数电课程设计(精选11篇)
1.数电课程设计 篇一
数字电子课程设计
班级:电气002 学号:10110081 姓名:齐西潮
原理图方式设计二进制全加器
一:设计目的
1.通过设计一个二进制全加器和十进制全加器,掌握组合逻辑电路设计的方法。2.初步了解Quartus Ⅱ采用原理图方式进行设计的流程。
3.初步掌握FPGA开发的流程以及基本的设计方法、基本的仿真分析方法。二:设计原理
在数字系统中,经常需要进行算术运算,逻辑操作及数字大小的比较等操作,实现这些运算功能的电路是加法器。加法器是一种组合逻辑电路,主要功能是实现二进制数的算数加法运算。
在设计全加器之前先要考虑半加器,半加器完成两个一位二进制相加,而考虑由低位来的进位,半加器的表达式为:Sn=AnBn+AnBn= An⊕Bn
Cn= AnBn ;
全加器是带有进位的二进制加法器,全加器的逻辑表达式:Sn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1
Cn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1 三:设计内容
应用软件QuartusⅡ设计原理图并对所设计图进行仿真。四:设计步骤
(一)二进制全加器的设计步骤 1.打开Quartus Ⅱ,选菜单File→New,在弹出的New对话框中选择Device Design Files页的原理图文件编输入项Block Diagram/Schematic File。2.在原理图编辑窗口设计一个全加器
编好图后保存文件名取为b_adder.bdf.3.将设计项目设计成可调用的元件
为了构成全加器的顶成设计,必须将以上设计的半加器b_adder.bdf设置成可调用的元件,方法是选择菜单 File→Create/Update Symbol Files for Current File项,即可将当前文件b_adder.bdf变成一个元件符号存盘,以待在高层设计中调用。
4.设计全加器顶层文件。
为了建立全加器的顶层文件,必须打开一个原理图编辑窗口,方法同前,即再次选择菜单File→New,→Block Diagram/Schematic File。在弹出的图中Project下调出b_adder文件,同时按照图连接好全加器。以q_adder命名将此全加器设计存在同一路径F:addera文件夹中。下面是以链接好的全加器电路
保存文件。5.创建工程
选择File下拉菜单中的New Project Wizard,新建一个工程。点击图中的next进入工作目录。
6.对设计文件进行编译。在Processing菜单下,点击Start Compilation命令,开始编译。编译结束后点击 确定 按钮。
7.仿真
在File下拉菜单中选择New,选取对话框中的Other File下的Veetor Waveform File,点击OK,打开一个空的波形编辑器窗口。加入输入输出端口,在波形编辑器窗口的左边端口名列表区双击,在弹出的菜单中选择Node Finder,出现Node finder 窗口后,在Filer列表中选择Pins:all,点击List,在Node Finder 窗口中出现的所有的信号名称中点》按钮,再点击OK。制定输入端口的 逻辑电平变化,最后保存该仿真波形文件,文件名与工程名相同。再点击Edit→End Time ,在弹出的窗口中的 time 值改为100.0 单位是us,点击OK,完成设置。点击右上角的蓝色箭头开始仿真。波形如下
原理图方式设计频率计
一.设计原理
数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。频率是单位时间(1S)内信号发生周期变化的次数。如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数,并将计数结果显示出来,就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间,同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号,然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数,将其换算后显示出来。这就是数字频率计的基本原理。含有时钟使能的2位十进制计数器电路设计原理如图2-1所示,频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。所以在这里拟使用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。图中74390连接成两个独立的十进制计数器,待测频率信号clk通过一个与门进入74390的第1个计数器的时钟输入端1CLKA,与门的另一端由计数使能信号enb控制:当enb=‘1’时允许计数;enb=‘0’是禁止计数。计数器1到4位输出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成总线表达方式即q[3..],由图左下角的OUTPUT输出端向外输出计数值,同时由一个4输入与门和两个反相器构成进位信号进入第2个计数器的时钟输入端2CLKA。第2个计数器的4位计数输出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4],总线输出信号是q[7..4]。这两个计数器的总的进位信号,即可用于扩展输出的进位信号由一个6输入与门和两个反相器产生,由cout输出。clr是计数器的清零信号。
二:设计一个2位十进制的计数器 1.绘制原理图。2.进行全程编译,方法如二进制加法器的方法。3.仿真
步骤和二进制加法器流程相同外还要注意,在输出总线设置上先选中q[3]、q[2]、q[1]、q[0],右键弹出选择Grouping→Group,name改为q3..0,按此方法设置好q[7]、q[6]、q[5]、q[4],在Grouping→Group,name中改名为q7..4。输入clk时钟信号,clr,enb,信号,然后点击仿真按钮开始仿真,其结果如下
十进制计数器的设计完成。三:时序控制电路设计
仿真波形图:
四 : 频率计顶层电路设计
仿真波形:
五.实验心得
频率计是在已经能比较熟练使用Quartus II软件的基础上进行设计,仿真的。操作熟练程度确实较以前有了较大提高。掌握了在出错时如何通过error提示进行错误的修改以及使用一些快捷键快速的打开、建立新文件。本次设计中,收获颇多,它培养了我们独立思考、独立解决问题的能力,同时,对于同组之间的合作,也是十分重要的,只有共同努力,才能收获到最美的果实。在设计中遇到过问题,也解决过问题,有过成功,也有过失败。我们应该记住成功,但我们更加不能忘记失败,只有一次次地总结经验和教训,我们才能不断进步。
总结
过这次数电课程设计实验学习了如何使用Quartus II软件,了解了其主要功能并且知道如何进行一些简单的仿真,使以往抽象的知识形象化,增强了对所学知识的理解和巩固,会对我以后的学习起到极大的帮助作用。
2.数电课程设计 篇二
为了更好地适应社会对服装专业人才的要求,广州市工贸技师学院对服装设计与营销(高技)专业进行了课程改革,打破了传统的教学模式。新的课程体系以职业活动为导向、以典型工作任务为准绳、以企业完整的工作过程为内在逻辑,根据岗位职业活动中的典型工作任务,以实际工作中所面对的工作任务(岗位需求)为导向,以岗位职业活动所需要的知识、技能为课程主线,以学生的职业综合能力培养为核心。根据学生的认知特点,采用并列式与递进式相结合的结构来展现教学内容。学生通过完成各个典型工作任务中的不同子任务,达到从事该岗位所需的必备知识与技能。
二、课程特色
1.注重培养学生的职业综合能力
传统的服装教学是典型的师傅带徒弟模式,先前国内服装企业招收的工人大多传统意义上的缝工。但随着我国加入WTO,服装企业从原有的来料加工向自我研发、自创品牌、自重营销的综合性企业过渡;服装企业对人才的要求是能从事设计研发、生产、制作、管理、策划营销等综合性的服装人才。因此,在开发课程的时候,就充分考虑到要确保学生在校期间除懂得基本的服装设计、服装纸样及缝制工艺设计以外,还需掌握面料学、QC跟单、质检、营销等方面的知识。同时,还需掌握工业化生产流程管理知识,及在工业化生产中关键岗位技术要领。
2.体现企业完整的工作过程及典型工作任务
传统的服装类课程设置时,各门学科之间分类比较明确。例如,教师在讲工艺时,由于服装设计、纸样、材料等学科的教学进度或教学内容有所偏差,往往无法按计划开展。另外,传统教学计划不能很好地体现企业完整的工作过程,学生又缺乏企业的实际工作经验。
为此,在新课程教学计划设置时,我校结合了企业的典型工作任务与工作流程,并根据学期顺序由易到难编排学习任务。例如,针对时装裙款式的学习的过程时先安排学生在老师的带领下深入市场调研、确定主题、风格选择面、辅料、绘制款式图、看图出样放码、服装缝制工艺设计、QC跟单、营销策划与市场广告、服装产品推广、售后服务等。这种计划、内容的设置能很好地将各个任务街接与融合。教师在给学生布置某一任务时,其他的老师都会根据后面的教学内容要求积极配合,从而使学生的学习更全面,特长也得到充分发挥。
3.学习领域、学习情境服务于企业的典型工作任务
学习领域与学习情境有教学子项目的关系,通过学习领域与学习情境具体内容的设置,让学生进一步地强化典型工作任务所具备的职业综合能力。例如,看图出样放码这个典型工作任务,可以将学习领域设置为:看图出样放码。学习情境设置为:男女下装类看单出样放码,男女上装类看单出样放,婴童装看单出样放码。学习内容无论在纵向还是横向上都有变化,由易到难、由点到面,不断递进的内容使学生持续保持兴趣,在学习的层次和能力的培养上也有一个由浅入深的过程。
4.学生的考核评价方式有所改进
我校设计的考核评价方式打破了传统的期末闭卷考试方式,采取具体的项目化的过程考核方式,即每完成一个具体的小任务就进行一次考核评价,而职业素质的考核则可以采取调研报告、方案设计等多种形式。以过程评价为主,根据下达的任务,由各小组按照任务实施、小组汇报、小组展示、教师点评、学生改进这一过程来评价。这种考核评价方式能够在每一个具体的任务实施过程中,关注每个学生的职业综合能力的培养,最大限度地吸引学生参与学习,触动学生的兴趣,体验在“做中学习,学习中做”的过程。
5.工作页的编写服务于课堂教学
在开发课程时,我校采用工作页编排科学和系统组织的学习材料。工作页的编写是根据学习情境设计的,它是学习情境的物质化表现。为了能够更好地实现以学生为中心的学习方式,我们在工作页的编写中更多地结合了资讯、计划、决策、实施、检查和评估六个要素,这对培养学生的方法能力、专业能力、社会能力等多方面能力培养是很有帮助的。
三、应用效果
1.学生转变明显
通过积极的探索和实践,服装专业的学生在诸多方面都有了较明显的改变,突出表现在:
(1)学习热情明显提高。课程改革之前,学生总喜欢把自己与“缝工”划等号,因此学习没有积极性和进取心。通过改革,我们帮助学生了解了“什么是服装专业”“我校服装专业的培养目标是什么”“职业素养的内涵是什么”等问题,使学生明确了目标和努力的方向。相比传统教学方法,学生们更能积极参与学习,主动研讨,学习积极性较高,整个课堂能体现出教师的引导作用和学生的学习主体性。
(2)学习方法明显好转。之前,在学生头脑印象中,学习的整个过程应该是在学校由老师传授完成的,而课改后的新课程体系要求学生学习的过程即是工作的过程,工作的过程也是学习的过程。学生参与市场调研、思考、独立解决问题等的机会大大增多,学习方法明显更加科学和有效。
2.各方评价积极
本课程体系在研究过程中得到了很多课程专家的指导。课改组长共代表本专业组公开汇报阶段性成果4次,课程专家组在听完汇报后认为:“课题组选择工作过程系统化路径是正确的,课改方向没有偏差,所采取的技术路径和操作过程比较规范,在实际教学中可以实施。但专业组还是要不断的完善成果,争取取得更好的成绩。来自企业的专家组也一致认为,学校按此套模式培养出来的学生将会很受企业的欢迎,因为它非常接近企业。此外,这种模式对提高学生的职业综合能力会有很大的帮助。
根据课改班级同学反映,课程实施后,85%-90%以上的学生很有兴趣以这样的方式去学习,他们的积极性、主动参与性都很高。师生之间的配合也更加协调了。特别是在成果展示、评价方面,学生的个人表达及投入度都有很棒的表现。这证明了学生还是很喜欢这种学习方式。
四、存在的问题及改进建议
1.存在的问题
(1)新课程的教学任务完全是模拟企业的真实工作过程,所以学生深入市场调研的机会大大增多,其人身、财产等问题必须引起我们的高度重视。
(2)教师数量不足在师生配置上,工学一体化的教学应该按照1∶20来配置教师,这样才能达到更好的教学效果。目前尚未达到,所以教师在实践指导的过程中非常吃力,对教学效果造成了一定的负面影响。当然,最大的困难莫过于教师工作强度增大。教师在课前教学准备、课堂教学、学生外出调研跟班、课堂控制、课后工作页的批改、辅导等均比传统教学的工作量大了许多。
2.持续改进建议
根据实际教学中出现的问题,笔者提出了以下的持续改进的措施:第一,在深入市场调研时,至少要配置3名或以上的教师进行跟踪辅导与监督;第二,要尽快从企业引进即懂理论,又懂实操的专业技术人才;第三,要深入校企合作模式,与企业共同培养我校的教师,使之快速成长为一体化教师。
3.数电课程设计 声控灯设计 篇三
一、设计目的
本次设计是以实践性为课题,起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。
用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
二、方案设计
电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。
直流供电电路 由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电,供后续电路工作。
控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭,从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时,电阻值小,CD40011输出永远为低电平,晶闸管为低电压,不导通,灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大,光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时,声音信号经过放大,与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平,晶闸管导通,灯亮。无声音信号时,不亮。
延时电路 有电容C和电阻R的冲放电里控制。
三、电路设计及理论分析
1、原理框图
图1 声控灯原理框图
图2 声控电路原理图
2.单元电路设计及分析
电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。2.1 直流供电电路
直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电,供后续电路工作。
2.2 控制电路
控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。
白天,由于光敏电阻R5阻值低,其两端电压低,CD4011的一脚为低电平,3脚即变成高电平,导致11脚为低电平,即单向可控硅控制极G为低电平,单向可控硅截止,灯泡不亮。
夜晚,由于光敏电阻没有受到阳光照射,其阻值很高,两端电压较高,即1脚变成高电平,此时3脚的状态受2脚控制,若2脚为高电平,则3脚为低电平,若2脚为低电平,则3脚位高电平。
当驻极体接收到声音信号后,经C1的滤波作用,被三极管Q1放大,当被放大的信号达到峰值时,此时2脚即便为高电平,3脚变为低电平,11脚高电平,单向可控硅控制极变成高电平,单向可控硅导通,灯泡点亮。
当驻极体没有接收到声音信号时,2脚为低电平,灯泡不亮,工作原理类同白天情况。
2.3 延时电路
由C3、R7组成,通过C3的充放电来维持灯泡的点亮状态,延时的时间由C3的容量及R7的阻值来决定。
3、整个电路的工作原理分析
图5 电路的工作原理详细框图
声光控延时开关的电路原理图见图2所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011,其内部含有4个独立的与非门VD1~CD4,使电路结构简单,工作可靠性高。顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启“,若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图5电路的工作原理详细框图来分析图2。
声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信号,经C1耦合到9014的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(VD1)的2脚,R3、R6是9014的偏置电阻,C2是电源滤波电容。为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻R5等元件组成光控电路,R4和R5组成串联分压电路,白天光敏电阻两端的电压低,不管有没有声音信号传来,CD4011的3号端口始终为低电平,整个CD4011输出端11号端口为低电平,晶体闸始终处于断开状态,灯不亮。夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,R5两端的电压高,即CD401,改变R7或C3的值,可改变延时时间,满足不同目的。VD3和VD4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。当C3充电到一定电平时,信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R7放电,当放电到一定电平时,经与非门VD3、VD4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管D1~D4将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R3降压,C2滤波后即为电路的直流电源,为BM、9014、IC CD4011等供电。
四、心得体会
4.数电课程设计任务书(电气) 篇四
数电课程设计任务书
专业:电气工程及其自动化
院系:机电工程系
2011年10月
一、实习目的本实习课为理、工科部分专业公共基础必修课。学生在修完电工电子技术基础理论知识之后,通过电子实习,使学生建立起电子技术在实际生活中应用的概念和工程意识,培养和提高理论与实践相结合、分析和解决问题的能力、动手实践的能力,为后续课程的学习和思维、引向工程应用和创新打下基础。电子实习是电气工程及其自动化专业教学过程中的一个重要实践环节。通过电子实习使学生熟悉常用电子元件的规格、性能及选用方法;掌握锡焊技术,熟悉电子设备的安装工艺和电子产品的制作等;通过电子实习还应使学生掌握模拟电子电路和数字电子电路的安装调试技术,具备选择和使用常用中小规模集成电路的知识,并掌握一定的电子电路检测技术。
二、实习要求
1、学习电子工艺知识,识别与检测元器件,了解常用电子元器件的规格、性能和选用。
2、掌握锡焊技术,了解电子设备的安装接线工艺和电子产品的制作。
3、熟悉集成运算放大电路、集成稳压电源、常用集成门电路、集成译码器、数据选择器、集成触发器、数模转换器、锁存器、显示电路等的功能及使用。
4、掌握电路的装配与焊接技术。
5、掌握电路的调试与检测技术。
6、验收时电子称应具有良好的抗震性能与测量效果。
三、实习材料及工具
1、电子称元器件
2、电子称焊接电路图及元器件清单
3、电烙铁、烙铁架
4、焊锡、松香
5、平口、花口螺丝刀,钳子
6、插排、万用表、示波器
7、焊接说明书
四、实习参阅资料
1、教材《模拟电子技术》、《数字电子技术》
2、参考资料《电子制作实训》
五、实习时间安排
周一上午:学习<<实习指导书>>,了解实习要求和基本内容,并进行分组,下发实习工具。周一下午至周二上午:学习电子工艺知识,掌握实习电路的工作原理及工作过程,识别与检测元器件。
周二下午至周四上午:学习手工焊接技术,掌握正确的手工焊接方法,进行电子称的焊接。周四下午至周五上午:对焊接好的电子称套件进行调试与检测。
周五下午:整理资料,撰写设计报告和设计说明书。
六、实习提交成果
1、实习日记
内容应完成以下内容:电子元件的安装方法;电子焊接的工艺要求,焊接的方法和焊点质量的控制方法;内容记录可用文字描述,根据需要也可配上插图,网络图,但最终都必须将问题叙述清楚。日记要求班上实际记录,每天班后进行汇总。
2、实习报告
撰写格式包括以下内容:实习的目的、要求;实习内容,内容排列有条理性;实习中发现的问题、理论课学习中须注意加强的地方;实习的心得体会;实习结束语。
实习报告撰写内容依据实习工作日汇总内容,方式采用集中在校书写,并对本次实习进行总结。实习报告书写内容要思路清晰,问题描述准确到位,插图美观大方,字体工整、书面整洁,内容真实,不可相互照抄或直接抄写教材。
3、验收焊接、调试好的电子称套件
电子称应具有良好的产品性能与显示效果。
七、实习安全注意事项
1、工作场地布置条理,工具、元件、导线摆放整齐。仪表应妥善放置,避免摔坏。
2、触电会造成人身危险,故焊接前,应检查烙铁电源线绝缘情况,若有绝缘皮受损,及时处理。
3、焊接过程中要防止烫伤,不要随手甩锡。
4、工作中,若烙铁放置不当,将导致火灾的发生,故千万不要把烙铁放置在木板或桌子上。
5、离开工作场所时,应拔下电源插头,断开电源开关,清除桌面杂物。
5.数电课程设计任务书.doc 篇五
一、基本情况
学时:40学时学分:1学分适应班级:09自本1、2
二、进度安排
本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下:
实习动员及准备工作:2学时
总体方案设计:4学时
查阅资料,讨论设计:24学时
撰写设计报告:8学时
总结:2学时
教师辅导:随时
三、基本要求
1、课程设计的基本要求
数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求
数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散,每6名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立
撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求
1、设计题目:汽车尾灯的设计
2、控制要求:
汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟),当在汽车正常运行时指示灯全灭;在右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮(R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1)时间间隔0.5S(采用一个2HZ的方波源);在左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮(L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1);在刹车时所有指示灯同时点亮(R1R2R3 L1L2L3点亮)。
五、设计报告
设计完成后,必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成,格式符合要求,文字(不含图形、程序)不少于2000字,图形绘制规范。设计报告的格式如下:
1、封面
2、内容提要
3、目录
4、正文
(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能;
(2)方案选择及论证;
(2)设计步骤及原理图;
(3)元器件的选择;
(4)设计过程中出现问题的解决方法;
5、心得体会
6、参考文献
六、考核方法
数电课程设计的考核方式为考查,考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等,分数在90-100之间为优秀,80-89分之间为良好,70-79分之间为中等,60-69分之间为及格,60分以下为不及格。
考核分三个方面进行:平时表现20%;设计过程25%;设计报告 40%;设计答辩15%。
有下列情形之一者,课程设计考核按不及格处理:
1、设计期间累计迟到、早退达8次;
2、设计期间累计旷课达6节;
3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告;
6.服装设计项目课程教学环节设计 篇六
【关键词】服装设计 教学设计
服装设计项目课程整合了服装设计、结构设计、工艺设计与制作、面辅料选择等课程的内容,把企业工作任务转化为教学任务,通过实际应用来学习知识点,培养学生知识的综合应用能力,培养学生的团队协作精神和集体完成项目的意识,强化学生的动手能力,有效提高学生的专业技能,以达到零距离上岗的目的。
1.“项目课程教学”的推出
“项目课程教学”就是以任务驱动为目的的项目化教学。本课程重视学生在校学习与实际工作的一致性,有针对性的采取了工学交替、项目导向、任务驱动等行动导向的教学模式。在教学大纲中放入项目课程教学环节,选择合适的企业开展合作,承接企业的产品开发任务,在教学中由学生完成开发任务。项目课程的教学过程,按照企业的设计流程来做,根据企业的设计风格和品牌定位要求,让学生直接进入实际操作,由各个课程的教师交叉授课和指导,共同评价。
2.社会用人需求分析
社会用人单位对毕业生的反馈意见中,集中反映了以下问题:1)综合能力薄弱。2)敬业精神较差。3)团队协作能力方面不够。其中团队协作能力差的表现尤为突出,表现为不懂得与人合作交往,集体凝聚力不够,主动参与活动意识不够。很多学生从主观意识上并不是轻视这方面能力发展,而是在我们的传统教育中缺少这方面的教育和培养,使得学生重视个体发展而轻视合作,缺乏与他人团结协作的主动性。
3.前期教学现状分析
服装设计课传统的教学模式是,先向学生介绍服装设计原理,再进行市场调研,绘制效果图,三四门关联的课程往往独立授课,缺乏综合训练过程。在以往的教学过程,未曾安排企业相关的教学内容,和生产实际结合不够紧密。综合能力的训练只是在毕业设计过程中加以实施,没有接触企业的产品设计流程,缺少感性认识。
专业没有进行过以团队为工作对象的教学项目的实施,毕业设计是每个人根据毕业任务进行,由学生个体完成,缺少团队精神的培养的途径。
服装设计项目课程把前期的专业课程以项目课的形式进行综合训练,以工作任务为驱动,联合企业进行产品开发方案设计,在实践教学理念、实践体系、实践教学的内容、方法和手段改革进行理论和实践探索,在学生作品评价体系方面进行改革和实践并逐步把学生成果推向市场。
4.项目课的教学环节
1)对服装设计项目进行全方位的课程方案设计
内容包括课程大纲、课程能力、知识目标、内容设计、能力训练目标项目设计,以及作业设计和考核方案等进行设计。
2)项目内容选择
我们以缺乏设计力量的中小型企业为服务对象,进行校企合作,签订横向合作项目合同。由企业提供面辅料和产品开发要求,由课程教师团队实施合作项目。在大三第五学期,选择企业产品开发项目进行课程教学,完成了美欣达北京订货会产品设计与制作,湖州电视台主持人服装设计与制作,湖州青青果服饰有限公司2013年产品开发方案,湖州宝帛服饰有限公司2011年款式开发设计等项目。
3)教学过程的组织
(1)人员组织:将学生分成4人一组,设立小组长、设计总监、技术总监、市场经理四个岗位,由学生竞争上岗。每个人拿出自己的专业特长,充分显示自己的组织才能,竞选合适的岗位。由辅导老师团队进行考核打分录用。在一定程度上模拟企业招聘员工的形式,在一定程度上锻炼了学生的自我表达和自我推荐能力。
(2)项目内容落实任务下达:教师将该任务分成若干个主题,由小组来选择主题进行设计。
(3)市场调研阶段:调研2013年春夏流行趋势发布内容,调研相似童装品牌3~4个,内容包括产品概况、市场定位、设计风格特征、色彩款式面料特征、店面陈列特点等各个方面内容,让学生掌握市场调研的方式方法和进行的过程,锻炼学生资料整理总结的能力。
(4)设计阶段:根据企业要求和老师的主题表现,根据自己对该品牌的解读,进行款式设计,要求每人设计20款,由小组的设计总监把关,统一自己成员的款式风格。选择其中40款和老师沟通修改。在和企业沟通,选择款式进行制作。该环节锻炼学生的设计能力和品牌驾驭能力,还有个人服从团队的精神。
(5)打樣和制作环节:由技术总监牵头,带领大家进行样板设计,遇到具体问题由负责人在课堂上向老师提出,商讨解决办法。也可以小组之间互相帮助解决问题,碰到这种情况老师可以适当给予表扬和加分。样板由指导老师确认后进行工艺制作,并由市场经理按照国家标准进行产品验收。
5.项目课的意义
1)解决了以往学校和生产实践相脱离的矛盾
深化工学结合内容,以企业的实际设计项目为目标进行课程设计,为企业提供技术服务。本项目由企业提供面辅料,确定设计范围后,由老师带领学生进行产品设计,最后由企业来选择评价。
2)加强了学生专业综合应用能力训练
以往的教学课程中,每个科目都是单独开设,缺乏综合训练的过程。本次成果围绕服装设计师职业能力目标,从服装设计师的专业能力养成出发,按照服装设计的基本流程来组织课程教学。培养学生的款式设计创新与系列拓展能力,注重结构设计与工艺制作能力的培养,强化设计的创新意识。
3)解决了学生作品缺少行业生产实际评价的矛盾
学生的学习评价采取过程评价和结果评价相结合的评价方式,重点评价学生对设计资讯的收集分析与应用能力,重视设计理念的形成、设计的实现(样衣的制作)过程,培养动手能力。
4)营造了工作环境
7.数电课程设计 篇七
数字电子技术是工科专业的一门专业基础课,该课程理论与实践联系密切,系统性强,课程设计是本课程教学中必不可少的环节,通过设计可以使学生初步掌握基本的数字电路设计方法和技能,进一步加深对数字电子技术课程的理解,掌握数字电子系统的组成和设计方法以及系统的调试方法,熟悉常用数字芯片的功能及使用方法,为后续课程的学习奠定坚实基础。
二、设计任务
1、用给定的数字集成电路设计制作一个数字电子钟。
2、基本功能:具有时、分、秒计时功能,用六位数码管和LED显示“XX:XX:XX”(最大显示23:59:59),要求计时准确,能够调整时间。除电源外其它部分均需自行设计制作。
3、扩展功能:有整点报时功能;时分秒之间的间隔符“:”按秒跳动。
三、设计要求
基本要求:
1、根据给定的器件设计电路,画出电路原理图,仿真实现所设计功能。
2、制作实际电路并测试,用自己设计的秒脉冲源作计时脉冲,+5V电源由实验室提供。要求制作工艺良好,电路能正常稳定工作。
3、写出设计总结报告,除报告封面和电路图可以打印外,其它内容均必须手写(复印、打印的一律不及格)。
扩展要求:完成扩展功能
四、所需元器件及材料
IC:CD4518三块、CD4040、CD4060、CD4081各一块、CD4543六块,DIP16IC插座12个; 其他器件:共阴数码管(CL5011AH)6个,红色LED4个,石英晶振32768HZ一个,电阻220Ω44个,220K、10M各1个,51P瓷片电容2个,轻触开关4个,8针接插件3个,4针接插件1个,9cm*15cm万能板两块、红、黑色导线各1卷,黄、蓝色导线各2卷、焊锡2卷。
实验室准备数字电路实验箱、数字万用表以及实践所需工具。
五、日程安排
周一:接受任务,收集资料 ;设计电路,画出电路图,仿真
周二:制作显示板并测试
周三:制作时间计数器和秒脉冲板并测试 周四:总体调试与测试 周五:教师检查验收,写总结报告
六、制作步骤
1、查找资料,设计电路,仿真;
2、制作显示及驱动板,输入8421BCD码验证;
3、制作计时器,先用实验箱或信号发生器输出秒脉冲计时,输出用做好的显示板显示,或用实验箱显示;
4、制作秒脉冲,先用LED测试,可行后接入计时电路测试;
5、连接电路,总体测试。
七、注意事项
数码管、电阻、电容、开关等安装前一定要测试检查,确定没有问题再焊接,数码管不能用5V电源去测试,用数字万用表的二极管档可测试是否发光,集成块和晶振不便测试可不测。
先要画出电路原理图和接线图,安装时首先考虑好元器件布局,先装IC插座,接好电源线和地线,但不要通电,然后按图依次连接,连好后仔细检查没有问题再通电,连好一个单元测试一个单元,逐次完成,然后再将各单元连接起来,两块板之间用接插件连接。特别注意集成块不要接反!
八、设计报告内容
设计原理思路:
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校对电路;六十进制秒、分计数器、二十进制时计数器;以及秒、分、时的译码显示部分等。
各部分原理:十进制同步加法计数器
CD4518是二、十进制(8421编码)同步加计数器,内含两个单元的加计数器。每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN,可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。若用ENABLE信号下降沿触发,触发信号由EN端输入,CLK端置“0”;若用CLOCK信号上升沿触发,触发信号由CLOCK端输入,ENABLE端置“1”。RESET端是清零端,RESET端置“1”时,计数器各端输出端Q1~Q4均为“0”,只有RESET端置“0”时,CD4518才开始计数。
CD4518采用并行进位方式,只要输入一个时钟脉冲,计数单元Q1翻转一次;当Q1为1,Q4为0时,每输入一个时钟脉冲,计数单元Q2翻转一次;当Q1=Q2=1时,每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次;当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时,每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态(“0”态)开始计数,每输入10个时钟脉冲,计数单元便自动恢复到“0”态。若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号,便可组成两位8421编码计数器,依次下去可以进行多位串行计数。译码器
CD4543是一个用于驱动共阴极 LED(数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
时间计数器电路
(1)秒计数器
秒的个位计数单元为10进制计数器,当QDQCQBQA变成1010时,通过与非门把它的清零端变成0,计数器的输出被置零,跳过1011到1111的状态,又从0000开始,如此重复。秒的十为计数单元为6进制,当QDQCQBQA变成0101时,通过与非门把它的清零端变成0,计数器的输出被置零,跳过0110到1111的状态,又从0000开始,如此就是60进制。同时秒十位上的0101时,要把进位信号传输给“分”个位的计数单元。
(2)分计数器
分的个位和十位计数单元的状态转换和秒的是一样的,只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。
(3)时计数器
当“时”十位的QDQCQBQA为0000或0001时,“时”的个位计数单元是十进制计数器,当他的QDQCQBQA到1010时,通过与非门使得个位74LS90上的清零端为0,则计数器的输出直接置零,从0000有开始。当十位的QDQCQBQA为0010时,通过与非门使得该74LS90的清零端为0,“时”的十位有重新从0000开始,此时的个位计数单元变成4进制,即当个位计数单元的QDQCQBQA为0100时,就要又从0000开始计数。这样就实现了“时”24进制的计数 电路图
原理框图
6位显示驱动电路
数字钟计数及秒脉冲电路
CD4543
CD4518
8.数电设计实验心得体会 篇八
数电设计实验心得体会
通过本学期的数字电路理论学习让我对数字电路原理有了一定的了解,而通过数字电路设计让我对数字电路有了进一步的了解,并在实验过程中逐渐学会了将理论与实际相结合。通过自己所学的理论与实际生活中遇到的小问题和小玩具相结合完成了本次数字电路设计。如四位密码锁,四人抢答器都是我们生活中遇到的小问题以前一直在作观看者和使用者,而在这次设计过程中我们作了创造者,让我们看到了自己学习的成果加强了对理论知识的消化理解。而简易电子琴则是生活中的小玩具,让我们觉得很神奇的东西,通过本次设计让我对其有了深刻的理解。也将促使我对生活中其他的电子设备进一步探索,发现他们的神奇之处。此外通过本次设计也发现了自己很多不足,如在制作前只是画出原理图,没有进行合理的布局造成最后电路不够美观,还有就是对各种芯片的使用有了更多的了解,也发现了理论与实际应用还是有一定的不同的。总的来说通过本次设计让我收获了很多,让我对以前学过的知识得以掌握,对未学到的知识也有了一定的了解。
9.数电课程设计 篇九
关键词:机械设计基础 课程设计 指导
中图分类号:G728.8文献标识码:A文章编号:1673-1875(2007)02-082-02
《机械设计基础》课程设计是在该课程学习的结束阶段,对学生进行的一次以《机械设计基础》课程知识为基本内容的实践训练。课程设计的目的是培养学生从事机械设计工作的能力,灵活运用《机械设计基础》及相关课程知识的能力和独立分析、解决工程实际问题的能力,为毕业设计和学生今后独立工作打下良好的基础。由于这一工作要求学生有较好的基础知识和多方面的能力,所以在完成这一教学环节时,学生感到困难,无从下手,这就给我们指导老师提出一个课题:如何指导学生做好《机械设计基础》课程设计,确保质量,提高收效呢?
一、《机械设计基础》课程设计中学生常存在的问题
通过对几届学生进行设计的观察可以发现,学生在设计中往往出现以下一些问题:
(一)把课程设计等同于做习题,缺少创新性。设计过程是一个边分析、边论证、边计算的过程,许多方面比如一些参数的选择、加工工艺的选取等,需要学生自己确定,显然是与做习题是不同的,但是有些学生习惯于用习题的思路、方法来对待设计,既不对具体问题加以具体分析,又不对设计结果加以论证、校核,致使整个设计纸上谈兵,脱离实际,严重时出现错误。如:有的学生在设计齿轮减速箱的齿轮过程中,对齿轮材料的选择只按照书上的设计过程计算一遍,没有对设计过程中的一些具体环节(如:是开式传动还是闭式传动,是低速级还是高速级)仔细考虑,不是所选材料的力学性能不满足使用要求就是所选材料的经济性能不满足要求。
(二)只考虑结构要求,不进行综合分析。《机械设计基础》课程设计是一次综合的技术运用过程,一份好的设计方案应满足结构性能、使用性能和经济性能的要求,但是有些学生在设计中只以结构性能要求为惟一要求,缺少对零件的加工性能以及经济性要求的分析,以及加工设备的正确选择加以探索。虽然结构设计满足要求,但是算不上好的设计,没有达到设计的目的。
(三)团队精神和协同合作意识不强。设计是一项复杂的工作,有时一个设计课题需要多个人共同研究来完成,为了节约时间,提高效率,设计过程中,就要既讲分工又讲合作,分工是为了加快速度,合作是为了集思广益,增加设计的可行性,这方面学生表现出的主要不足有:(1)不会合作;(2)不愿意合作;(3)合作成为抄袭他人成果的借口。
(四)准备工作不充分,只想一蹴而就。要搞好《机械设计基础》课程设计,学生必须做好充分的准备工作,再动手设计,设计准备包括:(1)读懂设计任务书;(2)搜集资料;(3)制定个人设计进度计划。但是有些学生忽视这一环节,设计不查阅资料,遇到问题按自己的理解去进行设计;设计没有计划性,没有一个整体安排,缺少完整的构思,造成设计东拼西凑,设计结束了,感觉什么收获也没有。
二、指导教师的任务和重要性
那么学生课程设计中产生这些问题的原因又是什么呢?我认为这里既有学生综合运用知识能力不够的原因,又有教师在对学生进行能力培养、能力训练方面做得不够的原因;既有学生初次接触设计工作,对设计缺少感性认识、创新意识的原因,又有教师在设计各环节上指导把握不力的原因,而教师的指导,是对设计的好坏起着直接的制约作用的。通过多年的指导实践,我认为要想指导好《机械设计基础》课程设计,必须把握好以下四个环节。
(一)课题贴切 任务明确 课题选择是搞好《机械设计基础》课程设计的基础。课题选择合理可以使后续设计进展顺利,同时又可以收到良好的效果。《机械设计基础》的主要任务是:传动类型的选择和结构设计。《机械设计基础》课程中讲授的齿轮传动、带传动、链传动等均可以选为设计课题,但为了达到效果,选题应遵循以下原则:(1)满足教学要求原则。选题应达到专业培养目标和教学大纲的要求,在此前提下,课题可有多种形式,可以是虚拟题,也可以是结合生产实际的题目,可以一人完成一个课题的设计内容,也可以同一课题多人平等完成。但应注意使每一个学生都熟悉设计的全过程并完成一定的设计任务,这样使学生获得较全面的训练机会。(2)切合实际原则。选题应符合本校或本地区的实际情况,要使学生在本校或本地区能够查阅到有关的资料,同时选题也要符合学生的实际,题目不宜过大,难度要适中,任务量要保证大多数学生在规定的时间内经过努力可以完成。
(二)认真动员 制定计划 《机械设计基础》课程设计是五年制高职机电一体化专业学生首次接触设计任务,学生往往会感到束手无策,为此设计前的动员是必不可少的。动员工作要使学生了解此课程设计的目的、性质、任务和基本要求,对设计思路要多启发和诱导,对设计步骤和方法的介绍要简化;对设计工作态度要提出严格要求,对学生的设计思路和思想少设定框框,必要时可以对设计中可能出现的问题先向学生提出,以减少学生在设计过程中少走弯路。
课程设计是一个系统工程,要制定好个人工作计划。在教师的指导下,明确各阶段应完成的任务,切不可前松后紧,马虎了事。
(三)过程指导 严肃认真 过程指导是《机械设计基础》课程设计中最主要的指导部分,花费的时间最长,涉及的内容最多,可以采用以下方法做好过程指导工作。(1)分段检查。就是将整个设计过程分为若干阶段,学生每完成一个阶段的设计任务就应将草稿交指导老师处检查,教师应将学生的设计情况做好记录,对学生设计中出现的错误给予及时指出,这样,一方面教师能及时了解学生设计的进度,另一方面学生能及时知道所完成的设计部分有无方向性的错误,以免前功尽弃。如,将设计工作可分为制定设计任务书;搜集和查阅资料;设计方案的比较、论证及确定;设计计算和绘制图纸;编写设计说明书。每个阶段指导老师都应认真检查,并做好记载。(2)个别指导。即教师深入学生设计工作场所进行现场指导,但应以学生和学生提出问题为主,教师在回答问题时以启发式为主,指出解决问题的方向,引导学生自我解决问题。过程指导中,教师要抓好以下几个关键问题:(1)检查学生设计方案选取是否满足使用性能和结构上合理的要求;(2)检查学生设计参数确定是否符合国家标准,加工工艺性是否满足要求,是否便于维修且使用安全可靠;(3)检查学生能否运用已学知识对设计过程中加工工艺参数、结构参数进行比较、筛选,能否对已经确定的方案进行分析、论证其优缺点,针对不足之处提出可供改进的设想、措施;(4)检查学生设计说明书编制是否规范和完整;(5)检查学生设计图纸绘制是否符合国家制图标准。这五方面的检查,如果发现问题应及时纠正,这样才使设计达到一定水平,收到真正的效果。
(四)成绩评定 严格标准 《机械设计基础》课程设计的成绩是在学生完成了设计任务规定的内容后,再经过答辩,综合评定出来的,主要从以下几方面考虑:学生平时工作态度,设计说明书编写和计算的质量,设计图纸部分的质量,答辩中回答问题的水平等。具体分数根据各部分工作在整个设计过程中的权重确定,逐项考核。对完成设计工作好的学生,指导教师应该提出表扬,设计资料交学校有关部门建档。对设计中存在欠缺的,答辩过程中或设计工作总结时,指导教师应指出存在问题,并帮助学生提出改进方案,真正使学生的设计能力通过《机械设计基础》课程设计得到锻炼和提高。
总之,《机械设计基础》课程设计的指导工作是一项较为复杂的工作,它要求指导教师不仅要精通《机械设计基础》课程的内容,还要精通《机械工程制图》、《机械制造基础》、《金属材料及热处理》、《计算机绘图》等方面的知识,但是只要我们在指导工作中不断的探索和总结,《机械设计基础》课程设计这项工作是可以圆满完成的。
参考文献:
[1]曾宗福主编.机械设计基础[M].南京:江苏科学技术出版社,2006.2
[2]曾宗福主编.机械设计基础学习与实验指导书[M].南京:江苏科学技术出版社,2006.2
[3]曲中谦主编.机械设计基础[M].南京:江苏科学技术出版社,1991.1
10.数电心得 篇十
上学期学习了低频电子线路,这学期数字电子线路,确实两门课有一定的联系,也有一定的区别。数电:一般指通过数字逻辑和计算去分析、处理信号,数字逻辑电路的构成以及运用。由于数电可大规模集成,可进行复杂的数学运算,对温度、干扰、老化等参数不敏感,因此是今后的发展方向。学好了数电对我们今后的发展有很大的作用!
经过了半学期的数电学习是我学到了很多东西。我的收获非常大。首先是学习基础知识,学习最基本的门电路,以及时序电路等,老师教会了我们入门的知识,老师讲的非常细,每个地方几乎都提到了,实验也每次都讲得比较仔细,而且上课比较幽默风趣,上课气氛非常好,还常常为我们答疑,在班上转。老师真是一位负责尽职,真心为学生好的老师。
这次六周的学习,主要做了以下六个实验:
1、TTL门电路功能测试、2、编码器和译码器、3、数据选择器、4、触发器功能测试、5、计数器
6、寄存器。
实验中,我学到了数电实验箱等仪器的使用方法,也见到了理论课上学过的实际芯片,结合不同的电路图进行了实验。我也对74LS00、74LS04、74LS32、74LS20、74LS138、74LS153、74LS74、74LS160等等芯片。当学过的理论知识付诸实践的时候,对理论本身会有更具体的了解,各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。
在课程的刚刚学习上,由于自己的原因落下两个实验,所以刚开始感觉有点难,上课老师讲的细,我也很快最赶上了。老师教的往往很多书上都没有讲过,老师讲的往往是通过多年实践和探索总结出来的,书上的知识却是很古板的,或许不听课别的可以学好,但是数电肯定不会是这样子。
实验中应注意的有几点。
一、一定要先弄清楚原理,这样在做实验,才能做到心中有数,从而把实验做好做细。一开始,实验比较简单,可能会不注重此方面,但当实验到后期,需要思考和理解的东西增多,个人能力拓展的方面占一定比重时,如果还是没有很好的做好预习和远离学习工作,那么实验大部分会做的很不尽人意。
二、在养成习惯方面,一定要真正的做好实验前的准备工作,把预习报告真正的学习研究过,并进行初步的实验数据的估计和实验步骤的演练,这样才能在真正实验中手到擒来,做到了然于心。
在数字电子技术实验的过程中,我们也遇到了各种各样的问题,针对出现的问题我们会采取相应的措施去解决,比如:
1、线路不通——运用逻辑笔去检查导线是否可用;
2、芯片损坏——运用芯片检测仪器检测芯片是否正常可用以及它的类型。
我们也得到了不少经验教训:
1、当实验过程中若遇到问题,不要盲目的把导线全部拆掉,然后又重新连接一遍,这样不但浪费时间,而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。此时,我们应该静下心来,冷静地分析问题的所在,有可能存在哪一环节,比如实验原理不正确,或是实验电路需要修正等等,只有这样我们的能力才能有所提高。
2、在实验过程中,要学会分工协作,不能一味的自己动手或是自己一点也不参与其中。
3、在实验过程中,要互相学习,学习优秀同学的方法和长处,同时也要学会虚心向指导老师请教,当然这要建立在自己独立思考过的基础上。
数字电子技术实验,有利于掌握知识体系与学习方法,有利于激发我们学习的主动性,增强自信心,有利于培养我们的创新钻研的能力,有利于书本知识技能的巩固和迁移。通过在数字电子技术实验中的实践,我收获了许多!
总结:大学的最终目的不是让我们去做一些诸如简单测量连接之类的东西,而是锻炼我们去探索、去发现、去学习的能力。以可能做的某项东西很简单或者没有做成功。但那并不是失败,因为你已经学习到了许多。耐心并且细心的去做每一步,坚持严谨的态度做到最后。每一个人都是成功者。
11.模电&数电知识总结 篇十一
参考要点:
① 模电主要讲述对模拟信号进行产生、放大和处理的模拟集成电路;数电主要是通过数字逻辑和计算去分析、处理信号,数字逻辑电路的构成及运用。由于数字电路稳定性高,结果再现性好;易于设计等诸多优点,因此是今后的发展方向。但现实世界中信息都是模拟信息,模电是不可能淘汰的。单就一个系统而言模电部分可能会减少,理想构成为:模拟输入—AD采样(数字化)--数字处理—DA转换—模拟输出。② 电力专业学生学习模电数电,了解常见的模拟数字集成电路,掌握简单的电路设计,对于以后工作中遇到的弱电控制强电等情况很有帮助。而且目前我国正在建设智能电网,模电数电的这些知识为电网高速通信网络,智能表计等智能电网核心设备打下了基础。
模电
一、模拟信号和数字信号。
在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号,时间离散、数值也离散的信号称为数字信号。随着计算机的广泛应用,绝大多数电子系统都采用计算机来对信号进行处理,由于计算机无法直接处理模拟信号,所以需要将模拟信号转换成数字信号。
二、放大电路的类型和主要性能指标。
① 电压放大、电流放大、互阻放大和互导放大。电压放大电路主要考虑电压增益,电流放大电路主要考虑电流增益,需要将电流信号转换为电压信号可利用互阻放大电路,把电压信号转换成与之相应的电流输出,这种电路为互导放大电路。这四种放大电路模型可实现相互转换。
② 输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真。输入电阻等于输入电压与输入电流的比值,它的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小;输出电阻的大小决定了它带负载的能力,在信号源短路和负载开路情况下,在放大电路输出端加一个测试电压,相应产生一测试电流就能求得输出电阻;增益实际上反映了放大电路在输入信号控制下,将供电电源能量转换为信号能量的能力;放大电路频率响应指在输入正弦信号情况下,输出随输入信号频率连续变化的稳态响应;由于元器件特性的非线性和放大电路工作电源受有限电压的限制而造成的失真为非线性失真。
三、集成运算放大器简介、组成和工作区域。
① 集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器,它作为基本的电子器件,可以实现多种功能电路,如电子电路中的比例、求和、求差、积分和微分等模拟运算电路。② 它由输入级差分放大、中间级电压放大、输出级功率放大和偏置电路四个部分组成。输入级由差分式放大电路组成,利用它的电路对称性可提高整个电路的性能(抑制温漂和提高共模抑制比);中间电压放大级的主要作用是提高电压增益;输出级的电压增益为1,但能为负载提供一定的功率;电流源电路构成偏置电路和有源负载电路。
③ 运算放大器有两个工作区域。在线性区它放大小信号;输入为大信号时,它工作在非线性区,输出电压扩展至饱和值需引入深度负反馈。
四、理想运放的模型。
=
和-=。
。当使运放电路稳定地工作在线性区,均① 输出电压的饱和极限值等于运放的电源电压,即+② 运放的开环电压增益很高,以至差分输入电压(运放进入饱和区。
③ 与前述相反,若未达到饱和极限,则差分输入电压(处于和之间,则运放必将工作在线性区。)的值尽管很小,仍可驱使)必趋近于0值。当④ 内部的输入电阻的阻值很高,因而可近似认为它为无限大。⑤ 内部的输出电阻的阻值很低乃至可近似认为它为零。
五、虚短和虚断。
自动地跟踪,使,或
≈0,这种现输出通过负反馈的作用,使象称为虚假短路,简称虚短。由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而运放的输入电阻的阻值又很高,因而流经两输入端之间的≈0,这种现象称为虚断。应当注意的是,虚短是本质的,虚断是派生的。虚短和虚断概念对分析由运放组成的各种线性应用电路非常重要,用它可求出运放电路输出和输入的函数关系。
六、PN结的形成及特性。
① PN结是半导体二极管和组成其他半导体器件的基础,它是由P型半导体和N型半导体相结合而形成的。对纯净的半导体(如硅材料)掺入受主杂质或施主杂质,便可制成P型和N型半导体。空穴参与导电是半导体不同于金属导电的重要特点。② 当PN结外加正向电压(正向偏置)时,耗尽区变窄,有电流流过;而当反加方向电压(反向偏置)时,耗尽区变宽,没有电流流过或电流极小,这就是半导体二极管的单向导电性,也是二极管最重要的特性。
关于半导体和PN结往年面试试题(1-9):
1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点? 答:频率特性好、体积小、功耗小,便于电路的集成化产品的袖珍化,此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出;但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。
2、什么是本征半导体和杂质半导体? 答:纯净的半导体就是本征半导体,在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。
3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗? 答:不是,但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。
4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂? 答:按百万分之一数量级的比例掺入。
5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象? 答:多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之,多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后 便会形成P-N结。
6、PN结最主要的物理特性是什么? 答:单向导电能力和较为敏感的温度特性。
7、PN结还有那些名称? 答:空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。
8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性? 答:不是线性的,加上正向电压时,P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象,导致阻挡层变薄,正向电流随电压的增长按指数规律增长,宏观上呈现导通状态,而加上反向电压时,情况与前述正好相反,阻挡层变厚,电流几乎完全为零,宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。
9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗? 答:并不是完全没有电流,少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。
七、二极管电路的简化模型。
由于二极管是非线性器件,所以通常采用二极管的简化模型来分析设计二极管电路。这些模型主要有理想模型、恒压降模型、折线模型、小型号模型等。在分析电路的静态或大信号情况时,根据输入信号的大小,选用不同的模型;只有当信号很微小且有一静态偏置时,才采用小信号模型。指数模型主要在计算机仿真模型中使用。理想模型:正向偏置时,管压降为0,反向偏置时,电阻为无穷大,电流为0。恒压降模型:二极管导通后,其管压降认为是恒定的,且不随电流而变。
折线模型:在恒压降模型的基础上,做一定的修正,即认为二极管的管压降不是恒定的,而是随着电流的增加而增加,在模型中用一个电池和一个电阻来作进一步的近似。小信号模型:一般首先分析电路的静态工作情况,求得静态工作点Q;其次,根据Q点算出微变电阻;再次,根据小信号模型交流电路模型,求出小信号作用下电路的交流电压、电流;最后与静态值叠加,得到完整的结果。
八、BJT。
① 双极节型三极管简称BJT,是由两个PN结组成的三端有源器件,分NPN和PNP两种类型,它的三个端子分别称为发射极e、基极b和集电极c。由于硅材料的热稳定性好,因而硅BJT得到广泛应用。
② 表征BJT性能的有输入输出特性,均称之为V-I特性,其中输出特性用得较多。从输出特性上可以看出,用改变基极电流的方法可以控制集电极电流,因而BJT是一种电流控制器件。
③ BJT的电流放大系数是它的主要参数,按电路组态的不同有共射极电流放大系数β和共基极电流放大系数α之分。为了保证器件的安全运行,还有几项极限参数,如集电极最大允许功率损耗以注意。
④ BJT在放大电路中有共射、共极和共基三种组态,根据相应的电路输出量与输入量之间的大小和相位的关系,分别将它们称为反向电压放大器、电压跟随器和电流跟随器。三种组态中的BJT都必须工作在发射结正偏,集电结反偏的状态。
九、放大电路的分析方法。
和若干反向击穿电压,如
等,使用时应当予放大电路的分析方法有图解法和小信号模型分析法,前者是承认电子器件的非线性,后者则是将非线性特性的局部线性化。通常使用图解法求Q点,而用小信号模型分析法求电压增益、输入电阻和输出电阻。
十、放大电路静态工作点的稳定问题。
放大电路静态工作点不稳定的原因主要是由于受温度的影响。常用的稳定静态工作点的电路有射极偏置电路等,它是利用反馈原理来实现的。
十一、模拟集成电路种类。
运算放大器、宽频带放大器、功率放大器、模拟乘法器、模拟锁相环、模-数和数-模转换器、稳压电源和音像设备中常用的其他模拟集成电路等。
十二、电流源电路。
电流源电路是模拟集成电路中的基本单元电路,其特点是直流电阻小,动态输出电阻(小信号电阻)很大,并具有温度补偿作用。常用来作为放大电路的有源负载和决定放大电路各级Q点的偏执电流。
十三、差分式放大电路。
差分式放大电路是模拟集成电路的重要组成单元,特别是作为集成运放的输入级,它既能放大直流信号,又能放大交流信号;它对差模信号具有很强的放大能力,而对共模信号却具有很强的抑制能力。由于电路输入(双端、单端)、输出(双端、单端)方式的不同组合,共有四种典型电路。分析这些电路时,要着重分析两边电路输入信号分量的不同,至于具体指标的计算与共射的单级电路基本一致。差分式放大电路要得到高的(共模抑制比),在电路结构上要求两边电路对称;偏置电流源电路要有髙值的动态输出电阻。
十四、调制和解调。
调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到了广泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调功能。
调制
现以无线电调幅广播为例来说明调幅原理。在这种调制过程中,一般情况下,音频信号需用高频信号通过无线方式来运载,这里高频信号称为载波信号,音频信号称为调制信号,将音频信号“装载”于高频信号的过程称为调制。
解调
调幅波的解调亦称检波,是调幅的逆过程,即从调幅波提取调制(音频)信号的过程称为解调。
十五、放大电路中的噪声和干扰。
放大电路中噪声和干扰的产生和抑制是电子工程技术中的重要基础知识。要制作高质量的放大器,不仅需要正确地设计电路,合理地选择元器件,而且对干扰和噪声的抑制应予以足够的重视。
关于二极管、三极管、放大电路往年面试试题(10-47):
10、二极管最基本的技术参数是什么? 答:最大整流电流。
11、二极管主要用途有哪些? 答:整流、检波、稳压等。
12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的? 答:通过电流分配关系。
13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么? 答:否;两只二极管相互反接是通过金属电极相接,并没有形成三极管所需要的基区。
14、什么是三极管的穿透电流?它对放大器有什么影响? 答:当基极开路时,集电极和发射极之间的电流就是穿透电流,它和集电极-基极反向漏电流都是由少数载流子的运动产生的,所以对温度非常敏感,当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。
15、三极管的门电压一般是多少? 答:硅管一般为0.5伏.锗管约为0.2伏.16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗? 答:不相同。
17、在三极管组成的放大器中,基本偏置条件是什么? 答:发射结正偏;集电结反偏。
18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域? 答:一般分为放大区、饱和区和截止区。
19、放大电路的基本组态有几种?它们分别是什么? 答:三种,分别是共发射极、共基极和共集电极。
2、在共发射极放大电路中,一般有哪几种偏置电路? 答:有上基偏、分压式和集-基反馈式。
21、静态工作点的确定对放大器有什么意义? 答:正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真,同时还可以获得最大的动态范围,提高三极管的使用效率。
22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域? 答:通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。
23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待? 答:电容器应该视为开路,电源视为理想电源。
24、放大器的图解法适合哪些放大器? 答:一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。
25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义? 答:直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。
26、如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标? 答:放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定:增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。
28、放大器的通频带是否越宽越好?为什么? 答:不!放大器通频带的宽度并不是越宽越好,关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求!例如选频放大器要求通频带就应该很窄,而一般的音频放大器的通频带则比较宽。
29、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响? 答:放大器的输入电阻应该越高越好,这样可以提高输入信号源的有效输出,将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好,这样可以提高负载上的有效输出信号比例。
30、设计放大器时,对输入输出电阻来说,其取值原则是什么? 答:高入低出。
31、放大器的失真一般分为几类? 答:单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。
32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真?工作点过低呢? 答:饱和失真、截止失真
33、放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的? 答:工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。
38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些? 答:元器件参数的温度漂移、电源的波动等。
39、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点? 答:引入电流串联式负反馈。
40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求? 答:放大能力有限;在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。
41、耦合电路的基本目的是什么? 答:让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过,同时在静态方面起到良好地隔离。
42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式? 答:一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式
43、多级放大电路的总电压增益等于什么? 答:等于各级增益之乘积。
44、多级放大电路输入输出电阻等于什么? 答:分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。
45、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决? 答:零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。
46、为什么放大电路以三级为最常见? 答:级数太少放大能力不足,太多又难以解决零点漂移等问题。
47、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么? 答:放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定,在多级放大器中由于采用直接耦合方式,会使Q点的波动逐级传递和放大。
十六、反馈的基本概念和分类。
几乎在所有实用的放大电路中都要引入负反馈。反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络,用一定的方式回送到放大电路的输入回路,以影响输入电量的过程。反馈网络与基本放大电路一起组成一个闭合环路。通常假设反馈环内的信号是单向传输的,即信号从输入到输出的正向传输只经过基本放大电路,反馈网络的正向传输作用被忽略;而信号从输出到输入的反向传输只经过反馈网络,基本放大电路的反向传输作用被忽略。
分类: 直流反馈和交流反馈 正反馈和负反馈 串联反馈和并联反馈 电压反馈和电流反馈。
十七、负反馈放大电路的四种组态。
电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
十八、负反馈对放大电路性能的影响。
引入负反馈后,虽然使放大电路的闭环增益(=)减小,但是放大电路的许多性能指标得到了改善,如提高了放大电路增益的稳定性,减小了非线性失真,抑制了干扰和噪声,串联负反馈使输入电阻提高,并联负反馈使输入电阻降低,电压负反馈降低了输出电阻,电流负反馈使输出电阻增加。
十九、深度负反馈条件下的近似计算。
在深度负反馈条件下,利用“虚短、虚断”概念可求四种反馈放大电路的闭环增益或闭环电压增益。
二十、负反馈放大电路的稳定性。
引入负反馈可以改善放大电路的许多性能,而且反馈越深,性能改善越显著。但由于电路中存在电容等电抗性元件,它们的阻抗随信号频率而变化,因而使都随频率而变化,当幅值条件|
|≥1及相位条件
+的大小和相位
=(2n+1)×180°同时满足时,电路就会从原来的负反馈变成正反馈而产生自激振荡。通常采用频率补偿法来消除自激振荡。
关于反馈往年面试试题)(48-55):
48、什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈? 答:输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。如果信号是直流则称为直流反馈;是交流则称为交流反馈,经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈,反之,如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小,则称为负反馈。
49、为什么要引入反馈? 答:总的说来是为了改善放大器的性能,引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益;而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。50、交流负反馈有哪四种组态? 答:分别是电流串联、电流并联、电压串联、电压并联四种组态。
51、放大电路中引入电流串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。
52、放大电路中引入电压串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。
54、放大电路中引入电流并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。
55、放大电路中引入电压并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。
二十一、功率放大电路。
功率放大电路是在大信号下工作,通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许失真的情况下,尽可能提高输出功率和效率。
各种功率放大电路:
二
十二、滤波电路的基本概念和分类
滤波电路是一种能使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号的电子装置。可以分为低通、高通、带通和带阻四种类型。二
十三、正弦波振荡电路。
① 振幅平衡条件|
|=AF=1及相位平衡条件
+
=2nπ是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。
② 按结构来分,正弦波振荡电路主要有RC型和LC型两大类,他们的基本组成包括可进行正常工作的放大电路,能满足相位平衡条件的反馈网络,其中或兼有选频特性。一般从相位和幅度平衡条件来计算振荡频率和放大电路所需的增益。而石英晶体振荡器是LC振荡电路的一种特殊形式。由于晶体的电路模型中等效谐振回路的Q值很高,因而振荡频率有很高的稳定性。
二十四、非正弦信号产生电路。
方波产生电路 锯齿波产生电路 三角波产生电路。通常由比较器、反馈网络和积分电路等组成。
电压比较器不仅是波形产生电路中的常用的基本单元,也广泛用于测控系统和电子仪器中。估算门限电压应抓住电压使输出电压发生跳变的临界条件:比较器的两输入端电压近似相等,即
≈。
二十五、流稳压电源。
在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动(一般有±10%左右的波动)、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。
数电
一、数字逻辑概论。
① 由于模拟信息具有连续性,实用上难于存储、分析和传输;应用二值数字逻辑构成的数字电路或数字系统较易克服这些困难。其实质是利用数字1和0来表示信息。② 用0和1组成的二进制数可以表示数量的大小,也可以表示对立的两种逻辑状态。数字系统中常用二进制数来表示数值。所谓二进制是以2为基数的计数体制。③ 十六进制是二进制的简写,它是以16为基数的计数体制,常用于数字电子技术、微处理器、计算机和数据通信中。任意一种格式的数可以在十六进制、二进制和十进制之间相互转换。
④ 与十进制数类似,二进制数也有加、减、乘、除四种运算,加法是各种运算的基础。二进制数可以用原码、反码或补码表示。在数字系统或计算机中常用二进制补码表示有符号的数,并进行相关运算。
⑤ 特殊二进制码常用来表示十进制数。例如8421码、2421码、5421码、余3码、余3循环码、格雷码等。也有用7位二进制数来表示符号-数字混合码,如ASCII码。⑥ 与、或、非是逻辑运算中的三种基本运算,其他的逻辑运算可以由这三种基本运算构成。数字逻辑是计算机的基础。逻辑函数的表示方法有真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图和卡诺图等。
二、逻辑函数的卡诺图化简法。、...、的最小项是n个因子的乘积,每个变量都以它的原变最小项:n个变量、量或非变量的形式在乘积项中出现,且仅出现一次。
卡诺图:一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小项表达式中的各最小项相应地填入一个特定的方格图内,此方格图称为卡诺图。
用卡诺图化简逻辑函数:将逻辑函数写成最小项表达式;按最小项表达式填卡诺图,凡式中包含了的最小项,其对应方格填1,其余方格填0;合并最小项,即将相邻的1方格圈成一组(包围圈),每一组含所有包围圈对应的乘积项相加。
三、逻辑门电路的主要技术参数。
个方格,对应每个包围圈写成一个新的乘积项;将输入和输出高、低电平的最大值或最小值,噪声容限,传输延迟时间,功耗,延迟-功耗积,扇入数和扇出数等。
四、CMOS门和TTL门电路比较。
CMOS逻辑门电路是目前应用最广泛的逻辑门电路。其优点是集成度高,功耗低,扇出数大(指带同类门负载),噪声容限亦大,开关速度较高。TTL电路速度快,传输延迟时间短,但是功耗大。
五、逻辑门电路应用中的抗干扰问题。① 多余输入端的处理措施
一般不让多余的输入端悬空,以防止干扰信号引入。处理方法一是将它与其他输入端并接在一起,二是根据逻辑要求,与门或者与非门的多余输入端通过1-3kΩ电阻接正电源,对CMOS电路可直接接正电源。或门或或非门的多余输入端直接接地。②
去耦合滤波电容
用10-100μF的大电容器接在直流电源和地之间,滤除干扰信号。除此以外,对于每一集成芯片的电源与地之间接一个0.1μF的电容器以滤除开关噪声。③ 接地和安装工艺
将电源地和信号地分开。
六、组合逻辑电路定义、分析和设计。
① 对于一个逻辑电路,其输出状态在任何时刻只取决于同一时刻的输入状态,而与电路原来的状态无关,这种电路被定义为组合逻辑电路。② 分析组合逻辑电路的步骤大致如下:
根据逻辑电路,从输入到输出,写出各级逻辑函数表达式,直到写出最后输出端与输入信号的逻辑函数表达式;
将各逻辑函数表达式化简和变换,以得到最简单的表达式; 根据化简后的逻辑表达式列出真值表;
根据真值表和简化后的逻辑表达式对逻辑电路进行分析,最后确定其功能。③ 组合逻辑电路的设计步骤大致如下:
明确实际问题的逻辑功能,并确定输入输出变量及表示符号; 根据对电路逻辑功能的要求,列出真值表; 由真值表写出逻辑表达式;
简化和变换逻辑表达式,从而画出逻辑图。
七、组合逻辑电路中竞争冒险的消除方法。
① 发现并消去互补相乘项。
例如,函数式F=(A+B)(+C),在B=C=0时,F=A,可能出现竞争冒险,若将式子变换为F=A+AC+B+BC=AC+
+BC,便可以消去竞争冒险。
② 增加乘积项以避免互补项相加。③ 输出端并联电容器。
八、典型的中规模组合逻辑器件。包括编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、加法器和算术逻辑运算单元等。这些组合逻辑器件除了具有其基本功能外,通常还具有输入使能、输出使能、输入扩展、输出扩展功能,使其功能更加灵活,便于构成较复杂的逻辑系统。
九、锁存器和触发器。
① 锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电路,是构成时序电路的基本逻辑单元。每个锁存器或触发器都能存储1位二值信息,所以又称为存储单元或记忆单元。② 锁存器是对脉冲电平敏感的电路,它们在一定电平作用下改变状态。基本SR锁存器由输入信号电平直接控制其状态,传输门控或逻辑门控锁存器在使能电平作用下由输入信号决定其状态。在使能信号作用期间,门控锁存器输出跟随输入信号变化而变化。
③ 触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路,根据不同的电路结构,它们在时钟脉冲的上升沿或下降沿作用下改变状态。目前流行的触发器电路主要有主从、维持阻塞和利用传输延迟等几种结构,它们的工作原理各不相同。
④ 触发器按逻辑功能分类有D触发器、JK触发器、T(T′)触发器和SR触发器。它们的功能可用特性表、特性方程和状态图来描述。触发器的电路结构和逻辑功能没有必然联系。例如JK触发器既有主从结构的,也有维持阻塞或利用传输延迟结构的。每一种逻辑功能的触发器都可以通过增加门电路和适当的外部连线转换为其他功能的触发器。
十、时序逻辑电路概念、分析和设计。
①时序逻辑电路一般由组合电路和存储电路两部分构成。它们在任一时刻的输出不仅是当前输入信号的函数,而且还与电路原来的状态有关。时序电路可分为同步和异步两大类。逻辑方程组、状态表、状态图和时序图从不同方面表达了时序电路的逻辑功能,是分析和设计时序电路的主要依据和手段。
②时序电路的分析,首先按照给定电路列出各逻辑方程组、进而列出状态表、画出状态图和时序图,最后分析得到电路的逻辑功能。
③同步时序逻辑电路的设计,首先根据逻辑功能的需求,导出原始状态图或原始状态表,有必要时需进行状态化简,继而对状态进行编码,然后根据状态表导出激励方程组和输出方程组,最后画出逻辑图完成设计任务。
十一、典型的时序集成电路。
包括计数器和寄存器,应用这些集成电路器件,能设计出各种不同功能的电子系统。
十二、脉冲波形的变换和产生。
在数字电路中,常常需要各种脉冲波形,例如时序电路中的时钟脉冲、控制过程中的定
时信号等。这些脉冲信号的获取,通常有两种方法:一种是将已有的非脉冲波 形 通过
波形变换电路获得;另一种则是采用脉冲信号产生电路直接得到。
集成单稳态触发器分为非重复触发和可重复触发两大类,在暂稳态期间,出现的触发信号对非重复触发单稳电路没有影响,而对可重复触发单稳电路可起到连续触发的 作用。单稳态触发器可以作为定时、延时和噪声消除电路。
施密特触发器实质上是具有滞后特性的逻辑门,它有两个阈值电压。电路状态与输入电压有关,不具备记忆功能。施密特触发器可用在波形变换、整形和抗干扰、幅度鉴别中。
多谐振荡器是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅度矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。在频率稳定性要求较高的场合通常采用石英晶体振荡器。
定时器是一种广泛应用的集成器件,多用于脉冲产生、整形及定时等。除555定时
器外,目前还有556(双定时器)、558(四定时器)等。
关于数电的一些面试试题(1-5):
1、同步电路和异步电路的区别是什么?(仕兰微电子)
答:同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。
异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。
2、什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王笔试)
答: 同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
3、什么是“线与”逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?(汉王笔试)答:将两个门电路的输出端并联以实现与逻辑的功能成为线与。在硬件上,要用OC门来实现,同时在输出端口加一个上拉电阻。由于不用OC门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。
4、说说对数字逻辑中的竞争和冒险的理解,并举例说明竞争和冒险怎样消除。(仕兰微 电子)答:在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容。
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