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摘要：《数字电子技术》是一门很重要的专业基础课，将EDA软件应用到数字电路的教学与实验中，对于数字电路的理论教学、实验教学、课程设计等环节都有显著的帮助，利于学生们更好的掌握这门课程，取得了很好的教学和实验效果。
关键词：EDA软件；数字电路；教学；实验
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)24-1250-03
Research on EDA Software in Teaching of Digital Electronics Technology
WANG Yang,HU Jiang,QIAN Yu-lu
(Department of Electronics and Information,Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China)
Abstract:Digital electronics technology is an important professional course.It can be propitious to teaching, experiments and course design etc., if EDA software is applied to teaching of Digital electronics technology. It can help students master this course better. Finally, its teaching effect is satisfying.
Key words: EDA software; digital electronics technology; teaching; experiment
1 引言
《数字电子技术》是电子信息类本科生的一门专业基础必修课。课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，掌握数字电路的分析和设计方法，应用常用的中、小规模数字集成电路进行逻辑电路设计等。EDA是Electronic design automation的缩写，即电子设计自动化，是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中非常关键的一步。随着现今计算机的普遍应用，将EDA软件应用到数字电路的教学中，形成虚拟的实验环境，对于数字电路的理论教学、实验、课程设计等环节都有显著的帮助，利于学生们更好的掌握《数字电子技术》这门课程。本文主要是分析了EDA软件与数电课程结合应用的一些心得，通过EDA工具的使用，提高了学生的学习兴趣，达到很好的教学效果，同时利于后续相关课程的学习。
2 EDA软件在数电理论教学中的应用
在进行数字电路的理论教学时，对于常用时序逻辑功能器件的讲解[1]，如对计数器的介绍会牵涉到许多概念，像同步置数（清零）、异步置数（清零）等，这些概念学生在掌握的过程中很容易混淆，但若利用了EDA工具中的Multisim 软件，一边讲解，一边演示，会很好的帮助学生理解和掌握。这里我们以4位集成二进制同步加法计数器74LS161器件为例，利用同步置数法构成一个五进制的计数器。利用同步置数端LD归零，SN-1=S4=100，LD=Q2n由Multisim 软件得到图1(a) 所示电路，其中ENR和ENT为使能端，CLR为清零端，将它们接在高电平上； A/B/C/D均接地端；QDQCQBQA为信号从高位到低位的计数器输出端，其中QC通过74LS04器件的一个非门和同步置数端LOAD相连。当SN-1=QDQCQBQA=0100时，就会有一个0信号给予同步置数端LOAD，在下一个时钟脉冲的上升沿到达时置入了0000状态。利用Multisim 软件可以将整个过程演示出来，对图1(a)进行仿真，可以看到数码管上数字的变化为图1(b)所示；打开示波器XSC1得到图1(c)。由图1(b)、1(c)学生们可以清楚的看到如图1(a)实现了一个五进制的计数器功能，其中0001、0010、0011、0100这4个状态是由74LS161进行加1实现的，0000状态是由同步置数得到的。
同样利用Multisim 软件，我们也可以演示利用74LS161器件的异步清零法构成的计数器，这样学生们可以很清楚的比较置数法和清零法二者的差别，更好的对这部分的内容进行理解和掌握。因此，将EDA软件应用于数电理论教学中，对于理论教学有很好的辅助作用，加深了学生们对于理论课程的理解，获得良好的教学效果。
3 EDA软件在数电实验中的应用
对于数字电路的学习，是离不开实验教学这个环节的，为了能够更好的做好实验，通常要求学生在作实验前预习实验内容和实验步骤等。但仅仅只是粗略的看看实验指导书，学生很难对整个实验有系统的认识，在实际的实验中会过多的依赖教师，这样很难达到实验教学的目的，有时甚至会影响到学生们对于这门课程的学习兴趣。若我们将Multisim软件与数电实验结合起来，在实验前鼓励学生利用它建立一个虚拟实验室[2]，做一次虚拟实验，帮助学生更好的完成实验。这里我们以555集成定时器构成多谐振荡器的实验为例。实验的内容是利用555集成定时器构成的多谐振荡器来产生T=tPH tPL=1.25s的脉冲信号，其中tPH=1s 。由Multisim软件，利用电容器的充放电特性，可以得到如图2(a)的图形，对其仿真后，打开示波器XSC2，可以看出我们得到了一个tPH=1s，占空系数为80％的脉冲信号，如图2(b)所示。
综上所述，利用EDA软件可以帮助学生对于数字电路这门课程的学习，不论是在理论教学、实验教学中，还是在课程设计中，都起到了很好的辅助作用，加深学生们对于课程的理解、认识，获得良好的教学效果，同时也为今后学习相关课程，如VHDL语言、DSP技术等，打下了坚实的基础。
参考文献：
[1] 覃善华,欧阳义芳,吴伟明,等.EWB在《数字电路》教学中的应用.现代电子技术,2004,1:100-102.
[2] 史庆军.EWB在数字电路仿真分析中的应用[J].电子技术应用,2000,12:41-43．
[3] 王毓银.数字电路逻辑设计[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4] 时青.MAX Plus与数字电路教学[J].电子工程师,2004,6:40-43．
[5] Anil Balaram.Modeling for printed-circuit board simulation.IEEE,2000,8:70-74．
关键词：EDA软件；数字电路；教学；实验
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)24-1250-03
Research on EDA Software in Teaching of Digital Electronics Technology
WANG Yang,HU Jiang,QIAN Yu-lu
(Department of Electronics and Information,Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China)
Abstract:Digital electronics technology is an important professional course.It can be propitious to teaching, experiments and course design etc., if EDA software is applied to teaching of Digital electronics technology. It can help students master this course better. Finally, its teaching effect is satisfying.
Key words: EDA software; digital electronics technology; teaching; experiment
1 引言
《数字电子技术》是电子信息类本科生的一门专业基础必修课。课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，掌握数字电路的分析和设计方法，应用常用的中、小规模数字集成电路进行逻辑电路设计等。EDA是Electronic design automation的缩写，即电子设计自动化，是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中非常关键的一步。随着现今计算机的普遍应用，将EDA软件应用到数字电路的教学中，形成虚拟的实验环境，对于数字电路的理论教学、实验、课程设计等环节都有显著的帮助，利于学生们更好的掌握《数字电子技术》这门课程。本文主要是分析了EDA软件与数电课程结合应用的一些心得，通过EDA工具的使用，提高了学生的学习兴趣，达到很好的教学效果，同时利于后续相关课程的学习。
2 EDA软件在数电理论教学中的应用
在进行数字电路的理论教学时，对于常用时序逻辑功能器件的讲解[1]，如对计数器的介绍会牵涉到许多概念，像同步置数（清零）、异步置数（清零）等，这些概念学生在掌握的过程中很容易混淆，但若利用了EDA工具中的Multisim 软件，一边讲解，一边演示，会很好的帮助学生理解和掌握。这里我们以4位集成二进制同步加法计数器74LS161器件为例，利用同步置数法构成一个五进制的计数器。利用同步置数端LD归零，SN-1=S4=100，LD=Q2n由Multisim 软件得到图1(a) 所示电路，其中ENR和ENT为使能端，CLR为清零端，将它们接在高电平上； A/B/C/D均接地端；QDQCQBQA为信号从高位到低位的计数器输出端，其中QC通过74LS04器件的一个非门和同步置数端LOAD相连。当SN-1=QDQCQBQA=0100时，就会有一个0信号给予同步置数端LOAD，在下一个时钟脉冲的上升沿到达时置入了0000状态。利用Multisim 软件可以将整个过程演示出来，对图1(a)进行仿真，可以看到数码管上数字的变化为图1(b)所示；打开示波器XSC1得到图1(c)。由图1(b)、1(c)学生们可以清楚的看到如图1(a)实现了一个五进制的计数器功能，其中0001、0010、0011、0100这4个状态是由74LS161进行加1实现的，0000状态是由同步置数得到的。
同样利用Multisim 软件，我们也可以演示利用74LS161器件的异步清零法构成的计数器，这样学生们可以很清楚的比较置数法和清零法二者的差别，更好的对这部分的内容进行理解和掌握。因此，将EDA软件应用于数电理论教学中，对于理论教学有很好的辅助作用，加深了学生们对于理论课程的理解，获得良好的教学效果。
3 EDA软件在数电实验中的应用
对于数字电路的学习，是离不开实验教学这个环节的，为了能够更好的做好实验，通常要求学生在作实验前预习实验内容和实验步骤等。但仅仅只是粗略的看看实验指导书，学生很难对整个实验有系统的认识，在实际的实验中会过多的依赖教师，这样很难达到实验教学的目的，有时甚至会影响到学生们对于这门课程的学习兴趣。若我们将Multisim软件与数电实验结合起来，在实验前鼓励学生利用它建立一个虚拟实验室[2]，做一次虚拟实验，帮助学生更好的完成实验。这里我们以555集成定时器构成多谐振荡器的实验为例。实验的内容是利用555集成定时器构成的多谐振荡器来产生T=tPH tPL=1.25s的脉冲信号，其中tPH=1s 。由Multisim软件，利用电容器的充放电特性，可以得到如图2(a)的图形，对其仿真后，打开示波器XSC2，可以看出我们得到了一个tPH=1s，占空系数为80％的脉冲信号，如图2(b)所示。
综上所述，利用EDA软件可以帮助学生对于数字电路这门课程的学习，不论是在理论教学、实验教学中，还是在课程设计中，都起到了很好的辅助作用，加深学生们对于课程的理解、认识，获得良好的教学效果，同时也为今后学习相关课程，如VHDL语言、DSP技术等，打下了坚实的基础。
参考文献：
[1] 覃善华,欧阳义芳,吴伟明,等.EWB在《数字电路》教学中的应用.现代电子技术,2004,1:100-102.
[2] 史庆军.EWB在数字电路仿真分析中的应用[J].电子技术应用,2000,12:41-43．
[3] 王毓银.数字电路逻辑设计[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4] 时青.MAX Plus与数字电路教学[J].电子工程师,2004,6:40-43．
[5] Anil Balaram.Modeling for printed-circuit board simulation.IEEE,2000,8:70-74．