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為了培養(yǎng)創(chuàng)新人才,對數(shù)字電子技術(shù)實驗進行探索與研究,等級呼叫電路是數(shù)字電子技術(shù)中組合邏輯電路的重要實驗。學(xué)生根據(jù)所學(xué)編碼器,譯碼器的相關(guān)知識,依據(jù)電路設(shè)計要求,進行分析與探索,設(shè)計出符合要求的呼叫電路。該實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的綜合實踐創(chuàng)新能力。數(shù)字電子技術(shù)課程,是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程;它來源于電子產(chǎn)品方案設(shè)計、電子電路焊接與裝配、元器件識別與檢測、電子電路調(diào)試等典型工作任務(wù);它以《模擬電子技術(shù)與實踐》等課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),又為后續(xù)《高頻電子線路》,《單片機應(yīng)用技術(shù)》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。等級呼叫電路實驗是組合邏輯電路中運用集成器件設(shè)計的實驗,是將編碼器和譯碼器知識進行運用,來解決實際問題。并激發(fā)學(xué)生思考,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。大學(xué)生通過數(shù)字電子技術(shù)課程實驗的學(xué)習(xí),能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識靈活運用,并且加深所學(xué)知識的理解,同時還可以提高動手能力。
1實驗要求及分析
布置電路設(shè)計要求:機關(guān)有8個上司,每個上司房間裝一個按鈕,在秘書房間裝一個顯示器,用來顯示上司的編號。上司的位權(quán)是不同的,秘書小麗依照上司的位權(quán),優(yōu)先對位權(quán)高的上司進行服務(wù)。假設(shè)上司位權(quán)最高是編號為7的上司,次之為6號,最低的上司為0號。根據(jù)實驗要求,與學(xué)生一起分析出,該實驗需要運用到兩個模塊,一個模塊是顯示譯碼部分,一個模塊是編碼部分。并且確定編碼器為優(yōu)先編碼器。實驗分析:優(yōu)先編碼器對8位上司輸入的信號進行篩選,將位權(quán)最高的上司呼叫信息送入優(yōu)先編碼器進行編碼,編碼輸出信息再送入顯示譯碼器進行譯碼,顯示譯碼器通過數(shù)碼管,將二進制信息翻譯成與上司編號對應(yīng)的十進制數(shù)字,讓秘書小麗可以清楚地辨別。
2實驗實施
為了讓學(xué)生在課程中進一步地接近數(shù)字電子技術(shù)實驗的精髓,直至融會貫通,做到自主學(xué)習(xí),學(xué)會分析問題和解決問題,實驗實施主要分為以下2步。
2.1等級呼叫電路的搭建
根據(jù)實驗分析,大多數(shù)學(xué)生••能夠選取合適的芯片,并對其進行搭建,搭建完如圖1所示。電路順利搭建好之后,有一小部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題。問題:根據(jù)電路設(shè)計要求,編號為7的上司權(quán)利最高,所以將7號上司的呼叫信息與優(yōu)先編碼器等級最高的7端口相接。但是當7號上司呼叫時,數(shù)碼管上顯示數(shù)字0;6號呼叫時顯示數(shù)字1。顯示的數(shù)字與編號不對應(yīng)。學(xué)生根據(jù)問題,研究如何使得數(shù)碼管上顯示的數(shù)字與上司的編號對應(yīng)。在這一環(huán)節(jié)中,學(xué)生能夠在進一步理解電路的同時,學(xué)會如何使得電路設(shè)計滿足實際要求,激發(fā)學(xué)生的研究興趣。改善后如圖2所示。
2.2等級呼叫電路的優(yōu)化
在完成以上兩步驟之后,電路已經(jīng)可以實現(xiàn)設(shè)計要求,呼叫的信息,只有位權(quán)高的上司信息進入編碼器編碼,然后由顯示譯碼器譯碼出該上司的編號。但是我們會發(fā)現(xiàn),沒有上司呼叫時,數(shù)碼管理論上應(yīng)該是不亮的,但是數(shù)碼管卻顯示數(shù)字0,如圖3所示。這會使得秘書小麗搞不清楚到底是0號上司呼叫,還是沒有人呼叫,所以我們需要對電路進行優(yōu)化。在沒有人呼叫時,數(shù)碼管上的0需要滅掉。在這一環(huán)節(jié)中,同學(xué)們需要熟悉顯示譯碼器與編碼器的功能表,了解其各個端口的功能及其輸出輸入狀態(tài)。需要自己去查閱資料,自主探究,最后通過思考實現(xiàn)目標電路,提升學(xué)生解決問題的能力。最終完善電路如圖4所示。
總結(jié):
數(shù)字電子技術(shù)是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)課程,也是一門綜合性的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科,許多理論和方法只有通過實際驗證才能加深理解并真正掌握。等級呼叫電路作為組合邏輯電路實驗的擴展,通過創(chuàng)新解決問題,獲取知識,能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性、挖掘潛力,增強信心,提升學(xué)生分析問題,解決問題的能力,為將來從事技術(shù)工作和科學(xué)研究奠定扎實的基礎(chǔ)。
作者:萬海琳 單位:蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院