浅议eda仿真技术在数字电路实验教学中应用

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1、浅议EDA仿真技术在数字电路实验教学中应用摘要：本文主要介绍在数字电路技术实验教学中，应用EDA工具进行仿真实验分析，有利于提高学生的学习兴趣，开发学生的创新性思维，从而获得较好的实验教学效果。关键词：EDA数字电路实验课题：本文是在建设江西省冶金工业学校电子技术应用重点支持专业建设项目'‘改革教学模式"过程中的实践研究成果。EWB的英文全名是ElectronicsWorkbench（电子工作台），它虚拟了一个可以对模拟电子电路和数字电子电路进行模拟仿真的工作台；它的仿真功能十分强大，几乎可以100%地仿真出真实电路的结果

2、，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具。它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入。对于电子设计工作者来说，它是一个极好的EDA工具，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用。一、数字电路实验教学现状在实验课上，指导老师发给每个学生各种硬件芯片，学生根据实验指导书进行各种连线，通过观察实验结果了解课程的内容。这种传统的实践教学虽然能锻炼学生的动手能力，提高学生的学习积极性，但存在一些弊端。第

3、一，数字电路课程的实验学时较多，因此完成这些实验需要大量的硬件芯片。第二，在一些非设计性实验中，学习自我创新的能力得不到发挥，不能更好地理解课程的理论内容。二、EDA技术与数字电路实验教学结合随着EDA技术逐渐成为电子电路和系统设计的重要手段，将EDA技术与电子电路实验教学相结合，对改革电子电路实验教学，提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力起着十分重要的作用。1.改变了传统实验教学对时间和空间的限制EDA仿真实验的运用改变了传统的实验教学模式，推进实验教学向科学化、现代化方向发展。传统的实验教学整个过程学生在很

4、大程度上是处于被动地位。对于一些复杂的实验，通过老师的讲述和学生有限时间的操作，学生很难将实验仪器及实验过程完全弄清楚，更谈不上对实验进行改进、创造和运用，因此传统的实验教学受时间和空间的限制比较大。2•可以借助EDA工具进行仿真，用波形、图形等形式生动形象地进行表现在课程的实验教学中，对于一些抽象、繁杂的变化过程可以借助EDA工具进行仿真，用波形、图形等形式生动形象地进行表现，能够帮助学生更好地理解所学知识。图文并茂的仿真实验界面和较好的人机交互能力又能极大地调动学生的学习兴趣，提高学习效率。3•可以克服实验室在元器件的

5、品种、规格和数量上的不足，避免损坏仪器等不利因素基于EDA技术的数字电路实验可以克服实验室在元器件的品种、规格和数量上不足的限制，避免损坏仪器等不利因素，可以节省实验费用，缩短实验时间，提高实验效率。4.可以将仿真实验与传统实验教学相结合仿真实验是计算机技术飞速发展的必然产物，是一种现代化的教学手段，它能弥补传统实验教学的不足，具有许多优点。但是也不能将实验教学完全建立在仿真实验的基础上，因为仿真实验毕竟也有自己的缺陷，比如完全用仿真实验来进行实验教学会淡化学生对真实仪器的感受，减弱学生的基本操作技能。三、EDA实验教学实

6、例1.设计一个4人表决电路设计4人表决电路，即如果3人或3人以上同意，则通过；反之，则被否决，用与非门电路实现。(1)通过分析得到真值表如图1所示。图1经分析得到的真值表(2)按由真值表转换成最简逻辑表达式的按钮，得到相应的最简逻辑表达式。(1)按由逻辑表达式转换成与非门电路，得到如图2所示电路，即所求电路。图2用与非门实现的4人表决电路1.利用逻辑转换仪对逻辑电路进行分析利用逻辑转换仪对逻辑电路进行分析如图3所示。依次按逻辑转换仪上由逻辑电路转换成真值表的按钮和由真值表转换成最简表达式的按钮，得到所要的分析结果，如图4所

7、示。图3待分析的逻辑电路图4经分析得到的真值表和表达式逻辑功能分析：当A、B不同时为1时(任意一个不为1或都不为1),输出为C非；当A、B同时为1时，输出为C。AB端作为控制信号控制输出与C的关系。将先进的EDA技术引入实验教学中，这符合数字电路实验教学的发展需要。我们提倡EDA电子线路实验，并不是对传统电子线路实验教学一概排斥，而是认为必须积极采用先进的技术和手段，对传统的实验教学方法进行大胆改革，将传统实验教学和现代实验教学有机地结合起来，发挥各自的优点和长处。(作者单位：江西省冶金工业学校)