浅析在数字电路教学中应用EDA技术

张筱绮?王永杰?王付华

摘 要：EDA技术是通过把计算机技术合理有效的运用在电子设计中的新技术手段，将EDA技术运用到目前的数字电路课程教学中有着意想不到的效果，不论是从理论学习还是实践教学中都是以人为本，让学生能够充分理解和学习，开发潜力，也是当今教学模式中最为全面具体的一种新型教学模式，具有时代创新精神和探索精神。

关键词：数字电路教学；应用；EDA技术

在电子专业的课程中，数字电路是门非常重要的课程，数字电路的实践性强。怎么样把先进的教学技术运用在教学中，打破传统的教学思维和模式，凸显其课程的实践性是非常重要的一门教学课题。EDA技术实践性强，能够培养和提高学生的创新设计力，把这种技术合理有效的设计运用到教学当中，能取得良好的教学效果。随着当前EDA技术的推广和广泛运用，EDA技术的教学模式是当前数字电路教学的主要趋势。

一、EDA技术的概述

随着计算机技术这几年的快速发展，在计算机软件、微电子交叉以及硬件上出现了EDA技术电子设计课程。EDA的技术内容非常丰富且广泛，其综合性比较强。EDA技术主要包括：①自动化变成器件设计；②自动化印刷电路板设计；③自动化电子系统设计；④自动化的仿真、测试、和故障诊断的系统设计。工作原理：通过使用计算机技术为工作平台，硬件的语言描述作为系统描述的主要方式，EDA软件为开发环境，把大规模的编程器件用来作为设计的载体，使用电子系统设计作为运用方式的设计过程。数字电路作为电子类的主要课程，学生要熟悉和掌握各种数字电子的原件，合理有效的使用数字电路图的绘制方法和分析方法，而EDA的技术软件刚好具备了这方面的课程需求，可以直观的在教学方法中表现出知识点。同时，这种专业课程能把理论和实际相结合在一起，使实践性比较强的课程。EDA技术中的仿真技术刚好可以把实践的知識在课堂中表达和体现，在教学内容的每一个阶段都能够进行有效的体现，以EDA的基础功能MAX+PLUSII为例，详细介绍MAX+PLUSII是把仿真编译、设计输入、编程下载等功能相集合，从而可以进行虚拟的数字电路实验。其优势主要有以下两点：①MAX+PLUSII提供了电路的测试和仿真的功能，弥补了教学实验室仪器不完善，而且能有效的进行仿真分析，学生容易理解，仿真的内容形式能够直观的表现出来；②MAX+PLUSII可以进行测试、设计、演示综合电路等各种综合电路，能够在仿真的电路中制造各种电路故障，在教学实验中模拟出各种电路故障让学生们分析和排除，可以培养提高学生的实践能力。

二、EDA技术在数字电路教学中的运用

（一）EDA技术运用于课堂教学中

传统的课堂教学都是依靠粉笔和黑板，不利于学生理解与学习，存在很多是弊端，为了让学生更好的理解课堂内容，增强教学内容的形象性、直观性、生动性把理实践和理论知识相融合，在传统的教育模式上也运用过了CAI课件以及实物演示的方式，但依然还是不能够满足教学需求，无法达到良好的教学效果。所以，采用MAX+PLUSII软件的数字课堂教学模式，运用虚拟的电子环境教学，老师和学生通过计算机高效、数字电路丰富等特点来进行教与学，采用探究的教学模式能够带动学生学习的积极性，有利于教师发现学生的潜力，让学生从被动的学习中转化为学生主动学习和探究，是一种互动性强和实践性强的科学教学模式。传统的课堂教学中老师和学生没有一个能够互动的平台，光靠老师在课堂上讲授，学生自己靠理解和笔记，无法真正的掌握课堂上所讲授的知识，MAX+PLUSII软件刚好弥补了这个问题，为老师和学生搭建了一个良好的互动教学平台，在教学的过程中学生不会出现学生成为旁观者的情况，MAX+PLUSII这种直观生动的表现形式让学生仿佛亲身进入到电路的实际环境当中去，让他们成为一个探究者，主动去探究学习。MAX+PLUSLL这款软件运用在教学中表达的形式直观生动易理解、操作简单，所以在课堂上老师和学生之间通过简单快捷、轻松的形式进行交流互动，学生在自我创新出的想法和疑问能够在第一时间得到尝试和验证。

三、教学案例

（一）利用74LS160芯片设计9进制计数器

以往传统的教学主要是将芯片引脚图和连接图画出来，然后教师向学生口述计数器的工作过程，再分析它是如何实现异步置零的，这样会增加学生的理解难度。利用EDA技术平台辅助计数器教学的设计步骤是：在bdf窗口中构建计数器原理图，再将74LS160芯片和非门调入到原理图编辑器的元件库中，为这些芯片编辑引脚命名，然后通过连线工具对这些芯片进行连接，这样就可以绘制一份完整的9进制计数器原理图。

四、结语

当前在广泛使用的数字电路教学中芯片的运用以及类型越来越丰富，一种新型数字电路教学EDA技术被提出并采用到现代数字电路教学课程改革中，课堂中可以使用EDA技术进行芯片功能的连接，还能对电路进行分析和仿真，从而更加丰富数字电路教学的教学内容，改变了当前数字电路教学的教学手段，使学生能够更加了解芯片的知识和功能，提高学生的电路设计和分析的能力。

参考文献：

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