践教学。第二阶段， 在90年代之后，国外课程理论蓬勃发展，其中有许多被纷纷引入国内，在我国的直接教育中被吸收和实验，课程改革称为热点，各教学团队不断进行教学内容重组，重新编写教材。第三阶段，进入本世纪以来，我国高职教育已进入内涵提升的阶段，不断提高教学质量。在这一时期，许多高职院校以行动导向教学法为主导，用系统思维来调整教学体系的各个要素，着力知识与技术的整合、理论与实践的整合、学习与创新的整合，学习领域与工作过程相统一，以此发挥系统整合的功能。
社会的发展和科技的进步，要求学校的教学内容和教学设备的更新必须跟随时代的变化与发展，原有的教学体系已不能适应现实的需要。并且由于高职院校数量的增加，学生对学校有了更大的选择余地，也提高了对学习提供更好服务的要求，学校间的竞争加大。教育部在《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中要求，“高职高专教育的教学建设与改革，必须以改革教育思想和教育观念为先导。”
当今社会科技发展日新月异，虽然数字电子技术是电子信息类专业的基础课程，但其实用性强，随着新技术、新产品的不断涌现，其知识更新速度很快。因此我们不仅要传授知识给学生，更重要的是培养学生今后从事专业工作的职业素养以及职业发展能力。特别是高职院校的学生，由于在中学阶段学习成绩不好，在学习过程中缺乏自信，且学习积极性也不高，所以我们要引导学生认识到“要学”比“学好”更重要，在这个过程中指导学生学会学习，树立终身学习的思想。而行为导向教学法与高职教育的初衷一致。数字电子技术这门课程，在传统的教学方法中，偏重理论教学，配以少量的验证性实验，对高职的学生而言吸引力不大。如果将行动导向教学法引入数字电子技术的课程中，那么可以通过各种形式的活动，最大限度地让学生真正的动起来，在活动中培养和激发学生的学习热情和兴趣，使学生在主动地动脑、动心、动手过程中进行学习，培养学生行为能力的发展。其教学环节可以分成以下几个方面：
一、咨询信息
根据数字电子技术课程的特点及对学生能力锻炼的要求，将课程内容划分为若干个适合的工作任务，在任务完成过程中培养学生的各方面能力，如查询和参阅相关材料能力，数字电子电路设计、读图能力，硬件电路检测排错能力，焊接技术或应用软件连接、仿真数字电路的能力等。教师通过任务书向学生公布独立工作的任务，任务书包括项目名称、项目要求、项目设计内容、设计完成时间等，学生从中得到必要信息。项目任务书中所涉及的专业性强的材料由教师或者由学生主动收集，再由老师审查其准确性，为了锻炼学生的实践能力和信息处理能力，要求由学生完成案例的收集。
二、计划
将学生分成若干小组，在得到任务书后，组织学生以小组为单位进行讨论任务的解决方法，每位组员都要发表自己的看法和建议，将设计任务模块化，并对组员进行分工，由小组成员按模块分析研究讨论和查找资料，最后上交数字电路的设计方案。
三、决策
当小组的方案定下来后，教师参与到方案的评价中，让学生认识到计划的可行性，或准备再次修改方案，确定使用到的电子元件等。
四、实施
当小组方案最终确定后，学生按照计划独立完成电路的设计任务，完成数字电子电路的搭建。
五、控制检测
学生完成数字电路搭建后进行功能检测，看是否符合设计要求，如果出现问题，小组讨论如何解决，并查找相关资料。根据市场上相关产品的技术参数，看设计出的实际电路是否符合标准。
六、展示成果
以小组为单位，在全班进行设计成果展示，每位成员对自己的设计内容和心得进行分享，也可以在各小组间交流经验，从而锻炼学生的自我展示能力，教师也能从中了解学生对相关知识的掌握和理解。
七、评估和总结
评估包括三个方面：一是自我评价；二是学生互评；三是老师讲评，在老师讲评的过程中要指出每个小组在任务完成过程中的优点和不足之处，并对上一环节所记录各组成果的内容和形式、演讲者、互评者进行评价。
【参考资料】
论文关键词：数字电子技术实验；综合素质；教学
努力提高大学生的综合素质是高等院校办学的根本目标，也是检验高等院校办学水平的根本标准。大学生的综合素质包括思想道德素质、文化素质、心理素质、人文素质、身体素质、专业素质和创新素质7个方面[1]。“数字电子技术”是高等院校自动化、电气、电子、通信、计算机等专业必修的一门专业基础课。为了使学生进一步掌握数字电子技术方面的基本理论、基本知识，掌握数字电路设计的基本技能，笔者所在学校开设了“数字电子技术实验”课程，让学生受到系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技能，培养学生敏锐的观察力、严谨的科学思维能力和创新能力，同时也培养学生理论联系实际，分析和解决科学实践问题的能力。怎样利用实验课程的教学培养提高学生的综合素质，是我们一直努力探索的问题，这同样也是同行们关心和探究的热点问题。
一、利用实验制度，培养学生良好的思想道德品质
21世纪的教育，不仅要使学生有知识，会做事，更重要的是会做人。我们要把学生培养成有社会责任感和事业心的人，有科学文化知识和开拓能力的人，有志有为德才兼备的人。高校要紧跟时代步伐，积极吸取和借鉴社会的先进经验，深刻理解和运用科学技术的特点、作用，使思想道德教育和科技能力教育紧密结合起来，为大学生思想的进一步成长和科学文化知识的继续积累营造良好的氛围。在数字电子技术实验教学中，首先，教师要严格要求学生遵守实验室的有关规章制度，正确使用实验仪器仪表，爱护公共财物，使学生养成遵守纪律、爱惜他人财物的良好品质。其次，严格要求学生的实验报告要真实地根据该实验现象和实验结果撰写而成，而不是捏造或抄袭他人的实验数据，使学生养成不空想、重实际、一丝不苟的实验态度和科学的实验作风以及诚实的良好品格。另外，实验是学生做实验而不是教师做实验，因此，教师要调动学生的积极性和学习兴趣，让学生自己主动根据实验的任务目标完成实验项目，并且认真按实验步骤进行实验，容不得半点马虎，否则可能造成实验结果有较大误差，甚至得到错误的实验现象。这样可培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度，使之养成不论学习还是干什么事都认真对待的好习惯和主动做事的良好品格。
二、利用实验预习，培养学生的自学能力
认真预习是做好实验的关键。预习的好坏，不仅关系到实验能否顺利进行，而且直接影响实验效果。因此，实验前要求学生必须参照实验指导书，对实验目的、原理和内容有较为清楚的认识，做到认真复习有关实验的基本原理，掌握有关器件的使用方法，熟悉实验电路，拟出实验方法和步骤，设计实验表格，对如何着手实验做到心中有数，并用电子仿真软件Multisim对所预习的实验内容进行验证，以保证所预习设计的内容正确，这样做不但可拓宽设计思路，也可大大节省实际上在实验室操作的时间和排错的时间，提高实验效率，而且大大提高学生查找、收集、整理相关文献资料的能力，极大地培养提高了学生的自学能力。
三、利用基础性实验，培养学生的专业文化素质
“数字电子技术”是一门实践性很强的课程，为使学生建立起正确的数字电路的概念，明确逻辑和电路之间的关系，基础实验是必不可少的环节。其目的是教会学生常用电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、集成逻辑电路的应用、基本实验技能，并加深对理论知识的理解，强调动手能力和基本概念。基础实验内容以中小规模集成电路为载体，强调与课堂讲授相辅相成、相互补充[2]。比如，通过用异或门、与或非门、译码器、数据选择器分别和与非门一起实现全加器的实验，使学生熟悉各种中规模集成数字电路的逻辑功能及其应用，系统掌握了组合逻辑电路的基本理论和设计方法。因此，教师必须根据教学大纲，严格抓好基础性实验的教学，使学生能够掌握数字逻辑电路的基本原理、基本电路，能够系统地掌握数字逻辑电路的分析、设计及应用方法，以达到课程的教学目标，培养提高学生牢固的专业基础知识和基本技能。
四、利用设计性实验，培养学生的创新能力
设计性实验是提升学生实际动手能力的实验。一般的做法是先给出实际问题（设计任务）和主要集成芯片，然后学生根据所学组合逻辑电路的设计步骤，根据实际问题要求列出真值表，写出表达式，画出逻辑电路图，通过选件，连接电路调试完成设计任务，写出完整的实验报告。通过这样的实验训练了学生分析和设计电路的能力，培养学生的创新意识。为了激励和调动学生的学习积极性，培养学生知识运用能力、实验设计能力、创新能力、独立分析思考问题和解决问题的能力，我们在数字电子技术实验教学中增加了设计性实验的比例，或者在验证性实验中增加设计的内容，让学生尽可能多地受到训练。比如，在验证了数据选择器74LS153的逻辑功能后，让学生用它来实现全加器的功能；在验证了译码器74LS138的逻辑功能后，让学生用它来实现全加器的功能。又如让学生验证了计数器CC40192的逻辑功能后，让学生用它来实现7进制、12进制等N进制计数器。
另外，教师给出实验任务时，注意强调各种设计方案的实现与创造性思维的发挥，鼓励创新与突破，同时要使学生尽可能多地了解数字电子技术领域的新概念、新技术和新方法；尽可能多地接受与“数字电子技术”相关的工程实践训练，启发学生的创新意识、培养学生的实践能力。 转贴于
五、利用排除故障，培养学生分析、解决实际问题的能力
在数字电子技术实验教学中，实验过程完全不出现故障是不现实的，也是不正常的。数字电子技术实验大多数实验项目是在实验箱上完成，而每块集成芯片和少量外围元件都是插在管脚座上，每个实验线路就是通过导线把芯片与芯片或芯片与外围元件连接而成，因此，接线错误是数字电子技术实验中最为常见的故障，其包括漏线、错线、断线和线路接触不良等。当学生实验出现电路故障时，指导教师应注意启发学生思维，充分发挥学生的主动性，给予必要的指点和提示，经过学生自己思考，弄清楚前因后果后自己动手纠正，这样有利于增强学生发现问题、解决实际问题的能力。
另外，在实验的过程中教师可人为设置故障，让学生根据故障现象，先根据实验原理、电路的组成，分析产生故障现象的原因和可能出现故障的部位，然后让学生动手排除故障，这样做极大地调动了学生的兴趣，激励学生探索问题的精神，很好地培养了他们的主动性及动手能力。
六、利用共同完成实验项目，培养学生的团队合作精神
由于客观原因，有相当多的实验项目是要求两人合作、共同完成的。原则、感情与共同的利益和目标，是维系一个团队的纽带；有团队精神，才能产生发展和创新的力量。两人要共同完成某一实验项目，有了一个共同的目标，那就要团结一致，互相帮助，互相照顾，互相配合，为完成这一目标而共同努力。但要完成这个实验项目必须做许多工作：设计电路、选择元器件、连接电路、读取数据、记录数据、分析数据等。这就要求团队成员合理分工，如果不能合理分工，就不能在规定的时间内顺利完成实验项目，这就促使学生有合作也要有分工，形成团队合作精神。如果在实验中有一位在完成任务的过程中遇到了技术上的难题，只会自己冥思苦想乱翻书，却不屑于向坐在旁边的高手请教；而这位高手此时不是把他当做共荣共辱的合作伙伴，而是坐在旁边等着看笑话，那么他们共同承担的实验项目又怎么能按时完成？
另外，要求学生抓住实验这个机会锻炼表达能力，积极表达自己对实验现象和实验结果的看法和意见，并掌握与人交流和沟通的艺术，培养自己良好的与人相处的心态，这也是培养团队精神的需要。
七、利用撰写实验报告，培养学生的写作能力
关键词：数字电子技术，EDA技术
1.引言
在信息社会中，数字化是电子产业发展的必然趋势，因此在电子信息及相关专业的教学中也越来越看重数字技术，《数字电子技术》是电子信息及相关信息类专业的一门重要基础课程，其基本理论及实践技能也是许多后续课程的基础。EDA(Electronic DesignAutomation)技术作为数字电子技术的延伸，已经引入到电子信息类教学中，不仅可以丰富教学摘要的意义。
2.《数字电子技术》课程教学的主要问题
教学手段单一，实验内容枯燥，学生缺乏学习兴趣。，EDA技术。在教学中仍采用理论教学与实验课分离的教学模式，在理论教学中，《数字电子技术》内容大多抽象难懂，教师采用“黑板+粉笔”的传统模式授课，不仅学生觉得枯燥乏味，而且教学效果不理想。而实验课的实验内容多为验证性实验，学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验，设计性、综合性实验较少。数字电路的设计仅是“纸上谈兵”的设计，学生自然对这门课的实验毫无兴趣。
3. EDA技术及其功能
3.1 EDA技术的含义
EDA即电子系统设计自动化技术是由计算机辅助设计和计算机辅助工程发展而来的，它以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统设计的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计电子系统的一门新技术。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合与优化以及逻辑布局布线、逻辑仿真，完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射，编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯．它不仅为电子技术设计人员提供了新的设计理念，同时也为教学提供了科学而便捷的平台。
3.2 EDA技术的功能
EDA技术的开发平台QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA／CPLD开发软件，适合于大规模复杂的逻辑电路设计。它是Altera公司的第4代可编程逻辑器件的集成开发环境，提供了从输入设计到器件编程的全部功能。“自顶向下”设计方法从系统设计人手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述。在功能一级进行验证，然后用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的，其对应的物理实验级可以是印刷电路板或专用集成电路。
1)EDA软件平台中具有各类元件设计数据库，同时EDA能够进行元器件的创建和编辑。为学生掌握各类电子元器件提供了坚实的基础。
2)EDA软件平台中可以完成电路原理图的设计，通过这一功能可以完成各类元器件构成的电路原理图。
3)EDA软件平台中具有综合仿真模块，可以进行多种类型的仿真分析。分析结果波形图显示出来，直观、清晰。
4 应用EDA技术授课的好处
4.1 提高授课质量
有些内容选用EDA技术授课，传授方式更直观，教师感到得心应手，学生也容易接受。例如，组合逻辑电路中的竞争与冒险这部分内容一直是学生学习的一个难点。，EDA技术。，EDA技术。在组合电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现虚假信号---过渡脉冲的现象称为竞争冒险。在传统的教学中，对信号的延时只能采用一些形象的比喻，但初学者对这一概念比较模糊。现在，我们只需用QUARTUS Ⅱ模拟功能进行仿真，就可以很轻松地让学生理解这一知识点，分析结果以波形图显示出来，丰富直观的数据不但为学生提供方便，而且其得出的结论接近实践性，同时节约了时间。，EDA技术。显然，对某些章节中存在的教师难讲、学生难懂的内容，这种授课方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客观认知规律，教学质量得以提高。
4.2 激发学生学习热情，增强学习动力
EDA软件的实验环境是一个虚拟环境，可以避免使用种类繁多的专用集成芯片，简化实验电路。学生用硬件描述语言编写程序，可以在同一可编程逻辑器件上完成各种不同的数字电路实验，避免了连线的繁琐，丰富实验内容。同时，可在实验设计构想的指导下开发一个通用的基于EDA的硬件平台，来实现所有的实验内容，缩短实验时间，提高实验效率。符合学生接受知识的客观规律，有助于调动学习的积极性，提高他们掌握所学知识的能力。课堂上师生互动、生动活泼，气氛非常活跃。学生的学习兴趣及学习动力大为增加。
4.3 以实验教学为载体。构造创新人才培养平台
采用EDA技术，那么学生必须自己在充分掌握实验理论的基础上自己编写程序，这有别于传统实验，学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验。这将大大调动学生的主观能动性，提高知识应用能力。同时EDA工具能给学生创造优良的环境，强化了学生在教学活动中的主体地位，学生做实验时可以有针对性的选做，使学生具有更大的自由度。也可以在计算机上主动、反复设疑和实验，由不同实验结果，选择最佳设计或实验方案。通过验证、测试、设计、纠错和创新等方面进行不同形式的训练，使学生的动手实践能力得到较好的锻炼，逐步培养学生的综合设计能力、创新能力，有利于学生个性和才能的全面发展。，EDA技术。在此基础上还可以开设设计性实验，进行电子实习、电子竞赛、职业技能取证培训等。
5 结论
在《数字电子技术》的教学过程引入EDA技术，不仅可以使学生形象、直观地理解电路的相关原理和工作过程，还可以通过修改电路的形式或参数，与学生一起讨论电路中出现的各种现象，找出解决问题的方法，这样不仅可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣，学生反应易学、新颖、有趣。，EDA技术。同时理论和实验结合紧密，充分发挥了学生的积极性和创造性，达到了较好的教学效果。
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测控技术作为新兴产业，是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域，还是在工业领域，都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中，可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行，本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。
关键词：
测控电路；电子技术；应用
科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中，是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展，电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠，就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。
一、测控系统干扰源的分析
（一）电磁干扰
当电子设备处于运行状态的时候，就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于，电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是，这种变化或者是连续发生的，或者是间歇性的，如果电压和电流的变化速度过快，就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内，而是会以电路为主体，不断地扩展活动范围，由此而影响了测控电路的正常运行。
（二）地线干扰
地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候，就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大，电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候，如果电子设备为大功率设备，在地线中就会有强电流通过，随之，连接电子设备的电缆上也会有电流通过，而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性，导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同，这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在，就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此，应在测控电路中增加相应的过压保护电路，以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。（图1：过压保护电路）
（三）湿度干扰
电路处于运行中如果环境湿度过低，就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰，特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效，最终造成整个测控系统无法正常运行；如果环境湿度过高，就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀，在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升，而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀，就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。
二、电子测控技术的应用
（一）合理的电路设计
所有的元器件在使用之前都要做好测试，并根据实际应用需要而经过技术处理，调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件，要采用接地技术，以提高电路的抗干扰能力，确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上，注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用，且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线，并在连接接地线之前，要做好加粗处理工作，以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候，折线的角度不可以超过90度，以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰，还要采用接入旁路电容的方法，即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近，注意接入的引线长度要合适，避免由于过长而影响技术处理效果。
（二）屏蔽技术的应用
如果是对电磁场屏蔽，就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来，可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主，控制好中心导线的长度，以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的，网孔要尽量小，且要采用单端接地的方式，以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度，在设计屏蔽电路的时候，就需要采用双层屏蔽技术。但是，这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路，且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接，一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大，以确保获得最好的屏蔽效果，而且屏蔽层之间不可以有间隙，间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波，很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽，屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的，且有绝缘衬垫安装在其中，所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确，以在发挥屏蔽作用的同时，还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外，可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路，可以将骚扰电磁过滤掉。（图2：滤波电路）
（三）接地技术的应用
测控系统的接地多会采用三条地线，其一为信号地线，用于低电平电路接地；其二为噪声地线，包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等；其三为外接地线，连接在交流电源的接地线上，用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用，但是要获得良好的抗干扰效果，则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时，工作频率没有超过1兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计，地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗，特别是连接印刷板上的接地线，要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路，就需要接地线的线路为闭环线路。
三、总结
综上所述，电子技术中，测控技术属于是新型的技术，而且随着电子技术的发展，测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同，对使用环境也具有不同的要求，当然，其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力，在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路，以确保测控系统处于良性运行状态。
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