数字电路实训总结范例6篇

数字电路实训总结

数字电路实训总结范文1

论文摘要:本文说明了各种变电站综合自动化装置的硬件具有相同的典型结构,讨论了模拟量的输入/输出回路,开关量输入及输出电路,微型机系统和变电站综合自动化算法,人机对话、、通信和电源插件,操作回路等各部分培训的内容、作用和培训方法,并具体介绍了测控装置。

在变电站综合自动化培训教学中,学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理,不但重复太多,浪费时间,而且也不容易全面深人地介绍清楚,且不利于学员理解掌握。因此在培训中,都要对各种装置的共性部分进行统一介绍,即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行IV"结,与大家分享。

一、装置的典型硬件结构

装置部分教学培训中,首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的,它们的硬件结构都是大同小异,所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源,如图1所示。

装置采用统一硬件平台,变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离,CPU板采用印刷板、表面装贴技术,提高了装置的可靠性。可自检和互检,同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统配合,可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台,缩短了产品的研发周期,延长了产品的市场生命周期,从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理,在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性,建立一个统一的应用功能数据机构模块,包含每种功能所需的一切信息,形成功能程序的统一的开发平台,降低了功能模块程序开发的难度,提高了功能模块程序的可靠性。

二、模拟量的输入/输出回路

1.模拟量的输入电路

变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量,由于微机只能识别数字量,故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示,主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外,另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全隔离,提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(A/D)的详细讲解,使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与CPU接口,完成数据采集任务。

为了使学员更好地理解和掌握培训内容,讲变换器时向学员展示变换器插件实物,讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员,理论联系实际,可取得很好的培训效果。

2模拟量输出电路

培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(D/A)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出,该任务主要由数/模(D/A)变换器来完成。由于D/A转换器需要一定的转换时间,在转换期间,输人待转换的数字量应该保持不变,而微型机系统输出

的数据在数据总线上稳定的时间很短,因此在微机系统与D/A换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定,经过D/A转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器,使其输出波形平滑,同时为了能驱动受控设备,可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量,其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。

三、开关量输入及输出电路

开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。

在变电站综合自动化系统的数据采集中,除模拟信号外,还有大量的以二进制数字变化为特点的信号,如隔离开关、断路器的状态,按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等,称为开关量。

1.开关量输入电路

开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统,如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题,特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的,每组一般为微机系统的字节,即8, 16或32位,对于断路器、隔离开关等开关量的状态,体现在开关量信号的每一位上,如断路器的分、合两种工作状态,可用0, 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。

2开关量输出回路

开关量输出电路主要是将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节,如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等,一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法,但为提高抗干扰能力,最好也经过一级光电隔离。

四、微型机系统和变电站综合自动化算法

微型机系统的CPU是由一片大规模集成电路芯片制成,不仅能进行算法逻辑运算,还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分,这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(DSP)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。

在变电站综合自动化系统中,计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量,或者算出它们的序分量,或者线路和元件的视在阻抗,或者某次谐波的大小和相位等,并根据这些参数的计算结果以及定值,通过比较判断决定装置的动作行为,而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。

转贴于 五、人机对话、通信和电源插件

1.人机时话

人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示,包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。

2.通信插件

通信插件承担着装置的管理和通信任务,是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件,如与面板、PC调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系,根据保护的配置组织上送遥测、遥信、SOE、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有Lan网口、以太网口、RS485口和RS232口,满足不同监控和远动系统的要求。另外,还设置有GPS对时功能,可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。

3.电源插件

每个装置均有一个独立的开关电源,向其他插件供电,此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十SV为CPU及其芯片提供工作电源;15V为模拟输人回路运放提供工作电源;+24V为开出、开人回路提供电源。

六、操作回路

培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图,让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。

1断路器操作回路的原理框图

首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分,介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作,并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。

2.断路器操作回路实例

断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离,为了学员更好地工作,还需要讲解断路器实例操作回路,如南瑞继保电气有限公司RSC-941A型装置操作回路和南自IOKV线路保护测控柜断路器操作回路。

七、测控装置

测控装置用于各种电压等级的变电站中,综合考虑变电站对数据采集、处理的要求,以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接,依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能,能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。

1.测控装置硬件结构与功能

测控装置主要由交流变换插件、CPU插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合,空接点输出,出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元,空接点开入;遥控事件记录及事件SOE;支持行业标准通讯接口。

2.PSR650系列数字式综合测控装置

PSR650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域,实现四遥及同期合闸等自动功能。

PSR650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置,2一3块交流采集模件(AC),共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(DC, TDC)可选,共12路采集、2块数字量采集模件(DI),共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(OUT),共20路开接点输出;CPU模件、POWER模件各一块。该装置插件图如图3所示。

PSR652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。PSR 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。

八、总结

数字电路实训总结范文2

基于建设数字化校园和发展“建构式生态课堂”的理念,我们提出了“数字・多元”课堂的教学主张。

“数字・多元”课堂是指集物联网和教育云端等新技术于一体的智慧课堂,它是一种“互动教学系统”,整合了数字化学习平台、电脑终端、即时反馈系统、智能终端等软、硬件的智能化教学方式,其表征是由多元教学手段、多元教学方法、多元作业设计、多元探究方法以及多元评价等方面构成。“数字・多元”课堂的核心理念是:“数字引领,多元发展,学会学习”。遵循的教育思想是教给学生终生受益的学习方法,即决定未来最重要的核心素养――学习力。

基于这样的思考,学校从整体角度来建构课堂。总体上可以分为三大平台、三大环境和四大要素。三大平台为教学管理平台、区域校园网络平台和数字化学习平台,三大环境为智慧学校、智慧教室和智慧课程,四大要素为数字引领、合作互动、体验感悟、多元发展。

“数字・多元”课堂的实施基于学科特点,共建立四种课程教学范式。基础课教学的路径是:资源导学积累感性经验抽象概括结论应用原理解决问题;迁移课教学的路径是:思维再现模仿学习练习巩固形成技能;转化课教学的路径是:自主学习尝试练习组织讨论巩固练习课堂总结;训练课教学的路径是:明确学标基本训练变式训练综合训练创造训练。

为了使“数字・多元”课堂有效地开展,学校在推进过程中采用了以下的策略。一是建设电子书包。在展开研究过程中,学校探索融合正式与非正式学习、联结课堂与课外学习、结合学校与家庭教育的基于电子书包(pad)的新课堂教学模式、方法和策略;探讨学生在电子书包应用中的W习心理、行为和方式的变化。二是尊重学生的个性化学习需求。学校通过创设学习环境(选课走班和体验活动)、开发课程基地(感知生长数字农植园、太阳能数字气象站、雨水回收生态系统、科技馆等)、搭建互动平台(大庆路小学感知生长网、数字课程基地网络平台、电子书吧)、完善学科教室(创客空间、STEM体验中心)等措施不断推进课程建设。三是通过改革促进教师发展。学校围绕“数字・多元”课堂的建设思路,利用数字技术从四个方面开展多元化的教研改革。改革教研理念,建立区域合作教研;改革教研路径,开展系列微格教研;改革教研方式,创生级管教研;改革教研评价,实施团队教研。

数字电路实训总结范文3

关键词:模块化生产线; 资源共享; rs-232c总线

1 引言

在工业控制领域,传统的现场控制方式已经越来越不能满足工业自动化的要求,这种控制方式不但耗时、费力而且很不完善。工业自动化控制系统发展到今天,随着通讯技术的不断提高,摆脱了以传统的现场控制方式为主体的控制方式,出现了利用上位机通过现场总线通信来控制生产线的全新模式。本设计中的控制系统是针对festo公司生产的模块化加工生产系统设计的现场总线网络控制系统。

德国festo公司的mps(modular production system)模块化生产加工教学与培训系统,是一个完整的面向自动化控制技术的培训系统,它由多个模块组成,是一个完全开放型的操作系统,操作人员可根据不同的需要进行各种模块的组合、扩展和控制。mps系统很接近实际工业生产系统,因此基于mps系统的培训在大学工科教学中是很有实际意义的。

但mps教学培训系统价格昂贵、数量有限,为了最大限度的利用mps教学培训系统的资源,充分提高实验设备的利用率,并在有限的时间内取得最佳的教学效果,因此需要设计一套完善的资源分配与管理系统,通过资源的优化配置实现资源共享、分时选用等要求。本文对实现资源共享的总线网络系统的结构、功能以及软硬件设计内容进行了描述。

2 总体方案设计

德国festo公司的mps模块化自动加工生产线是一套模拟加工生产线教学与培训设备,可以由西门子公司的s7-300型可编程控制器——plc作为控制系统,对整个自动加工生产线进行过程控制。

总线网络系统设计所要解决的核心问题是:对控制mps自动生产线的可编程控制器———plc实现资源共享。所谓资源共享用一句简单的话来描述就是“多选一”和“一选多”。“多选一”就是指多台pc机可以分时与同一台plc进行通讯,实现多台pc机对mps生产线的某一个工作站进行控制;而“一选多”就是指某一台pc机能够分别与多台plc进行通讯,实现一台pc机对mps生产线的多个工作站进行控制。

在进行总线网络系统设计时,首先要确定硬件设计方案,也就是把总线网络系统中的硬件环境设备——多台pc机和多台plc,通过硬件电路设计有序的连接在一起,再配合一些必要的其他设备实现资源共享和分配管理工作。为了实现多台pc机对plc资源共享,本设计提出了一种以一台单片机为控制站的总线网络设计方案。这一总线网络设计方案是由多台pc机,一台at89c51单片机,通过rs232总线和总线适配电路实现对plc的资源共享。

要通过总线网络实现资源共享,除了完善的硬件环境外,还必须开发相应的通讯程序与之匹配。通讯程序设计分为两个部分:一是单片机的通讯程序设计,二是pc机的通讯程序设计。单片机通讯程序是利用汇编语言编写的源程序,它的主要功能是轮询各pc机,以便接收pc机发出的联机申请,并根据申请内容发送联机许可信号。pc机通讯程序是应用现成的编程软件来设计的,它的主要功能是发送联机申请并接受联机许可信号。这些通讯程序不是独立的,它需要与总线网络的硬件适配电路相配合,两者只有共同作用才能够实现资源共享和优化管理。

3 总线网络的硬件设计

总线网络的硬件设计就是要设计能够实现资源共享和分配管理的总线适配电路。总线适配电路由两部分电路组成,一部分是单片机轮询电路,另一部分是资源共享电路。总线适配器电路所要完成的主要工作是:由作为控制站at89c51单片机采用轮询的方法,通过rs-232c总线接收各pc机发出的联机申请信号和联机机号等信息,单片机经程序分析后向该pc机发出允许联机信号,并发出指

令接通pc机所要连接的plc的控制信号线,接下来就可以把在pc机已编好的程序通过总线rs-232c下传到plc,实现plc的资源共享。

3.1 单片机轮询电路设计

单片机要轮询各pc机发出的联机申请,就是要实现pc机与单片机之间的通讯,在实现pc机与单片机之间的通讯时,通常采用标准串行总线通信接口rs-232c。rs-232c是在异步串行通讯中应用最广的标准总线。pc机与单片机最简单的连接是零调制三线经济型,这是进行全双工通信所必须的最少线路。pc机与单片机、plc通过9芯标准插座连接。本设计的单片机轮询电路由cd4052芯片和max232芯片组成。cd4052芯片是双路、四通道模拟多路转换器,一片cd4052芯片可实现对四台pc机进行轮询。max232是实现把rs-232c电平转换为ttl电平的电平转换专用集成芯片。单片机轮询电路原理如图1所示。

图1 单片机轮询电路原理图

3.2 资源共享电路设计

资源共享电路设计是要实现“多选一”和“一选多”的功能。即多台pc机可以分时与同一台plc进行通讯,而某一台pc机能够分别与多台plc进行通讯。本设计采用以rs-232c总线和多位数据选择器为核心的集成电路方案。该集成电路通过设计成行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。pc机与plc的通讯也采用标准串行总线通信接口rs-232c,用最简单的三线连接方式,因此本设计选用cd4053芯片作为数据选择开关。cd4053芯片是三路、双通道模拟多路转换器。以四台pc机共享五台plc为例,开关网络电路需要四乘五总共二十个数据选择开关,即要用二十个cd4053芯片排列成四行五列(或五行四列)的行列结构形式,构成资源共享电路,电路原理如图2所示。

图2 资源共享电路原理图

控制信号线

rs-232c总线

当单片机轮询到某一台pc机要与某一台plc联机通讯时,由单片机给与之相连的相应的cd4053芯片控制信号线发出控制信号,使该芯片的开关通道接通,实现某一台pc机与某一台plc联机通讯。

4 总线网络的通讯软件设计

4.1 pc机通讯程序的设计

pc机通讯程序是要实现pc机发送联机申请信号,并可接收单片机发回的联机许可信号等。为此要设计一个如图3所示的控制面板。

图3 控制面板示意图

在总线网络系统通讯中,是采用询问与应答的方式进行通信联络。为保证通信的可靠性及信息传递的准确性,故为通信中主要的命令字制定了一个简单的通讯协议。pc机通信软件和单片机软件命令字约定如下:

该命令字有八位数据组成,其中最高两位为命令字,最低三位为plc机号,中间三位为pc机机号。

00xx xxxx 为pc机退出联机命令字;

01xx xxxx 为pc机申请联机命令字;

10xx xxxx 为单片机允许联机命令字;

11xx xxxx 为资源占用命令字。

pc机通讯程序完成的功能是当pc机要与某台plc的进行联机调试时,先在控制面板的对话框中输入由两位申请联机命令字、三位pc机机号和三位plc机号组成的字符串,点击确定按键,此时pc机通讯程序将这八位字符串通过rs-232c总线发送给单片机的串行口;当该台plc没有被占用时,接收单片机发回的联机允许信号,并点亮控制面板上的绿色指示灯;一旦该台plc已被占用,则接收单片机发回资源占用信号,并点亮控制面板上的黄色指示灯;当pc机与某台plc的联机调试完成,则在控制面板的对话框中输入由两位退出联机命令字、三位pc机机号和三位plc机号组成的字符串,点击确定按键,此时pc机通讯程序将这八位字符串通过rs-232c总线发送给单片机的串行口,并关断控制面板上的指示灯。点击退出按键,则退出通讯程序。

pc机通讯程序是应用v

b编程软件来设计的。控件mscomm可设置串行通讯的数据发送和接收,对串口状态及串口通讯的信息格式和协议进行设置。它是一个标准的十位串口通讯,包括八位标准数据位、一个起始位和一个停止位。

4.2 单片机通讯程序的设计

在单片机与pc机进行数据通信的过程中,每次通信是由相应的pc机发送命令数据帧,单片机通讯程序完成的功能是通过串行口轮询接收pc机发出的命令字符,并对此字符进行分析判断,以确定哪台pc机与哪台plc联机,当该台plc没有被占用时,再由软件发出联机控制信号给两者对应的开关芯片,使该芯片导通,则使该台pc机与所选定plc的进行联机调试,并给pc机发回允许联机信号。一旦该台plc已被占用,则给pc机发回资源占用信号,暂缓联机。当pc机结束与plc的通讯后,向单片机发送退出信号,单片机接到该信号后断开开关芯片,继续轮询。

at89c51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接口,可以同时进行数据的发送和接收。串行通信是采用工作方式1,波特率9600b/s,单片机接收数据和发送数据采用查询方式。定时器t1选用工作方式2,初值为fdh,晶振频率11.0592hz。

5 结束语

本文从最大限度地发挥mps生产线的价值的角度出发,本着优化资源管理与配置的思想,围绕mps生产线开展的大量、基础性的且有使用价值的设计工作。本设计不仅可以充分利用mps教学培训资源,使mps生产线的工作效率得到提高,还可以实现辅助教学,实现了实验室管理的智能化、网络化,并可以激发学生学习兴趣,对于学生认识了解现代工业自动化技术领域的知识,增强他们的实践能力都是非常有益的。

本文作者创新点:采用cd4053芯片作为数据选择开关,设计了行列结构形式的开关网络电路来实现资源共享。

参考文献

[1] 李全利,仲伟峰,徐军.单片机原理及应用 [m].北京:清华大学出版社,2006

[2] 刘增辉.模块化生产加工系统应用技术 [m].北京:电子工业出版,2005.

数字电路实训总结范文4

第一,教学内容的设计要注重学生能力与综合素质的培养。

职业教育的培养目标是造就出适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才,它要求受教育者最终应"具备较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力。"职业教育教学要强调针对性、实用性、和先进性,删除陈旧过时、偏多偏深而又不实用的内容。

1.从课程的教学目标出发,选择教学内容,把握理论上的度。

《数字电子技术》是应用电子技术、信息工程、电子设备运行与管理等电子类专业的主干技术基础课程,其教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法,训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能;培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。为学习后续课程提供必要的理论基础知识和实践技能,为今后可能从事的职业打好基础。因此,基于本课程的教学目标和高职教育的培养目标,我们在教学内容的选择上突出了基本理论,基本分析方法和知识的应用,回避了繁锁的集成电路内部分析和数学推导。着重外部逻辑功能的描述、分析和应用。强调外特性和主要参数。

2、从培养能力出发,将理论教学与实践教学融为一体。

由于《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课,其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础,理论与实践的密切结合,在本门课程中显得尤为重要。因此,我们在各章都设置了相应的实践训练环节--技能训练。它包括基本性技能训练和设计性技能训练两部分。"基本性技能训练"所涉及的内容与课堂教学内容紧密相关,充分体现课程的实践性。"设计性技能训练"是根据给出的实际问题,由学生自己设计实现逻辑功能的电路、选用芯片、进行安装调试、排除故障。同时还设置了理论与实践综合课程--课程设计内容,将理论教学与实践教学紧密结合。通过理论课程的学习和实训课程的实践,使学生基本掌握电子技术基础知识和基本技能,再通过相应的课程设计将理论用于实践,将设计和实现融为一体,使学生在课程设计中即能提高运用所学知识进行设计的能力,又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离。

第二,教学方法的设计要调动学生学习主动性,激发学生创造性。

教学改革的核心是教学方法的改革,教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上,基于职教学生底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状,我们力求避免单纯的注入式,改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合,把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、总结巩固等环节进行教学实践。

1.由设计实例或工程实际问题引入课题。

在介绍一些重要章节前,列举一个设计实例或工程实际问题,通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如:在学习中规模集成组合逻辑电路一节时,先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法"设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常,其余状态为故障,要求用与非门实现。"然后提出问题,"用SSI组合电路进行设计时,是以门作为电路的基本单元,我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢?"在给予学生一定的思考时间后,教师可以直接给出总是的答案:"本节将要学习的内容中,译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能"。同时画出相应的设计电路。这样学生的兴趣马上被调动起来,并产生诸多疑问:什么是译码器、数据选择器?为什么它们也能实现上述电路设计?等等。

2.设疑激学

古人云:"学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机,一番觉悟,一番长进"。只有不断提出问题,才能探究解决问题。设疑激学,就是教师用问题来启发学生思考,培养学生"生疑、质疑和释疑"的能力。提问方式的设计包括"何时提问"、"提哪些问题"、"如何提问"等等。这些问题可以是教师事先设计好的,也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地组织起来,进行探讨,激发学生的思维活动,引导他们分析解决问题。

3.现场教学,讲练结合

将课堂讲授与技能训练合理结合,有些教学内容可以安排在实验、实训中进行。边讲边练,讲练结合。边讲边练主要用于介绍集成电路工作原理后,由学生对电路的功能及外部特性进行测试:练讲结合则是由学生根据集成电路的功能表对电路进行测试。而后由老师和学生对测试结果进行讨论,归纳总结,以加深对理论的理解。这样,将教学过程放在实验、实训中,有利于学生实现由感性到理性的自然过渡。在边学边练中更深刻地领会所学知识,在头脑中建立起理论与实际的联系,使学生逐步提高学习能力和实践技能。引导学生将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

数字电路实训总结范文5

1.线性、非线性电子电路、数字逻样电路模块和电路、电磁场、电磁波、信号和系统模块不同的是线性、非线性电子电路、数字逻样电路模块除了是子信息工程教育中重要基础课,还是一门应用性很强的技术学科。无论是线性、非线性电子电路课程还是数字逻样电路模块都包含着丰富的基本内容。线性、非线性电子电路、数字逻辑电路课程参考学时较多,在一百五十到一百六十之间,数学逻辑电路课程参考学时在七十到八十之间。

2.计算机科学与工程模块现在计算机成为大家普遍使用的工具,计算机科学也被广大的人民所接受,并得到了广泛的应用,所以现在计算机系列课程成为电子信息工程技术教育的核心课程。根据中国计算机学会“93大纲”的规定,它包括9个领域、3个进程、12个基本概念,基本内容有计算机网络、编程语言和基本算法、计算机原理与体系结构等。

二、试验教学课程体系的初步构想

1.宏观体系的把握—体系结构图大学生步入社会总要开启自己的工作之路,公司看中能力多过于学历,为了帮助更多的大学生在毕业时找到更理想的工作,在学校开设锻炼学生动手能力等的试验性课程是很有必要的。根据现有课程开设存在的弊端和学生工程设计能力的培养目标,我们可以将电路分析、信号与系统、电子线路、数字电路等课程的基础实验部分合并开设一门新的学科,内容可以包含整个电子技术基础学科的前两个模块。

2.微观世界的分析—各试验模块详细说明我们可以将实验模块分成课程设计性质的电路综合实验、综合专题实习、计算机能力训练三个模块。在第一个模块中,电路综合实验要求设计、安装和调试一个电子电路或一个简单装置,检查并排除实验过程中出现的故障。设计题目可以设置包括多级放大器、OTL功放、直流稳压电源等,实验最合适的阶段应该是安排在大学三年级在学生有一定的理论基础的前提下,学时可以控制在六十到七十的范围内;第二个模块—综合专题实习。在这个模块结束时,学生应该在方案论证、工程计算、撰写论文等方面有一定的提高。像学生在实习中遇到的电视机安装与调试、音响系统安装与调试等都可以当作综合专题实习的经典案例,供学生相互之间学习探讨。综合专题实习进行的场所较多,校内、工厂等都可以开展,实习时间可以控制在一个月左右;第三个模块,计算机能力训练。具体可以包括计算机操作训练、编程训练、计算机辅助分析与设计等,整个课程的安排可以由易到难,先将计算机操作训练安排在前面,计算机编程训练在前者的基础上开展。在此基础上可在数学、物理、电路与信号、电子线路等课程中应用计算机进行辅助分析和设计。

三、结语

数字电路实训总结范文6

关键词:数字电子技术;EDA技术;FPGA

《数字电子技术》基础教学划分为理论教学、实验教学、课程设计三部分。通过这三步的学习,将理论课、实验课和课程设计三个教学环节有机地结合起来,使学生打下良好的电子技术基础。

1 理论教学改革

1.1 由设计实例或工程实际问题引入课题

在介绍一些重要章节前,列举一个设计实例或工程实际问题,通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如:在学习中规模集成组合逻辑电路一节时,先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法。设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常,其余状态为故障,要求用与非门实现。然后提出问题,“用SSI组合电路进行设计时,是以门作为电路的基本单元,我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢?”在给予学生一定的思考时间后,教师可以直接给出总是的答案:“本节将要学习的内容中,译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能”。

1.2 设疑激学

古人云:“学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机,一番觉悟,一番长进”。只有不断提出问题,才能探究解决问题。设疑激学,就是教师用问题来启发学生思考,培养学生“生疑、质疑和释疑”的能力。提问方式的设计包括“何时提问”、“提哪些问题”、“如何提问”等等。这些问题可以是教师事先设计好的,也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地组织起来,进行探讨,激发学生的思维活动,引导他们分析解决问题。

1.3 运用多媒体等现代教学手段与传统教学相结合,提高教学的效率和效果

把基本内容做成多媒体课件,节省大量教学中板书的时间,典型电路通过仿真结果演示,加快学生对问题的理解,并激发学生的学习兴趣。灵活多变应用现代教学手段,突出该课程中逻辑性强的特点。与传统教学相结合,对重点及难点内容进行透彻清楚的讲解,加深学生对该问题的理解。

2 实验教学改革

2.1 现场教学,讲练结合

将课堂讲授与技能训练合理结合,有些教学内容可以安排在实验、实训中进行。边讲边练,讲练结合。边讲边练主要用于介绍集成电路工作原理后,由学生对电路的功能及外部特性进行测试:练讲结合则是由学生根据集成电路的功能表对电路进行测试。而后由老师和学生对测试结果进行讨论,归纳总结,以加深对理论的理解。这样,将教学过程放在实验、实训中,有利于学生实现由感性到理性的自然过渡。在边学边练中更深刻地领会所学知识,在头脑中建立起理论与实际的联系,使学生逐步提高学习能力和实践技能。引导学生将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

2.2 为加强对学生实践动手能力、创新能力的培养

将数字电子技术基础实验教学从原来课程内实验改为单独开设实验课程,加大了考核力度。由原来只有验证性实验改为分三个层次,即验证型实验,设计型实验和综合型实验,逐步增加综合型、设计型实验教学内容。要求设计型和综合型实验占70%以上,从而使学生除掌握各种常用数字电路器件的功能与外部特性,掌握分析数字电路的一般方法外,加强了设计能力的培养,特别是应用器件能力的培养,实现强化学生分析解决问题的能力和创新意识的主旨目标。

2.3在实验教学过程中大量开展综合设计性实验

在实验设备、器件库的建立上都有一定的难度,采用与计算机仿真相结合,运用仿真软件进行电路的分析与设计训练,虚拟数字仪器设备、大型系统的操作和EWB虚拟实验台的模拟,扩大了学生参与和实际练习的机会,既弥补了硬件设施的不足,又提高了学生计算机软件应用能力,获得很好的教学效果。通过理论课程的学习和实验课程的实践,学生已基本掌握数字电子技术基础知识和基本技能,但对应用电子技术专业的学生来说,更需掌握对电路组成、电路的分析与设计,加强综合能力的训练。

3 课程设计改革

为了进一步培养学生的实际设计电路的能力,我们开设了《数字电子技术》课程设计,在课程设计中引入了EDA技术和FPGA理念。课程设计把基本实验和EPGA综合性、设计性实验结合起来,提高了学生对基础理论知识和基本实验技能运用能力的同时,使学生掌握各种仿真软件的应用,认识电子电路“自上而下”的现代设计方法,结合设计性、综合性、创新性题目,培养学生对新知识掌握和应用能力,彻底改变过去只有个别设计性实验的局面,促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。要求学生综合应用电子技术的有关知识,完成一个较复杂的数字系统的设计,目的是对学生进行电子系统设计过程的全面训练,包括选题、查阅资料、理论设计、软件仿真、撰写课程设计报告等环节。鼓励学生进行课外电子制作,积极参与大学生电子设计竞赛,为学生提供必要的实验条件,将理论与设计融为一体,使学生在课程设计中提高运用所学知识进行设计的能力。

[参考文献]