数字电子技术范文1
互联网技术的快速发展以及在各行业中的不断渗透,为数字电子技术应用提供了广阔的平台。它在促进网络信息更加丰富化、高效化的同时,为人们的工作、学习和生活带来了极大便利。本文中笔者结合数字电子技术的应用现状展开研究,分析它在信息技术领域的价值和优势,并阐明其在网络中的应用形态,以供广大网络技术人员参考借鉴。
关键词:
数字电子技术;网络应用;优势;特征
我国是目前世界上网民数量最多的国家,在计算机技术、网络技术、信息技术等综合应用领域,数字电子技术发挥了重要的作用,极大地推进了人们的工作、学习效率,提高了生活质量。例如,通过数字电子技术在网络中的有效运营,使人们得到了便捷的通讯服务,同时提高了效率、降低了成本。从单纯的技术角度来说,数字电子技术主要研究电子元件继承、逻辑门电路、电路组合、时许电路、集成芯片等内容,客观上需要一个与之相适应的功能平台;网络为数字电子技术的研究和实践提供了必要空间,是未来网络化发展中的一个重要组成部分。
1数字电子技术对网络发展的价值分析
广义上说,数字电子技术是与模拟电子技术相对应的一个概念,其技术核心是通过一系列连续的信息数字化进行信号传递。与模拟电子技术相比(模拟信号),它在时间或大小上都是呈现离散状态的,而加工、传递和处理这种数据信号的技术就是数字电子技术。相应的,模拟信号虽然在一定程度上可以满足网络通信需求,但从现状及长远发展来看,其通信质量、成本和效率远远不如数字信号优秀,数字电子技术对网络发展的价值主要体现在以下几个方面。第一,数字电子技术提高了网络的开放性。本质上说,网络自身就是一个相对开放的环境,但它的开放程度与自身的技术水平有很大的“共生性”,一种先进技术的融入可以更好地发挥网络平台的功能,扩大其覆盖率。在现实中,人们的工作、生活和学习越来越依赖网络,从中获取资源、交流反馈,借助数字电子技术可以在同样资源供应下提高信息传播量,同时也确保信息的实效性。第二,数字电子技术提高了信息的利用率。网络对于人们的最大作用是开启了一个全新的资源获取渠道,通过检索或浏览查找的方式,从网站、论坛中下载资源,通过即时通讯、电子邮件进行交流,而这一过程中数据形态会直接影响处理速度,相对而言,数字信号比模拟信号传播更快、体积更小、质量更高,信息在传播的过程中几乎是“零时差”,远在千里之外也可以瞬息收发。第三,数字电子技术提高了网络更新速度。人类进入网络时代之后面临着“信息爆炸”的局面,网络平台、途径和传播机制下,人们创造的知识、文化、咨询等内容已经超过了之前电气化时代的总和,同时新的信息内容不断涌现,在这样一个“海量信息”的时代背景下,如何提高网络更新速度是一个需要思考的问题。从技术手段上说,数字电子技术在关键词检索、数据库构建等方面更胜一筹,并将传统的PC端转移到了移动智能终端,进一步突破了空间、时间限制。
2数字电子技术在网络中的应用优势
结合现状来说,数字电子技术在网络中的应用优势主要包括两个方面:一方面,数字电子技术可以满足信号的“数字通信”,由于在信号处理上存在明显的离散型特征,因此外界对数字信号的干扰影响较小,数字信号也不会被其他噪音干扰,由此实现了传播、交换、存储的快捷性和方便性。这样一来对于硬件设备产生很好的优化作用,最明显的就是减少了设备占地空间,实现了硬件的更高集成性。事实上,仅从“数字信号”的二进制特征分析,它与计算机使用的二进制也存在很大的契合度,也就是说,数字信号在计算机设备中可以更好地满足联网需求,进一步提高计算机对信号数据的处理速度、交换速度和存储效率,由此推进设备智能化、自动化的发展。另一方面,数字信号与模拟限号相比具有更强的抗干扰能力,重点体现在长距离传输过程中,依然可以保持准确和高质量的信号内容。同时,数字信号可以实现更好的网络信息加密处理,究其原因,主要是它采取的二进制简单的逻辑运算模式。数字电子技术的优势在数字电路层面体现的更加充分,与计算机设备、网络交换设备的耦合度更高,这也是越来越多集成电路形成的原因。很大程度上,人们日常生活中接触到的网络及网络附属设备,都实现了数字电子技术应用。
3数字电子技术在网络中的应用形态
随着网络技术在社会各个领域的广泛渗透,人们也越来越意识到数字电子技术的价值和优势。一个典型的数字电子技术应用流程包括三个步骤,其一是通过数字电路对信号进行“数字化”处理,其二是将转换完成的数字信号在网络中传播,这一过程中也存在“边处理、便传播”的情况,其三是对处理完成的数字信号进行再次转化,使其变成模拟信号,显示为声音、图像、视频、文字等内容。其中,数字电子技术最主要的环节是对网络进行信号处理,本质上说,“二进制码”就是一种最常见、最典型的数字信号,在数字电路中进行处理有良好的耦合性,不易受到外界的干扰,由此在上世纪70年代就得到了重视,并形成了一股“数字化”浪潮;但数字电子技术一直到21世纪才被广泛的应用,其原因就在于网络环境的大规模形成,为其提供了良好的技术平台。在数字化信号形成的过程当中,要确保其准确性,就必须实现量化、抽样和编码等步骤的完善。所谓的“抽样”就是对模拟信号的离散化处理,通过信号的连续取值形成有限多个的离散值,编码则是通过预先设定的模式和方法,将文字、数字、图像、视频等内容转化为“数码”。转化后的数字化信号就可以实现高效率的传输,这也是数字电子技术在网络应用中的一种重要形态,也是构建网络信息高速公路的基础。总体而言,数字电子技术就是在模拟信号的转变、处理、在转变、在处理的往复循环中进行的,但是通过高性能计算机、处理设备和网络的作用,这种转化的过程对使用者不会产生任何的影响。总体而言,随着网络信息技术的广泛应用和高速发展,人们对信息传播的速度、质量等要求会不断提升,数字电子技术将表现出更大的现实应用价值,更好地为现代化社会服务。
作者:高丽 单位:西安铁路职业技术学院
引用:
[1]古丽巴努•阿不来提.数字电子技术在网络中的应用[J].中国管理信息化,2016,07:182-183.
数字电子技术范文2
关键词:行动导向过程性教学能力培养
从2008年开始,采用了项目化教学课程开发,采用行动导向等灵活多样的教学方法,重视过程性教学,实践环节强调基于工作过程及开放式设计。这一系列的改革与实践取得了良好的效果,培养了一批应用电子技术方面的学生,学生获得了相应的职业资格证书,课堂教学基本实现了学生从“厌学”到“乐学”的转变,教学质量明显提高。
1 课程概述
1.1 课程的作用
我省近几年来,制造业相当发达,对人才的需求量相当大,应用电子技术专业人员的需求量很大。浙江省有几万家电子产品制造企业,每个企业的电子产品生产流水线上都需要大量的电子电路装配、调试和检测检修技术人员。
数字电子技术对后续课程有相当大的影响,学生在今后的电子电路设计、大学生电子设计竞赛、毕业设计、课程设计、电子产品试制等实践过程中都起了相当大的作用。因此,数字电路对于电子类专业学生来说,是必备的基本知识和技能。开设《数字电子技术》课程十分有必要。
1.2 国内外该课程开设情况
国内外高职院校电子类专业都普遍开设这一课程,本课程对于电子类专业学生学习电子技术相当重要。大学本科一般都分成模拟电子技术和数字电子技术,非电类专业一般模拟电子技术和数字电子技术合起来开设电子技术课程,中职一般也合起来开设电子技术课程。我们学校也是分开来的,我们学校电子技术课主要强调是项目化课程,让学生边学理论边实践,提高了学生的动手能力、实践能力、工程能力和理论知识。
2 课程改革与创新
近年来,我们对数字电子技术课程的教学内容体系、教学方式、考核方式及实践环节教学等方面进行了改革与实践,取得了良好的效果。
2.1 教学内容体系改革
电子产品不管多复杂,都是有若干个电路组成,每一个电路由若干个电子元器件组成。电子电路说到底就是应用电子技术提高实际电路的性能,这一切都离不开模拟电子技术和数字电子技术。因此,本课程主要是针对数字电子技术,关键是学生有积极性学好这门课程,我们设计了五个项目,由浅入深进行教学,项目一是组合逻辑电路的制作,这部分设计了四个任务,项目二是时序逻辑电路的制作,这部分设计了三个任务,项目三是555电路的应用和制作,这部分有两个任务,项目四是电压发生器、RAM和温度计的制作,这部分有三个任务,项目五是综合电路设计与制作,这部分有两个大的任务,这样可以进一步提高学生的理论知识和实际动手能力。
课程的开发采用我们在德国学习的成果,项目化课程的教学方法,由五个项目组成,分别是:组合逻辑电路的制作;时序逻辑电路的制作;555电路的应用和制作;电压发生器、RAM和温度计的制作;综合电路设计与制作。
我们制定了理论实践一体化的课程标准及教学设计方案,编写出版了理实一体化教材《数字电路分析与实践》,2009年6月由中国电力出版社以高等职业教育电子信息类专业规划教材的形式出版。
2.2 教学方式改革
2.2.1 以学生能力培养为主
首先,本课程将数字电路分成五个项目,有四个难度等级,从而做到由浅入深,由简单到复杂,遵循学生能力培养的基本规律。
在教学过程的初期,教师讲解较多,学生自主较少,被动学习为主;在教学过程的后期,以小组形式、自己学习、按行动导向教学法组织学生学习,教师讲解越来越少,学生以自主制作为主。学生在完成具体制作过程中,专业能力、方法能力与社会能力不断提高,完成从初学者向高级初学者的过程。
2.2.2 采用灵活多样的教学方法
课程组教师经过多年的教学实践,逐渐形成了“数字电子技术”课程的教学方法体系,其核心思想是随着教学的不断进行,教师传授减少,学生自主增加。主要方法有:
①讲授法:在元器件集成电路阶段,由于学生是初学者,教师对逻辑函数及各种门电路要讲清楚。要边讲边练边演示,边动手制作。
②操作示范法:在学习初期,在学习门电路阶段,教师要多做操作示范,在实验箱上放上集成门电路,接上电源和输入开关,输出接上发光二极管显示。
③网络教学法:将优秀的网上资料下载下来,并介绍给学生,让学生在课外有更多的时间观看学习,提高电路的应用能力。
④视频教学法:视频教学直观形象化,它使复杂问题简单化,可帮助学生消化知识难点,有助于记忆。
⑤行动导向教学法:该方法将学生分为若干个小组,以小组为单位进行合作学习。该方法以学生为中心,教师的主要职能从“授”转变为“导”,包括引导、指导、诱导、辅导。行动导向教学的目标是培养学生综合职业能力(专业能力、方法能力、社会能力)。行动导向教学要求学生自己独立计划与决策、独立实施、独立检查与评估,并应尽可能地由学生在行动中进行反思。具体的方法有:项目教学法、头脑风暴法、案例教学法、张贴板教学法、模拟教学法等。
数字电子技术课程的行动导向的教学设计如表1所示。教学内容共由五个教学项目、有十四个任务组成,分别采用项目教学法、四阶段教学法、引导文教学法等行动导向教学方法。行动导向的教学法有助于学生掌握知识和技能。下面举例说明行动导向教学在数字电子技术课程中的应用。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]高林,鲍结.高等职业教育专业课程体系改革与创新[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[3]胡汉章.数字电路分析与实践.中国电力出版社,2009.6.
数字电子技术范文3
【关键词】EDA技术 数字电子技术 应用
随着计算机技术的发展,在高职院校中关于电子类信息专业的教学数字电子技术实验的地位凸显。随着电子技术的发展,高校数字电子技术实验也发生了变化,在面对全新的机遇与挑战的背景下,高校对数字电子技术实验的教学方式进行创新,为EDA技术的应用创造了条件,同时,进行电子设计自动化的探究中EDA技术的应用,极大地提高了学员实践、创新及应用等综合能力。
1 EDA技术与数字电子技术
1.1 EDA技术概述
EDA技术是计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助制造(CAM)、信息技术以及计算机技术发展的产物,具有较高的综合性。同时,也是电子应用和设计技术发展的方向。计算机软件是EAD得以实现实验教学的媒介,通过借助计算机实现对高级语言的描述,并结合相关技术使得电子技术课程的实验逐步实现自动化,是电子设计技术的新的发展。
1.2 数字电子技术概述
数字电子技术是应用较为广泛的电子技术,作为电子模块和元器件的重要组成部分,电子技术包括了数字电子以及模拟电子技术。早期由于模拟电子技术低成本、低技术要求等优势得到广泛应用。近年来,随着经济水平和科技水平的不断发展,数字电子技术逐渐兴起,其核心为抽样定理。
2 数字电子技术中EDA技术的应用
2.1 引入EDA技术的优势
在数字电子技术试验中引入EDA技术,具有显著的优势,主要体现在:提升学生实践能力、弥补试验的客观缺陷、提升试验可靠性以及提升实验的效率。EDA技术的应用,使得学生可以进行自主设计和开发的综合性实验,在不断实践中提升自己的综合实力;数字电子技术的客观缺陷体现在固有的缺陷和较高的费用两个方面,数字电子技术的技术性较强,且成套的、齐全的实验设备需要大笔经费支撑,使得部分实验的开展受到限制,EDA仿真技术的应用,可以通过计算机进行模拟实验,最终获得的数据与真实数据较为接近;EDA仿真技术在实验教学中的应用,同时也能将电路设计的不合理处直观的反映出来,并利用仿真技术得以解决,以此提升实验的可靠性。
2.2 EDA技术在数字电子技术中的应用
数字电子技术在不断的发展中引入了计算机技术, 数字电子技术和EDA技术在计算机技术发展的过程中得以结合,形成了两者相结合的综合性应用。从软件开发和技术开发方面来说,在数字电子实验中,以计算机为平台进行空间模拟和实验操作,在促进两者结合的同时促进了电子数字技术的发展;以计算机为平台,EDA技术综合了辅助制造、测试以及开放等多种功能,从EDA的技术层面来看,应用接口较多,功能强大,计算机为EDA技术的主导,数字电子技术可以脱离计算机进行单独的模块设计,利用计算机平台进行综合性的应用,在促进EDA技术发展的同时,拓宽了数字电子技术的发展空间。
3 EDA技术的设计流程
3.1 设计输入
每个设计的项目都存在单个或者多个源文件,例如混合输入文件、VHDL文本、原理图文件等,从图形的输入来说,一般有原理图输入、波形图输入和状态图输入。其中具有通用性、有效性的最基本的输入法为HDL输入设计。
3.2 综合
综合即为将硬件可执行性和VHDL软件设计利用EDA软件系统中的综合器进行衔接,作为将软件改变为硬件电路的主要方法,能够有效的将源文件进行综合,通过EDA软件系统中的综合器,硬件和软件设计能够实现相互映射;综合器的调试大多针对某类FPGA/CPLD供应商的产品进行,从最终综合的结果来看,具有硬件可实现性;同时EDA技术能够实现逻辑的优化及综合,可以使得门级电路和逻辑电路图之间的自动转换,并生成各种报表、时序分析文件以及网表文件,并对文件按照顺序进行分析。
3.3 适配
适配环节也称作布线布局,适配器也称结构综合器。适配的功能主要是在综合器产生网表文件后,在指定的目标器件中进行网表文件的配置,产生最终的例如Jam、JEDEC等格式的下载文件,器件的构造和最终适配对象的对应十分重要。在此过程中包含了逻辑优化、布局布线、底层器件配置以及逻辑分割等操作;通过将网表文件的有机统一,实现逻辑映射,可以达到对布局的分类、逻辑的升级以及底层硬件的配置的目的,最后通过对时序的仿真,形成上述各格式的文件。
3.4 仿真
编程软件下载后,借助EDA软件对适配的结果进行分析,并利用时序对适配后的文件进行仿真,对器件在运行过程中存在的问题进行直观的反映,根据各类器件的不同性质,不断提升器件的精度;一般时序仿真中的文件多为器件在运行过程中延迟的;另一只种则为功能仿真,通过对电子电路逻辑功能进行相应的模拟和测试,对器件的功能进行分析和评价,以此来分析器件的性能特征以及硬件的优点,其主要特点为电路在理想环境下设计构想和行为的一致性,且仿真一般在RTL层进行。
3.5 编程下载
通过 Byteblaster载电缆线将仿真后后适配器形成的下载文件用CPLD/FPGA器件进行维护,达到对硬件的检验和调试的目的,最终实现对硬件系统测试的统一,而后对硬件中CPLD进行分析并进行错误的修正,在此过程中,需保障设计项目的终极验证与目标系统实际运行的状况之间相符,逐步实现设计的创新和优化。
3.6 硬件测试
对硬件进行y试的目的主要是进一步排除系统错误的可能性,进行设计的优化。通过硬件的测试,对设计系统的运行状况和设计情况进行对比,降低错误出现的可能性。
4 结语
综上所述,EDA技术在数字电子技术试验中的应用具有重要的意义。将EDA技术应用到数字电子技术教学中,能够在提升实验的可靠性、效率的同时促进学员实践、创新能力的提升,促进数字电子技术的可持续发展。
参考文献
[1]辛元芳.理论联系实际的原则在数字电子技术课程中的应用[J].科技信息,2013(36).
[2]欧书琴,陈军.《数字电子技术基础》课程的教学方法探讨[J].科协论坛(下半月),2013(12).
作者简介
童永通(1976-),男,浙江省龙游县人。大学本科学历。现为浙江商贸学校讲师。主要研究方向为职业教育。
数字电子技术范文4
“数字电子技术”课程首先让学生了解了数字电路的基础知识及逻辑代数,接着重点让学生熟悉常用的集成电路及其应用。在掌握基础知识的前提下,在课程的教学过程中采用项目教学法,引导并启发学生采用模块化的设计思路对综合性的数字系统进行设计。项目的选择应遵循的原则:(1)难度适中;(2)与现实生活紧密结合;(3)能够激发学生学习兴趣;(4)与专业相关,对专业知识有更深入的理解。
二、项目教学法的实施步骤
1.创造情境,激发学生兴趣。
在教学中创建良好的教学环境,激发学生的学习兴趣。例如在课程的“组合逻辑电路设计”教学中,询问学生有没有献过血。通过此问题可以激发学生的好奇心,探究献血和所学知识的相关性;接着询问血型匹配知识。通过此问题调动大家探讨的积极性;最后提出能否利用所学知识设计一个血型匹配判断电路。通过前期的情境培养,使学生对“组合逻辑电路设计”知识产生浓厚的兴趣。
2.围绕主题,逐步深入。
学习了典型的时序集成电路后,为了进一步加深学生对集成电路的理解和应用,继而引导学生作进一步讨论:能否用现有知识设计数字电子钟?数字电子钟的设计包含哪些模块?学生对数字电子钟比较熟悉,能够确定数字电子钟需要实现哪些功能。学生通过研究和讨论,设计出数字电子钟的总体结构图。数字电子钟的模块包括:秒脉冲信号产生、计数、译码、校时和显示等基本模块,利用Multisim仿真软件实现各电路模块的独立调试和仿真,再进行系统的级联调试。在此过程中,教师应引导学生思考数字电子钟的关键问题:秒脉冲信号如何产生?时计数电路,即二十四进制计数电路如何设计与实现?分、秒计数电路,即六十进制计数电路如何设计与实现?时(分、秒)译码电路如何设计与实现?时(分、秒)显示电路如何设计与实现?怎样实现对时、分的校准。
3.模块化设计,团队合作。
基本设计思路确定以后,进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时,应从多个方面考虑团队成员的组合,如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后,明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化,负责项目的整体组织和协调,确保项目有条不紊地开展;成员两人一组完成子模块的设计与调试;最后以小组为单位,梳理项目,由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中,学生参考他人的设计及实现方法时,主要是学习他人的设计方法,如编码、接口和电路的工作原理,而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中,鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路,对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向,主动获取学生设计过程中的认知错误,加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准,即时钟。学生通过查阅资料发现,为了获得可能的最高精度,时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以对这种晶振进行15次分频的话,就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为:给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时,产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里,装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算,若时钟基准信号为1Hz,则60s的设定时间所需的初始值为60,若时钟基准信号为2Hz,则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说,装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器,它实现分的计数和显示,且进行小时比较。每当秒计数器减至零时,分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器,以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真,学生发现,为了保证LED显示的正确性,当复位为零时,设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器,当分计数器计数到60时,小时计数器加1。在计数器的设计过程中,学生最容易忽略计数器的工作特性,在仿真时就会出现问题。例如,在电子钟设计中计数器选用74LS193时,就要考虑其工作特性,在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算,来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器,用以检测当前值是否为12(电子钟小时显示为12进制),如果是,立即将小时计数器复位。
4.总结问题,共同研讨。
在项目教学实施的过程中,教师在做到整体掌握、全程引导的同时,还要尊重学生的设计,协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题:校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题,使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料,了解到常用的消除抖动的方法:软实现(编程实现)、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态,当开关在规定时间内没有改变状态时,即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有:(1)使用施密特触发器电路;(2)使用CMOS555定时器;(3)基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时,应确保施密特触发器的门限电压尽可能小,以保证能被电容上的电压触发;当开关存在很多抖动时,最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时,555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号,代替开关来触发实际;利用基本RS锁存器电路,将锁存器的S端接开关输入,R端接应用电路,将开关的状态锁存,当操作完成后取消锁存。学生可以分组,应用不同的方法消除抖动,比较去抖动的效果,确定**方案。学生通过查阅资料,不仅解决了设计中遇到的问题,同时也发散了思维,扩展了知识面。
5.时序仿真,实现目标。
学生通过原理图设计,得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器,通过仿真可以得到其时序图,引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法,最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后,教师应对学生作品进行评价,项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品,列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。
6.拓展项目,鼓励创新。
在学生实现了项目任务时,教师可以引导学生进行项目的拓展,增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论,如现在市场上的电子钟定时有何特点,学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程,实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中,学生不仅学会思维探索,而且提高了对知识的理解记忆,为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前,将学生分组,要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路,在设计时序发生器时可以采用以下几种方法:(1)555定时器;(2)慢时钟;(3)快时钟,通过计数器来分频。
三、结语
数字电子技术范文5
【关键词】数字电子技术 实验改革 创新
如今,科学技术的发展呈现突飞猛进的趋势,推动了数字电子技术不断的发展,使其在电子信息类、电气自动化、通信、汽车以及测绘等专业技术领域内得到了广泛的应用。数字电子技术实验课程是高校电子、电气以及通信类专业技术的核心课程,对于培养学生的动手能力、实践能力以及创新能力,具有重要的意义。本文主要介绍数字电子技术的重要性以及数字电子技术,通过实验内容、实验方式以及考核指标三个方面对数字电子技术实验的改革和创新进行分析。现综述如下。
1 数字电子技术的重要性
数字电子技术是电子、电气以及通信类专业的基础技术知识。一方面,此门课程不仅仅教会学生们在电子、电气以及通信等领域内的基础性知识,更加强调实验课程对于学生们动手能力的培养。另一方面,随着改革开放的推进,科学技术得到了突飞猛进的发展,大量电子信息类、电气自动化、通信、汽车以及测绘等专业领域内的公司不断出现,对于理工科的技术人才需求量增加,因此学好数字电子技术,是掌握电子信息类、电气自动化、通信、汽车以及测绘等专业技术的基础,能够为培养专业技术型人才,为以后学生的就业打下良好的基础。
2 数字电子技术
数字电子技术(Digital Electronic Technology)是指从一般的模拟信号到数字信号,要经过采样、量化、编码,最终一个连续的模拟信号波形就变成了一串离散的、只有高低电平之分“0 1 0 1...”变化的数字信号的过程,保证了极高的准确性和可信性,而且基于门电路、集成芯片所组成的数字电路也简单可靠、维护调度方便,很适合于信息的处理。
3 几种技术在数字电子技术实验中的应用
3.1 EDA技术在数字电子技术实验中的应用
电子设计自动化技术 ( E lectr onic Desi gn Automat i on , EDA )是指在电子电路 CAD技术的基础上,随着集成电路、CAM (计算机辅助制造 )、CAT (计算机辅助测)等计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。其技术设计流程包括技术设计、综合、布线布局、仿真以及编程下载。将电子设计自动化技术EDA技术应用扫数字电子技术实验当中,不仅可以进行常规的 TTL逻辑器件实验, 而且能够采用PLD, 借助计算机辅助设计软件来进行数字电子系统的设计和模拟调试。使得学生充分地利用EDA工具进行大胆的设计和创新,增加学习效率,拓宽学生的视野。
3.2 CDIO在数字电子技术教学模式改革中的应用
CDIO即构思(Conceive) 、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate),是一种全新的教育理念。 构建基于CDIO工程教育模式的多样化教学培养方案具体有三个方面。首先,自主学习、合作式学习与研究式学习相结合,这就要求在数字电子技术教学中,应该以学生学习为主,让学生在问题情境下,既能主动地发现问题,又能解决问题。其次,学习能力的培养和交往能力的培养相结合。这就要求学生在提高产品、过程以及构建学习能力的同时,能够得到人际交往能力的锻炼。最后,基于主动经验学习方法的教与学。该方法需要注重对学生主动学习能力的培养,自主地对问题进行思考、交流和反馈。具体的模式主要有小组学习、组内讨论、讲解以及辩论等。
3.3 NI ELVIS在数字电子技术实验中的应用
虚拟仪器教学实验平台(education laboratory virtual instrumentation suit,ELVIS)是基于计算机的强大功能 ,采用接口标准化的硬件进行数据采集 ,通过软件编程对数据进行分析和处理。基于NI ELVIS平台的数字电子技术实验主要包括“软”仪器 SFP以及LabVIEW编程实现自定义“软”仪器。这种软硬件结合的虚拟仪器教学实验平台,提供完整的测量测试,可修改原型版以及仪器源代码,能够为学生进行电子电路学习和设计创造更大的创新空间。
4 结束语
社会的快速进步和技术的不断发展,使得数字电子技术的应用越来越广泛,数字电子技术实验的开展也在不断进步。数字电子技术实验涉及到多种科目信息如电气自动化、电子信息、汽车、测绘和通信等科目内容,有助于提升电子自动化技术的水平。总而言之,针对EDA技术、CDIO技术和NI ELVIS技术在数字电子技术实验中的应用,为电路学习和设计创造提供了依据,同时也会技术设计创造提供广阔的空间。应不断的对数字电子技术实验进行改革,创新性地引用先进的电子设计自动化技术以及全新的理念,进而提高数字电子技术实验开展的水平。
参考文献
[1]李旭春,王春凤.创新实践教学,提高电力电子技术基础课程教学效果[J].实验技术与管理,2012(07)
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[3]张文亮,汤广福,查鲲鹏,贺之渊.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报,2010(04).
[4]马波,邵仕泉,龙玲.基于CDIO工程实践教育的单片机实验课程教学研究与探讨[J].西南民族大学学报(自然科学版), 2011(S1).
作者简介
鲁宁(1978-),女,四川省成都市人。大学本科学历。现为中国第五冶金建设公司技工学校讲师。研究方向为电子电工。
数字电子技术范文6
【关键词】数字电子技术;应用现状;发展趋势
0.前言
数字电子技术是当前发展最快的学科之一,电子技术可分为数字电子技术和模拟电子技术,就逻辑器件而言,已经从20世纪40年代的电子管、20世纪50年代的晶体管和20世纪60年代的小规模集成电路,从中等规模到大规模集成,至今已发展到了超大规模集成电路。近几年又出现了可编程逻辑器件,为数字电路设计提供了更加完善方便的器件设计过程和方法也再不断的演变和发展。半导体技术的大力发展推动了PC等电子设备的广泛使用,数字电子技术作为电子时代的支撑技术,在全球电子信息化的进程中起着巨大的推动作用。
1.数字电子技术较模拟电子技术的优势
数模信号之间的转换往往是要将模拟信号转换为数字信号、数模转换是将传感器从自然界获取的连续的信号波形经过滤波、去噪等处理,最后形成由固定高低电平组成的数字信号,也就是人们常说的“0101”信号。
之所以在信号处理中多是将模拟信号转换为数字信号,主要原因包括如下几点:
(1)模拟信号有无穷多种可能的波形,同一个波形稍微变化就成了另一种波形,而数字信号只有两种波形(高电平和低电平),这就为信号的接收与处理提供了方便。
(2)模拟信号是由一连串连续的信号波形组成的,其信号极其容易受到干扰,这些干扰不仅仅是来自信号的采集阶段,也来自信号传输过程中和电子元器件造成的误差,这就导致了采集信号的精度难以得到保证,从而影响试验的准确性或系统的可靠性。而数字电路中只采用高低电平对信号进行编码,这就保证了信号的抗感染能力,提高了信号的精度。
2.数字电子技术的应用
从二十世纪七十年代以来,信号的数字化处理模式席卷了全球的电子技术领域,模拟信号的数字化越来越得到推崇,我们就以下两个例子来说明数字电子技术的实际应用。
2.1 USB总线微波功率计
将数字电子技术应用于虚拟仪器中,结合相应的软件设计,开发出USB总线微薄功率计,以实现对微波功率的采集测量与传输。
该微波功率计由USB通信接口、微信号检测电路等组成功率探测器,在探测器采集到相应的微波功率信号后,首先由已烧写程序的微信号检测电路芯片对采集信号进行去噪、求差值和累加等操作,然后对信号数据进行固件程度修改,最后,USB通信接口通过链路将处理好的数据信息发送到上位机,再由上位机程序来对数据进行分析处理。
由于集成应用了数电技术,该功率计体积小巧、测量精度高、系统操作简单,而且收发数据可以与PC机进行交互,匹配性较好。
2.2雷达接收机
数字电子技术的不断发展成熟,使得其应用范围已经涉及到精密设备的生产制造中。雷达接收机作为军民两用的高精度电子设备,其要求要具有较强的抗干扰能力,这就要求雷达接收机要具有较宽的工作频段和高灵敏度,因此现代雷达接收机正逐渐由模拟接收机转变为数字接收机。
雷达接收机的数字化转型主要是要解决低噪声放大器、抑制混放电路和I/Q解调技术的研发,而这些技术的研发都必须建立在数字电子技术的基础上,比如放大器和抑制混放电路都需要数字变频和数字滤波技术。
3.数字电子技术未来的发展趋势
3.1数字电子技术未来的发展趋势
随着信息化时代的到来,社会需求推动着电子技术的飞速发展,数字电子技术更是成为社会和经济发展的主力军,市场需求推动着信息技术向更深层次的迈进。因此科技信息的不断进步加速了产业的升级换代,这就要求数字电子技术必须要顺应市场的需求。数字化是电子技术的必由之路,这已经成为当代的共识。我国的电子技术研究者经过多次探索和实验,使得数字化的历程在不断进行着一系列的重大变革。当代我们所应用的电子产品由于技术的不断革新正在以前所未有的速度进行更新换代,而这种革新又主要表现在大规模可编程逻辑器件的广泛应用之中。特别是在当今这个时代,半导体的工艺水平经过不断开发已经达到了深亚微米,芯片的集成高度也达到千兆位,时钟频率也正在向千兆赫兹以上发展,数据传输位数甚至达到了每秒几十亿次,这些技术在之前是难以想象的,这就注定SOC(System 0h aCh5p)片上系统必将成为未来集成电路技术的发展趋势。电子设计技术在不断的更新换代,发展到了今天,又将面临另一次更大意义的突破—5PGA在EDA(电子设计自动化)基础上的广泛应用,此技术的广泛应用必将在我们的信息时代再创奇迹。
3.2数字与模拟电子技术之间的融合
数字与模拟电子技术之间的融合促进了新型电子器件的诞生,不断地提高性能一直是电子器件追求的目标,模拟技术与数字电子技术的融合首先提高了传统电子器件的性能,促进了新型电子器件的诞生。例如,传统电位器噪声大、使用寿命短、可靠性差,而集成了EEROM、电子开关和线性电阻技术数字电位器因改变了传统电位器的机械结构,从而根除了传统电位器的固有缺陷,提高了其性能。目前各种电子产品中广泛应用的开关电压调节器、D类音频功率放大器都是数字与模拟相结合的新型电子器件。
4.总结
随着科技的大力发展,数字电子技术将更广泛地应用到生产生活中去,要大力发展数字电子技术,就要摆脱传统技术理念的束缚,将其与新兴技术结合起来,从而大大提高自身的工作效率,为电子产品向数字化迈进奠定了坚实的基础,为未来的科技发展保驾护航。
【参考文献】
[1]冯占领.现代仪器使用与维修.中国计量科学研究院,2006.2.
[2]David L.Adamy主编.EW102:电子战进阶.电子工业出版社,2009.3.
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