数字电路与逻辑设计大全11篇
时间：2022-05-15 07:42:05
篇（1）
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0134-02
“数字电路与逻辑设计”是信息学院所有国内高校电子信息、计算机类和部分非电类本科生的重要技术基础课,也是国内外高校电子及计算机类学生的基础必修课程,具有基础性强、实践性强、更新快的特点,是学习电子类专业课程和毕业后从事电子技术工作的基础。
云南大学“数字电路与逻辑设计”课程经过近30多年的建设,2008年别列为校级精品课程建设项目,该课程的教学队伍,采用教学、实践、科研相互结合和促进的教学理念,讲授国内外该课程的最新内容,在课程体系结构改革、实验教学改革、现代教学手段和方法的应用、提高教师学术水平和教学水平等方面取得了丰硕成果。
1 课程体系结构改革
为了提高该课程的教学质量,我们建立了理论教学、学生实践和自主研发三个层次的教学体系,不断更新教学内容。第一个层次是扎实掌握基础知识,第二个层次是具备较强综合创新分析设计能力,第三个层次是自我拓展提高专业知识的能力。
1.1 理论教学
对于基础教学,讲课内容从原来偏重于基本电路的原理分析,更多地转向基本电路的组成原则、电路结构的构思方法以及系统结构化设计的思路等方面来;采用现代化教学方法和手段,利用多种媒体, 充分发挥网络课堂的优势,活跃了教学气氛 ,激发了学生的求知欲和潜质;模拟仿真教学贯穿整个教学过程,模拟仿真教学不采用课堂教学的方式,而是以自学和实验为主,通过平时作业和设计电路的大作业、实验电路设计和仿真,使学生初步掌握现代化的电子电路和系统的设计方法和实现方法,不同程度的学生在大作业中均充分展示自己的独到见解。
针对课程实践性强的特点,课程分内容从系统入门,通过学习数字电路的基本概念、电路、分析方法、设计方法和应用,最后回到实际系统中来。在教学过程中使学生建立起“系统观念、工程观念、科技进步观念和创新观念”提高。实验教学从原来跟随课堂教学的实验课改革成为三个层次的实验课,分为基础性实验,综合性实验和创新性实验,从原来较多验证性实验转变为以综合性、设计性实验为主的实验教学;这些都更有利于培养学生综合应用的能力、系统集成的能力和创新能力。
因为电子技术日兴月异,该课程内容更新较快,在该课程建设中采用双语教学,提高学生的国际竞争和国际合作能力,鼓励学生自主进行电子产品制作和研发,掌握自主开展科研工作的能力,利于学生潜能的挖掘与拓展。
1.2 实践教学
实践教学采用软件设计、硬件实现、进行“综合实验”和“创新实验”的教学方式,实践教学涵盖了“数字电路与逻辑设计”理论课程的主要内容,通过实验教学加深学生对理论的理解和运用。通过实践教学,重强调学生以下能力的培养:
(1)系统设计和研发能力。通过“综合实验” ,训练学生设计和实现具有特定功能的数字系统(包括可编程器件)的,设计和实现数字电路和单片机的电子系统,训练学生将理论运用到实际电路功能设计和系统实现的能力。
(2)创新能力。在综合实验和创新验别鼓励学生自拟实验项目,将课外科技活动、电子大赛、国际大学生机器人大赛纳入教学活动中来,在全天候开放的实验室中,课内外学习相互结合,使学生各按步伐,共同前进。
(3)规范化工作能力。对于电路的设计与实现,有许多国际化标准,要求学生在综合实验和创新实验中遵循国际标准,规范化设计和电路实现流程。
(4)自学能力。对较大电路系统的设计,因电子技术的日兴月异,学生们需要自主学习、掌握自主开展研究的方法。
(5)团队协作能力。在综合实验和创新实验中鼓励学生进行小组协作,
(6)文字表述与口头表达能力。要求学生将设计和实现的电路,以电子文档的形式提交,通过训练学生实验文档的规范性和系统性,以提高文字达能力。要求学生对实现的电路进行介绍和演示,以提高口头表达能力。
2 教学方法与教学手段的改革
2.1 多媒体教学方式与传统教学方式相结合
在给课程的建设过程中,用Authorware自主开发了与教材配套的多媒体课件,结合Flash实现了同步、异步时序电路波形的动态描述,多媒体教学为课堂教学提供了活力,避免画复杂电路的烦琐,但不能代替教师,对于部分理论,板书推导,利于学生接受。根据章节内容的不同,结合多媒体教学与传统黑板教学,使两者优势互补。
2.2 EDA教学
应用EDA 技术设计数字电路,不受实验器材品种、规格、数量和经费不足的限制,为课程设计的课题选择拓宽了范围。在课程教学中,一些抽象、繁杂的变化过程(诸如险象竞争、延迟等现象) 不易理解,但从时序仿真的波形图中生动形象地得以表现。使学生更透彻地理解所学知识,深化所学内容,提高了学生的学习兴趣。在理论教学中结合实例演示,同时供学生系统仿真。除与教学配套的基础实验外,开设综合设计、开设创新实验,鼓励学生的创新、协作、实际调研、自学等综合能力。
2.3 网络教学
网络化教学系统,并不作为一个独立的教学系统,而是正常教学环节的一个必要补充,它克服了传统教学方式的局限性,具有教学信息资源丰富、开放、交互的特点,充分遵循学生的认知规律和特点,将所有教学环节实现网络化。网络教学平台实现师生互动,如资源与下载、辅导答疑、作业提交与批改、课程讨论、在线设计等。使传统意义上的教学不再受时间和地点的限制。利用服务器中的题库资源自主选题或自动组题,进行模拟测试、解答试题等相应功能。测试题应依照知识点难度策略进行组卷。目前我们正在探索。
2.4 双语教学
双语讲授该课程,提高学生在该课程及相关专业方面的英语听说读写能力,以利于学生掌握国际该领域的最前沿知识,具备国际竞争能力。“数字电路与逻辑设计”双语教学模式,不是简单地将授课语言变成英语,还有考虑学生的接受能力。由于学生的英语水平参差不齐,在授课时中文的适当说明就显得尤为重要,但是要注意不能喧宾夺主,否则就失去了双语教学的意义,要找到英文、中文的恰当结合点是十分必要的。英语授课的语速一定要慢一些,要适当地重复,对重要的概念及定理一定要先用中文解释清楚后再用英语描述,结合多媒体教学,帮助学生理解。
3 师资队伍建设
不断提高教师队伍教学水平和质量。教师队伍的教学水平直接影响教学质量与教学效果,通过定期举行青年教师教学比赛,定期组织教学方法研讨和集体备课,定期举行教学检查,帮助和监督教师队伍提高教学水平和质量。
教学促进科研,科研深化教学的教育理念。本课程组通过传班带的方式帮助和鼓励青年教师提高教学水平,同过参与和主持项目,开展教学科研和学科研究,提高业务能力,将科研成果与教学结合,促进教学。鼓励支持教师参与国际会议、国内学术交流和培训,不断获取新知识、新技能、新理念,提高师资队伍综合素质。
注重教学技能和教师师德建设。对于第一次开课的主讲教师,必须先做助教,跟班听课,学习教学方法,进实验室参与实验指导和管理,深入理解教学内容,通过不定期教学研讨会,由老教师对青年教师进行教学技能指导,聘请校内、校外不同学科知名教师,讲授表达、调动学生积极性、激发学生创新和方法,提高和生动课堂教学。开展“教书育人、德育领先”的主题活动,提高教学队伍的思想素质。
4 结语
目前,云南大学的“数字电路与逻辑”课程精品课程正在建设中。英语授课的双语教学方式正准备推广展开,网络教学的功能正在建设完善中, 通过“数字电路与逻辑”精品课程建设, 我们总结出许多成功的经验,同时, 也发现在教学过程中存在的一些不足。因此, 在今后的“数字电路与逻辑”精品建设中, 我们应该努力改正缺点和不足, 加快课程建设步伐, 从而促进学生的全面发展,在多层次人才培养方面将发挥更加重要的作用。
参考文献
[1] 张榆锋,杨鉴,王威廉.以培养学生创新思维和动手能力为核心建设“现代信号处理”精品课[J],中国科学教育,2007(2).
篇（2）
一、三本院校课程教学现状
三本学生中多才多艺的较多，平时开展各种社团活动比较频繁，学生自主创新思维活跃，但能够有条不紊自主学习的学生可能只有一少部分，许多学生对学习没有兴趣，课余时间几乎不学习。在教学过程中，刚开始学生还可以接受一些新知识，但随着教学的深入，学习难度的增大，学生感到了困难，随之学习的兴趣也越来越低，主动学习便是一句空话，学生也就是为了应付考试，甚至不少学生都是考前突击。这一特点在《数字电路与逻辑设计》课程的教学中也同样存在。要提高本课程的教学质量，我们在定位教学目标，设置教学内容，采用教学手段和方法的时候都必须以这一实际情况为前提。
二、教学理念，教育目标
三本教学有别于一本和二本，教学注重于学生应用能力和综合素质的培养，教学过程中突出培养学生应用知识，分析解决实际问题的能力，以学生为主体，以教师为主导，以教学为主线，树立能力培养目标为重中之重的思想，实现人才培养模式多元化，努力培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”，适应国际竞争和社会需求的应用型人才。三本教育要加强通识教育，注重文理渗透理工结合，体现本科教育的基础性和可发展性。努力探索人才培养新举措，深入推进人才培养模式改革，实现多元化人才培养新格局，大力实施“育人为本，全面发展”的人才培养战略，拓宽基础学科的范围和基础教学的内涵。
三、教材选取
考虑到三本学生理论基础较差，教材选取不应选择理论研究或理论推导比较复杂的教
材，否则会让学生还未涉及到重要的知识点就已经因为难度过大而丧失信心。教材选取要以应用为宗旨，强调理论与实践相结合。编写原则遵循由浅入深，通俗易懂，重点和难点采取阐述与比喻相结合，例题与习题相结合，实例与实验相结合，针对数字电路课程实践性强的特点，增加了与教材相应的实践环节教学内容。
四、教学内容
在三本的《数字电路与逻辑设计》教学中，应该注重基础教学，要求学生熟悉布尔代数的基本定律，掌握卡诺图与公式化简法；掌握数字电路中常用的基本单元电路和典型电路构成、原理与应用；掌握常用的中小规模组合逻辑电路和集成电路功能和设计方法。具有查阅集成电路器件手册，合理选用集成电路器件的能力。对集成芯片，重点分析电路的外特性和逻辑功，以一些典型集成电路为例介绍如何查阅集成电路手册、资料等，使学生学会在实际应用中正确选择和使用集成芯片[11]。
对于三本学生而言，在电路设计中要求学生掌握基本的设计方法，但可以适当降低对电路设计的要求，增强电路分析方法的教学。学生可以分析较复杂的电路，并且能够利用已有的电路进行修改，使电路满足自己设计的需要。
五、教学手段与教学方法
（一）采用现代化教学
《数字电路与逻辑设计》课程的特点就是电路图、逻辑图特别多，如果采用板书形式教学，既浪费课堂时间也达不到好的教学效果。教学过程中采用多媒体教学，可以使一些抽象的、难以解决的概念变得形象，易于学生接受。对于集成电路的分析和设计，为了增强演示效果，除了在PPT中添加更多的动画效果外，还可以采用Flash或Authorware软件制作动画效果，使电路的变化过程一目了然。
（二）结合实际教学
在授课过程中，针对三本学生可以结合生活中的应用举例，如目前LCD显示、数字温度计、十字路口交通灯控制、数字频率计、多媒体PC机里的显示卡、声卡是用数电中的数/模(D/A)转换实现图像显示和声音播放、制造业中的数控机床等都应用了数电技术。通过这些实例的介绍，可以使学生真正了解数字电路课程的重要性，从而提高对数字电路学习的兴趣和学习积极性。
（三）网络教学
网络教学可有两种方式，一是上传教师课堂教学过程的视频到校园网；二是教师制作图文并茂的课件，以及与该课程有紧密关系的资料一起上传到网上。目前大部分三本学生宿舍都可以登录校园网，学生可以在任何时间进行网络教学。网络教学的方式解决了学生传统的看书自学枯燥无味的问题。
六、实践教学
实践教学一般分为基础实验和课程设计两大部分。基础实验教学从属于理论教学，实验内容均为验证性实验。教师给出实验步骤、电路图，学生按部就班、验证结果，通过基础实验，使得学生对于课堂所学基本概念和方法的理解和掌握更加透彻，同时培养学生科学实验的精神和方法，训练严格严谨的工作作风。基础实验是理论和实际相互联系的一个重要教学环节，但是仅仅是这种以教师为主导的实验模式，不能激发起学生学习兴趣和积极性，学生仍然不善于综合运用所学知识分析和解决问题。课程设计的目标就是为了加强基础、拓宽知识面、增强学生的自主学习和工程实验能力、发展个性、启发创新、加强理论与实验。学生根据实验任务，自行设计电路和测试方案，增强学生自主学习能力，学生既动脑又动手，解决问题的能力大大提高[12]。
除此之外，还可以设置一些电子设计大赛，成立电子设计兴趣小组，在教师的指导下开展设计性和专题研究性实验，为希望进一步发展的学生提供良好的学习环境和创新研究场所，培养学生的团队协作精神，发挥学生学习的自主性和创造性，极大地提高学生的学习兴趣和动手能力。
七、结束语
随着高等教育的普及，三本学生的数量和质量也在日益增高，同时随着数字技术的广泛
普及，数字化社会已经到来，大规模、超大规模数字集成电路以其低功耗、高速度等特点， 应用越来越广泛。因此如何在有限的时间内使三本的学生扎实掌握数字电路基础知识理论和基本操作技能，培养分析问题、解决问题的能力，是教师在教学过程中需要认真思考的问题。使学生在传统的数字电路逻辑分析、逻辑设计思维训练的基础上进一步建立起现代数字电路的应用与设计思想，掌握现代电子技术的新技术和新器件，为走向实际工作岗位打下坚实的基础。
参考文献
[1] 谢丽.《数字电路与逻辑设计》教学改革实践.吉林省教育学院学报，2012年第02期
[2] 李琰，张翌呖. 数字电路的教学改革与创新.计算机光盘软件与应用，2011年第22期
[3] 李小珉，叶晓慧.深化《数字电路与逻辑设计》课程改革[J].长江大学学报(自科版)，2OO4(4)
[4] 田东.数字电路课程设计的改革与探讨.实验技术与管理，2006年05期
[5] 马达灵，张云云.《数字电路》课程教学改革之我见.集宁师专学报，2008年12月第30卷第4期
[6] 邓朝霞.《数字电路》课程整合与优化的改革.广西教育学院学报，2006年第6期
篇（3）
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）03-0132-02
“数字电路与逻辑设计”是电子电气信息类等专业电子技术方面入门性质的专业基础必修课程，服务于电气自动化、电子科学与技术、电子信息与智能检测、通信与信息系统等学科，是一门重要的技术基础课，对实现应用型人才培养目标具有承上启下的关键作用。然而目前该课程教学模式与信息专业快速发展的要求相脱节；课程教学内容偏重理论分析，教学方式较为单一，以课堂讲授为主。部分学生感到本课程学习内容枯燥无味，接受知识被动。很多学生仅仅把应付考试而不是应用知识作为课程学习的目标，结果导致即使考试成绩不错，许多学生对数字系统的构成、设计、生产等流程依然不甚了解，无法做到学以致用，限制了课程对学术专业素质培养的关键作用的发挥。
针对这一现状，本文借鉴国外先进的CDIO工程教育理念，遵循“首要教学原理”，提出“数字电路与逻辑设计”立体化教学改革方案：通过设定工程化培养目标、教学内容的体系层次化建设、改进教学方法和手段、改革考核方式等措施，提高学生自主性和独立性，培养学生创新思维，探索培养具有现代创新思维卓越工程人才的立体化教学模式。
一、立体化课程教学资源建设
（一）课程教学内容的体系化、层次化建设
“数字电路与逻辑设计”的知识点很多，学生在初学时往往难以抓住课程思路主线，容易失去学习的动力和积极性，因此要特别重视教学内容的体系化。
对于理论教学内容，可以通过设计“脉络图”或“层次结构图”的形式把课程的主要内容及其应用、发展形象的表示出来。在每章节内容学习之前都要强调所学内容在整个课程体系的位置，从而使学生深入理解数字电子技术的发展历程、知识构成体系和各种有价值的应用，从而调动学生的学习兴趣，提高学习的积极性。
其次，根据学科发展，对课程的内容不断进行更新和优化设计，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的教学内容体系，从而让学生逐步理解和掌握课程的内容体系。
（二）多维立体化课程教学平台建设
除了基本的课程教学内容建设外，还应该充分利用各种网络技术和现代教育技术手段建设多维度立体化的课程教学平台，依托教学平台进一步提高课程的教学效果。
课程的立体化教学平台的建设，应体现以学生为本的指导思想，将教材、教案、多媒体课件、教学录像、试验指导、试题和试卷库等各种形式的教学资源进行优化组合，以提供多维度开放性的教学环境。学生可以通过平台进行教学内容的预习，并可下载教学内容和相关资料，作业可以通过平台提交，教师可以进行在线作业批改、成绩统计，为学生的课外学习提供了很好的网络课堂，从而使课堂在时间和空间上得到有效拓展。
二、立体化课程实验体系建设
（一）构建“基础实验”、“大型实验”和“综合型实验”三个层次的实验教学内容
基础层次的教学包括电路基础实验和模拟电子基础实验内容，目的是培养学生的基本实验技能，及其基本分析和解决问题的能力，采取分组的实验方法，保证每个学生都有机会实际操作，动手练习；大型实验层次主要是模电大型实验，教学目的是培养学生独立分析、处理问题的能力，鼓励创新思维，促进知识更新，让学生在系统分析、设计与应用上有所提高，采取的教学方法是由学生在规定范围内自主选题，在实验室自主完成，一人一组；综合提高型层次开设的是电子系统设计与实践实验，教学目的是让学生综合运用前面各实验层次所学到的专业知识和工程技能，面对较大规模的电子系统进行设计分析，培养学生自主学习、创新、系统分析、设计与应用的能力，此层次的实验教学结合电子设计竞赛等课外科技活动进行，采取的教学方法是在指导教师的辅导下，在开放式的实验环境中，经过需求分析、资料查询、方案论证、设计调试、测试分析等过程，最后完成课题。
（二）实验教学内容的动态更新和优化
根据学科发展，对实验教学内容不断进行更新和优化设计：设计一些跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学内容体系，从而逐步培养学生动手实践能力和创新精神。如：在基础层次的数电实验环节可以进行计数器、数字钟等基于MSI的验证和设计性实验，在数电大型实验中可以让学生进行基于VHDL的QuatusII数字钟设计，并下载于FPGA芯片，使学生对SOC有最基本的认识，在综合提高型实验中又可以让学生用单片机系统完成同样的设计。
三、基于CDIO理论的教学方法改革
CDIO工程教育理念是麻省理工学院和瑞典皇家学院等四所大学工程教育改革的成果。CDIO分别代表构思 （Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO理念倡导工程教育从科学向工程回归，以工程和生产设计环节为核心，让学生主动地、实践地学习。“首要教学原理”是当代美国著名教授Merrill博士提出的教学理论，认为学习者只有处于五项情境之中，才能促进学习。CDIO理念与“首要教学原理”相辅相成。在教学方法上面，主要从以下几个方面入手进行改革。
（一）建立新型的多层立体授课体系
根据CDIO能力培养大纲，“数字电路与逻辑设计”课程的教学体系可以设计为课堂教学、试验教学和创新应用的层次结构，如图1所示。
按照图1所示的课程授课体系，通过在课堂教学、试验教学和创新应用三个不同层次上的教学和实践，能够在让学生充分掌握理解所学知识的基础上，达到培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、团队合作精神的课程教学目标。
（二）遵循CDIO理念，增加教学的引导性、开放性和前瞻性
CDIO理念倡导以应用环节为核心，让学生主动实践地学习。教学的引导性就是课堂教学以应用中的问题为起点，引导学术思考，组织教学内容。开放性指的是针对问题，采用启发式教学，让学生列举和搜索多元化解决方案，不拘泥于教材示例。前瞻性是指通过教师展示数字技术新的思想、最新的科研成果，让学生思考技术的发展趋势和未来的核心技术。
四、课程考核方式改革
CDIO模式是能力本位的培养模式，与知识本位的培养模式是有本质区别的。CDIO标准要求采用有效的方法来衡量学生的基本个人能力和人际合作能力、产品和系统构建能力以及学科专业知识。在对课程内容进行优化整合以后，建立了新的教学评价体系，细化了课程考核方法，加大了平时考核力度，将一次考核变为全程考核，并且在开学之初就向学生公布课程考核办法，使学生在学习的过程中有明确的努力方向。课程的考核成绩包括：课堂回答问题的情况、作业完成的质量、实验项目完成的质量、期末试卷得分情况，同时对于一些在实验项目中有突出表现的团队和个人给予加分。
五、总结
本文针对现有“数字电路与逻辑设计”课程教学过程中存在的种种问题，借鉴CDIO工程教育理念，从课程教学资源建设、教学方法和课程考核方式改革等几个方面论述了如何对课程进行立体化教学改革的具体措施。笔者所研究立体化教学改革不是某个教学环节的独立改变，而是教学内容、教学手段、教学方法和考核方式等整个教学过程的立体化变革。以先进的教学理论引导课程教学改革，必将激发学生学习的兴趣与热情，消除学生对学习的乏味感和知难感，使其主动、积极地投入课程的学习和实践中去，从而提高教学效果，为专业基础课程的教学探索出一种新模式，实用性强，具有重要推广价值。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘越，李华等.高校计算机基础课程多维立体化教学研究与实践[J].电脑与信息技术，2013（12）.
[2] 吴军，彭芳等.CDIO模式下课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育，2013（35）.
[3] 符强，任风华.Multisim10在《电路与电子学》理论课程中的应用[J].现代计算机，2011（12）.
篇（4）
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0155-02
在20世纪80年代，内蒙古自治区的高等院校计算机科学与技术专业都相继开设了“数字逻辑”这门课程，至今开设的有《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》专科及高职是以选修课的形式开设，本科是以必修课的形式开设；讲授的内容也相同，有的则侧重于数字逻辑理论知识的介绍，有的则侧重于数字逻辑实验及电路设计的介绍，有的则兼顾两者。虽然各院校讲授的内容各不相同，但是他们对该课程的性质、地位、作用及重要性都有了一定的认识。由于“数字逻辑”课程已开设二十多年，而且其覆盖的专业门类较多，涉及的学校类型各异，因此各校在进行“数字逻辑”教学时在一些问题上还存在不同的认识，其中的有些问题还需要进一步研究与探索。
1 “数字逻辑”课程的地位及作用
学生对“数字逻辑”课程的掌握程度，将直接影响到其自身以后的学习、工作及其职业发展方向。他是计算机科学与应用技术及相关专业的一门重要课程。
2 “数字逻辑”课程体系的构建
我们在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”课程教学实践的基础上，结合民族学院教育的特点，构建了民族学院“数字逻辑”课程的课程体系。
2.1 “数字逻辑”课程概述
“数字逻辑”课程作为高等院校计算机科学与应用技术及相关专业一门重要的课程，其目的是使学生了解和掌握计算机技术的发展历史、现状、未来及研究方法，为学生今后从事相关的技术研究及相关工作奠定基础。
2.2 “数字逻辑”课程性质
适用专业类：计算机科学与技术应用及相关专业。
授课时数：54学时；
实践时数：36学时；
实训时数：10学时；
先修课程：计算机组成原理、逻辑学、数字电子技术、计算机语言（其一）。
2.3 “数字逻辑”课程内容
“数字逻辑”课程体系应由数字逻辑理论知识、实验及实训三大部分组成。
2.3.1 理论知识
通过对理论知识的学习使学生系统了解数字逻辑的发展历史、现状、未来及研究方法，从而全面了解掌握数字逻辑概貌。
从学科特点、学科形态、历史渊源、发展变化及知识组织结构考虑，“数字逻辑”课程理论知识应涵盖以下几方面内容。
（1）数字逻辑基本概念；
（2）数字逻辑发展简史；
（3）数字逻辑硬件技术与软件技术介绍。
具体学时分配如表1所示。
2.3.2 实验
数字逻辑技术和电路设计方法是实验环节需要学生掌握的主要内容。具体内容如下。
（1）TTL集成电路的逻辑功能及参数测试；
（2）集成逻辑门的连接和驱动；
（3）组合逻辑电路的设计-采用小规模集成器件；
（4）数据选择器的应用；
（5）触发器的逻辑功能测试；
（6）计数器及其应用；
（7）移位寄存器及其应用；
（8）555定时器电路及其应用；
（9）计数译码显示电路的设计（如表1）。
2.3.3 实训“自动电子钟”
实训环节的主要目的是训练学生掌握本系统利用8254定时/计数器产生的固定频率的脉冲作为8255可编程芯片的中断信号，来控制数码管的显示及小键盘的按键处理，实现电子钟的计时、按键控制等功能。具体内容如下。
（1）电子钟基本功能的实现；
（2）电子钟按键功能的实验；
（3）显示的实现。
3 结语
该课程体系是在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”等课程教学实践基础上构建的，但是由于各院校开设“数字逻辑”、《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》等课程时间不同，并且各个环节的教学都还处于探索研究的阶段，因此，该课程的合理性、科学性及其实用性还需要我们进一步的检验和不断的完善。
参考文献
[1] 袁东明，史晓东，陈凌霄.现代数字电路与逻辑设计实验教程[M].北京：北京邮电大学出版社，2013.
[2] 李景宏.数字逻辑与数字系统[M].4版.北京：电子工业出版社出版社，2012.
[3] 何建新.数字逻辑设计基础[M].北京：高等教育出版社，2012.
[4] 徐尚中，崔仲远.高校《数字逻辑》课程教学改革的思考与探讨[J].现代计算机：专业版，2010（9）.
[5] 陶黄林，帅晓勇.虚拟现实技术在《数字逻辑》实验教学中的应用探究[J].科技经济市场，2007（12）.
[6] 孙怀东，饶连周.基于EDA技术的电子技术教学研究[J].机电技术，2011（2）：143-146.
[7] 孙建国，武俊鹏，张国印，等.数字逻辑虚拟实验教学研究[J].计算机教育，2009（8）.
篇（5）
中图分类号G642.423;TN79+1 文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1672－4550.2016.02.037
数字逻辑课程是电子信息类专业的基础必修课，是各个专业的入门硬件课程，在课程体系中起着支撑作用。数字逻辑课程的主要内容是数字逻辑电路的分析与设计，分为组合逻辑和时序逻辑两个主要部分［1］。由于课程的主要理论知识都是在硬件电路的基础上进行讲解的，因此数字逻辑课程实验是课程教学的一个重要环节，只有有了有效的实践环节才能保证理论知识的真正掌握，让学生能够灵活地进行数字电路的设计和分析。
1计算机专业数字逻辑课程的特点
对于计算机专业来说，数字逻辑课程是计算机组成原理、系统结构、嵌入式系统等课程的先导课，有着很重要的基础支撑作用［2］。相对于其他电子类专业来说，数字逻辑课程在计算机专业的课程体系、教学内容和实验环节上有着自身的特点。
1.1数字逻辑是整个课程体系的基础之一
传统的计算机专业课程体系的层次分为计算机专业基础类课程、计算机软硬件理论基础类课程和计算机应用技术类课程［3］。该层次是按照课程的内容和应用来划分的。从目前比较强调计算机系统能力培养这一角度出发，计算机课程可分为计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平台应用课程［4］3个层次。不管是传统的层次还是系统能力培养的角度，数字逻辑都是一门基础课程，被放到课程体系的重要位置。从课程内容和应用来说，数字逻辑以离散数学为理论基础，是计算机硬件系列课程的入门和起始，向后衔接了计算机组成原理等课程;从系统层次来说，数字逻辑是计算机底层系统具体实现的基础，为计算机软硬件系统理论提供底层硬件支持。
1.2数字逻辑以计算机硬件设计为目标
计算机专业教学不仅仅要求学生会使用计算机，还要求能够理解计算机系统硬件的工作原理，并能够设计计算机系统。这是计算机专业区别于其他专业的一个主要特点。因此，数字逻辑课程的教学是以计算机硬件设计为目标的，实验教学过程中也会比较偏向计算机相关部件的介绍，比如算术逻辑单元ALU、寄存器堆的设计、状态机等，为后续计算机组成原理课程提供基础［5］。
1.3以系统设计为主的教学以及实验内容层次跨度大
数字逻辑课程安排的内容从基本的门电路到复杂的系统设计都有所涉及，课程内容以及实验安排都有着比较大的跨度，要求学生能够理解基本的电路理论知识，更重要的是能够设计和分析数字电路。在具体的教学和实验过程中，门电路的内部构成，比如三极管如何工作等内容，并不作为主要的介绍对象，只需要学生了解即可;而高层次的电路系统设计则被作为一个重要内容，如何分析和设计这些电路是课程和实验主要关心的内容。1.4数字逻辑是理论和实践结合的课程数字逻辑课程的主要内容是介绍一些具体的数字电路，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路，其理论知识都有着实际对应的硬件电路实现。因此，数字逻辑是一门实践性很强的课程，如果没有实际的动手操作过程，是很难更好地理解课程中的理论知识的。
2数字逻辑实验教学
由于实验是数字逻辑课程不可或缺的组成部分，各高校的数字逻辑课程基本上都安排了相应的实验教学内容，根据具体情况不同，所使用的实验模式、实验技术和实验内容有所不同。
2.1实验模式选择
传统的实验模式是使用具体的实验硬件设备，学生通过在具体硬件设备上操作来完成实验内容。目前，国内有很多高校和厂家都有相应的实验设备。另外一种实验模式是采用虚拟化的方案，利用计算机仿真、虚拟现实等技术对实验教学内容进行模拟，从而达到降低实验教学成本，提高教学质量的目的［6］。目前，国内有很多所高校都在进行这方面的尝试［7］。它可以通过网络完成远程教育、网络教学的实验教学任务［8］。通过虚拟化实验可以解决实验经费、实验设备不足等问题，并且实验更新也比较方便快捷，但是虚拟化实验有着比较严重的问题:学生对具体硬件电路没有切身体会，缺乏直观印象;虚拟实验很难准确地仿真实际硬件工作情况，比如毛刺的产生、按键的抖动等;通过模拟，学生难以对硬件进行调试，无法培养他们的实际操作能力。对于数字逻辑课程的学生而言，因为是初次接触硬件，对硬件还没有直观的了解，缺乏切身体会，所以实际的硬件操作是非常必要的。在课程实验中，我们选择了传统的实验模式，使用具体真实的硬件实验设备，强调实际动手操作的过程，帮助学生更好地建立起硬件的概念，同时作为辅助，实际硬件实验之前，使用仿真软件进行实验的模拟，提高实验的效率。
2.2实验技术与设备
目前，国内高校的数字逻辑实验教学中使用的硬件设备主要采用两种方式:1)传统的使用小规模通用逻辑器件，比如74系列的芯片进行电路搭建拼装实验，要求学生按照实验内容根据给定的芯片进行逻辑设计［9］。这种方式需要学生设计并实际动手连接电路，同时使用仪器进行调试，有着很好的亲身体验过程。通过这一过程可以很好地提高学生的操作和调试能力，但是由于是给定的芯片，学生的设计受到一定的限制，限制了自由发挥的空间。2)采用可编程芯片进行实验。在EDA软件平台上使用硬件描述语言进行数字电路的设计，由EDA工具自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真，直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作［10］。使用这一方式可以使学生摆脱传统方式中繁琐的物理连线与查错，同时逻辑设计及实现有了更自由地发挥空间，可以进行更高层次的设计。但是这一方式由于主要是在软件上进行设计，使学生缺乏对实际硬件电路的直观认识，并不利于学生动手能力的培养。这两种方式各有优缺点，第一种方式是第二种方式的基础，只有有了实际的硬件直观印象和动手能力，才能更好地进行第二种方式的设计。因此，在实际的实施中，所使用的实验设备上既保留了小规模的电路搭建实验，也引入了可编程实验。
2.3实验部署
在具体的实验安排部署上，主要遵循从易到难，从门电路到复杂电路的设计规律，实验内容也分为组合逻辑和时序逻辑两个方面，都会有加法器、计数器等经典实验内容。所安排的具体实验内容和具体实验操作有一定的差别，采用实际硬件设备的一般会安排仪器使用和门电路特性实验，采用可编程器件的都会安排一些设计性比较强的实验内容。
3数字逻辑实验实施
在数字逻辑课程实验教学中，针对学生的学习层次和兴趣，结合计算机专业特点和课程需要，我们对数字逻辑实验的课程体系、实验内容等进行了一系列的改革和探索，实验教学过程强调层次化教学，强调创新能力和系统能力培养。
3.1课程体系
在课程体系上，设置了不同的实验和理论课程，如图1所示。开设了数字逻辑实验课，将实验从理论课中分离出来，形成一门独立的实验课程。该课程依托于理论课程，专注于数字逻辑的基础实验内容，要求所有的本科生都必须选修，通过该课程可以帮助学生夯实数字逻辑基础，为今后的专业课程，如计算机组成原理等课程学习打下基础。在理论课程的设置中，为了满足学生对数字逻辑的不同需求，设置了两个不同层次的课程，一门是数字逻辑课程，为传统的教学内容，满足基本的专业教学需要;另一门课程是数字逻辑设计课程，针对那些对硬件设计感兴趣的学生，不仅包含了数字逻辑的内容，而且增加了很多课程设计，需要学生投入较多的精力，完成一些复杂的实验内容。这两门课程在教学计划上是并列的，学生只需要选修一门即可。
3.2实验设置
基于上述课程设置，在实验内容的设置上各门课程有着各自的需求和特点，下面主要介绍各课程的实验安排与实验设备。3.2.1数字逻辑实验数字逻辑实验课程是学生的必修环节，也是学生的第一门硬件实验课程。在实验教学中主要强调基础实验内容和实际动手操作能力，培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯，因此，在实验安排上设置了很多插接线路的内容，要求学生使用仪器进行硬件调试，在实验过程中掌握一般的数字电路设计和调试方法;同时也设置了一部分可编程器件实验，让学生接触一些先进的硬件设计方法。实验内容安排如表1所示。实验设备采用我们自行设计的硬件设备，如图2所示。该硬件设备整合了小规模通用逻辑器件的连线实验与可编程逻辑器件实验，采用了方便简捷的连线方式，结构简单明了、操作方便、实用性强，非常适合于进行数字逻辑基础实验。该实验设备保留了74系列芯片的实验内容，让学生通过实际搭接电路对硬件操作有直观认识，同时要求学生在实验预习时使用仿真软件对设计的电路进行仿真。在连线方式上放弃了以往面包板连线的方式，采用成品连接端子和连接孔，不需要学生再进行剥线，线路连接起来也更加方便。我们在实验设备上加入了可编程逻辑器件，实验教学中也引入了相应的实验内容，要求学生使用可编程器件完成通用逻辑器件的实验，体会两种设计方式的区别。3.2.2数字逻辑数字逻辑课程是传统的理论课程，适用于所有的本科学生，由于已经有了数字逻辑实验课程，因此课程只安排了一个课程设计“彩灯创意无限”。该课程设计是一个创新创意实验，要求学生使用发光二极管或灯阵完成一个有可展示度的设计［11］，强调设计的创意。在课程设计中，学生可以使用实验设备上提供的点阵，也可以自己制作电路板。学生通过彩灯实验，完成了很多精彩的实验，如贪吃蛇、数字魔方、3D立体图形等。3.2.3数字逻辑设计选修数字逻辑设计课程的学生大部分都对硬件设计有兴趣。课程除了更深入的理论课程教学以外，课程的后半时段专门安排为实验课，让学生进行一些复杂的数字电路实验设计。在实验过程中也是采用具有更大规模可编程逻辑器件的实验设备，如图3所示。该实验设备为远程硬件统一平台［12］，有着丰富的资源和接口，可以让学生有很大的设计自由度。在具体的实验教学中，先期安排几个简单的、基本的实验内容，包括点亮数字人生、VGA显示、键盘输入，主要目的是让学生熟悉实验设备。然后，将学生分组进行课程设计实验，具体实验内容是学生自主设计的，要求他们充分发挥自己的创造性和想象力，完成一个较大规模的数字电路设计。在实验过程中，包括选题、方案设计、具体实验各个方面，都需要教师进行针对的指导，以便引导学生顺利地完成实验设计，因此实验教师的工作量较大。通过这几年的实验教学，学生完成了很多创新性的内容，比如图像识别、音频播放、游戏、智能车等，使学生的硬件设计能力得到了显著的提升，同时，课程也深受学生的欢迎。
3.3实验教学效果
在实验教学的改革和探索中，根据学生的特点对学生进行不同层次的培养，在数字逻辑实验课程中巩固了基础内容，在数字逻辑设计课程中对有兴趣的学生进行更高层次的培养，在数字逻辑课程中通过创意实验来提高学生对硬件的兴趣，实验教学的整体水平得到了提高。通过几年的教学，学生的计算机硬件设计能力和学习兴趣都有了普遍的提高，对于后续课程的帮助是很大的。在计算机组成原理课程中，学生反映数字逻辑课程的实验对他们完成组成原理课程实验起到了很大的作用，尤其是选修了数字逻辑设计课程的学生在以后的实验中更显得游刃有余。
4结束语
数字逻辑是一门实践性很强的课程，在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础地位，课程的教学和实验有着计算机专业的特点，因此，我们在实验教学过程中需要不断地探索和改革，通过不同的课程实验适应学生的需求，从而更好地衔接后续的专业课程，形成一个系统的实验教学体系，培养学生的计算机系统综合能力。
参考文献
［1］王尔乾，杨士强，巴林凤.数字逻辑与数字集成电路［M］.北京:清华大学出版社，2002.
［2］李永华，李国.计算机专业《数字逻辑电路》实验教学探讨［J］.实验室科学，2008，11(1):37－38.
［3］邹金安，林建兵.计算机专业课程体系建设的研究与实践［J］.高教论坛，2009(1):50－52.
［4］王志英，周兴社，袁春风，等.计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究［J］.计算机教育，2013(9):1－6.
［5］唐志强.计算机专业数字逻辑实验的改革与创新［J］.实验室研究与探索，2013，32(10):182－184.
［6］孙建国，武俊鹏，张国印，等.数字逻辑虚拟实验教学研究［J］.计算机教育，2009(8):87－89.
［7］曾正军.基于Web的数字逻辑虚拟实验平台的设计与实现［J］.计算机时代，2006(1):32－33.
［8］宋善德，何力，欧阳星明，等.数字逻辑虚拟实验系统的研究与设计［J］.计算机工程与科学，2004，26(7):79－81.
［9］林小平，刘艺.开设“数字逻辑”综合设计性实验的探索［J］.广东工业大学学报(社会科学版)，2002，2(4):52－54.
［10］吴淮，吉家成，米源.高校《数字逻辑》实验教学探讨［J］.实验科学与技术，2013，11(6):284－286.
篇（6）
《数字逻辑电路》是计算机技术中的基础知识，是很多中职院校的电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术各专业必修的学科基础课和技术基础课。但是在教学中，如何使得数字逻辑课程学习中不借助任何实验仪器， 从而能直观地看到逻辑电路设计的结果，是教学中的难点与重点。随着教学技术的发展与教学理念的概念，在《数字逻辑电路》教学中，卡诺图的运用广泛而灵活。本文具体探讨了卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用情况，现报告如下。
一 .《数字逻辑电路》的教学特点
（一）《数字逻辑电路》的内容特点
由于《数字逻辑电路》有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。而《数字逻辑电路》的第一个内容特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。当前最新教学版本的《数字逻辑电路》中有门电路和触发器两种基本单元电路，其是以晶体管和电阻等元件组成的。比如在 TTL 电路还是 CMOS 电路中，按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图。
（二）《数字逻辑电路》的教学目的
本课程的主要任务是培养学生掌握《数字逻辑电路》方面的基本理论，基本知识和基本技能；了解《数字逻辑电路》技术和实际器件的现状与发展趋势；培养学生独立分析问题和解决问题的能力；与实验课配合，通过实验课的基本训练，理论联系实际。掌握典型《数字逻辑电路》的基本分析方法、设计步骤、实验手段和调试技能；为进一步深入学习专业知识以及电子技术在相关专业中的应用奠定良好的基础；具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。
（三）《数字逻辑电路》的教学要求
在现代电子产品中，学生要想真正理解这些电子产品的工作原理，作为基础，数字逻辑课程的学习也是必不可少的。比如在逻辑门电路中，其教学的内容主要为三种基本逻辑门（与、或、非）电路及几种复合逻辑门电路（与非、或非、异或、与或非门）的特性、二极管及三极管的开关特点、二极管（三极管的开关特性），分立元件组成与工作原理、TTL反相器的工作原理，静态输入输及输入端负载特性与开关特性。
二.《数字逻辑电路》教学中存在的问题
长期以来，中职院校的《数字逻辑电路》教学由于受“重理论、轻实践”的传统观念影响，理论教学成分居多，学生普遍不重视实验。《数字逻辑电路》实验设备的开发也受此因素影响，滞后于现代教学的需要。同时我们知道，数字电子技术的功能是通过逻辑函数来实现的，而逻辑函数一般是基本逻辑或、与、非的复合表达，导致教学难度加大。同时《数字逻辑电路》的理论教学教法单一，只侧重于知识点的传授，理论和实践结合少，缺乏实物的展示，难于理解，控制逻辑电路的分析单调，而在实习操作时又要从头学起，很难达到素质教育的要求，不但给学生的学习造成很大困难，也造成了重复教学和资源浪费，更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。
三. 卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用措施
（一）卡诺图的应用价值
在《数字逻辑电路》教学中，为了实现某种复合逻辑的最简数学表达意味着对应的技术成本较低；所以化简逻辑函数既具有理论价值，也具有现实意义，其具体方法包括公式化简法与卡诺图化简法。在教学中，为使学生正确认识卡诺图，我们需要依据《数字逻辑电路》课程的教学特点，结合学生应具有的能力和知识结构，从卡诺图的常规用法和特殊用法两方面探讨了卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用，为今后的教学起到更好的参考和借鉴作用。其能形象直观地为使用者演示其工作原理，即使其面对的展示对象是毫无相关知识的相关学生，也能让他们在短时间内 了解简单的逻辑电路，在寓教于乐中发现数字逻辑的无限趣味和魅力，从小培养对科学热爱和严谨认真处事的态度。
（二）卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用方法
力求使学生立于主体地位，教师必须进行角色的转换和地位的改变，从传统的讲授者、灌输者转变为引导者、主持人，转变为走到学生中间指导、交流、讨论和共同学习的朋友；要对学生充满信任和理解，遇到困难时，应适时点拨。在课堂上应鼓励学生大胆设想，有发现，有创新，敢于别出心裁，标新立异。同时学生参与课堂并非只有提问一种形式，也可以采用分组讨论或学生之间提出问题、解决问题等多种教学方法，在今后的教学中还需根据实际情况考虑设计。其次是积极进行职业活动导向法教学，其核心是要求学生在学习中不仅要用脑，而且要“脑、心、口、手”并用，共同参与活动来完成学习将学生认为枯燥的《数字逻辑电路》知识通过活动转变为生动的学习内容，有利于培养学生的综合职业能力。第三是备学生不足，多设计几种学生回答的可能性，一定能使师生之间的沟通更好。也需要强化学生的实际训练，比如在数字逻辑电路的控制线路中，先分析机械运动方式和电气动作要求，再把常用数字逻辑电路的控制线路化整为零.同时灵活借助多媒体教学资源，把每个基本控制线路不同控制要求讲清楚，这样就把基本控制线路和数字逻辑电路控制有机地结合起来了，提高了学生学习兴趣，而且实际训练时间增多了，有利于教学目标的完成。
总之，卡诺图在《数字逻辑电路》教学中的运用以实践与实验为线索，把理论教学内容溶于每一个活动之中，充分挖掘和激活学生的潜能，充分调动和发挥学生的积极性、主动性和参与性，培养出适应社会需要的高素质人才。
参考文献：
[1] 陈静.概念图/思维导图在计算机教学中的应用研究[D].广西师范学院，2010年.
[2] 张光凯.项目教学法在《数字逻辑电路》教学中的实践[J].职业，2007年23期.
[3] 刘杰.《数字逻辑电路》教材改革浅析[J].职业，2010年14期.
[4] 黄杰勇，邓春健.基于Verilog HDL的数字逻辑电路教学改革与探索[J].计算机教育，2008年16期.
篇（7）
摘 要：本文通过电路实例介绍了Multisim10软件的设计、仿真操作过程.在数字电路的理论课教学中应用Multisim10软件，可以使理论与实验相结合，使教学更灵活、更有效，可以培养学生的自学能力、创新能力和综合分析能力，进一步增强学生的自主学习性，充分激发学生的创新潜能，大大提高数字电路的课堂教学质量.
关键词 ：数字电路设计；Multisim10软件；电路仿真；应用
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2015）03-0231-03
1 引言
数字电路课程是电子技术、信息通信、自动化控制和其他部分专业的一门专业基础必修课程，其传统的教学方法是首先进行理论学习，然后进行实验操作验证所学理论知识，目的是为了培养学生在数字电子电路的设计、实现过程中，分析问题、解决问题的能力，从而提高学生在数字电子技术领域的综合设计能力.利用Multisim软件分析和设计数字电路,可以方便的修改电路和元件参数,优化设计方案,加快设计过程,节约设计费用.通过教学实践已经证明了利用Multisim软件进行数字电路教学，可以提高学生的综合分析能力和解决问题的能力，从而提高了数字电路的教学质量.
2 Multisim10软件介绍
Muhisim10软件是一种电子设计自动化（简称EDA）软件，专门用于电子电路的设计与仿真.Muhisim10软件是以Windows为操作平台，它不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的仿真分析功能，同时还提供了庞大的元器件模型库和一整套虚拟仪表（包括示波器、信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器和波特图绘图仪等等），可以满足一般的模拟/数字电路以及数字-模拟混合电路的分析与设计.
Multisim10软件的突出优点是用户界面友好、直观，使用非常方便，只要是熟悉Windows的用户，很容易掌握其用法；而且系统高度集成，元器件和测试仪器丰富，电路分析和仿真功能强大，可以完成各种模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真.
3 Multisim10软件在数字电路教学中的应用
数字电路的理论内容包括：逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形电路、模数、数模转换电路等等.其中对组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析与设计是数字电路课程的重要内容.利用Multisim10软件中丰富的元器件模型可以进行电路设计，再利用Multisim10软件提供的各种虚拟仪器进行电路仿真，直接将把理论知识与实验结果进行对照，加深了对抽象的理论知识的理解，从而使课堂教学效果大大改善.
3.1 Multisim10软件在组合逻辑电路分析与设计中的应用
组合逻辑电路的特点是即刻输入决定即刻输出，电路中不包含记忆性元件.组合逻辑电路的分析过程包括：首先根据逻辑电路图写出输出逻辑函数，在进行逻辑函数的化简和变换，最后列出真值表或说明其逻辑功能；而组合逻辑电路的设计过程则是：根据逻辑功能描述抽象出真值表，写出输出逻辑函数表达式，再进行化简、变换，最后画出逻辑电路图.在进行包含集成器件的组合逻辑电路的分析与设计时，学生觉得较难理解.而利用Multisim10软件提供的虚拟仪表——逻辑转换器，可以在逻辑函数的各种表示形式（如逻辑电路图、真值表、逻辑表达式）之间进行相互转换，使得组合逻辑电路的分析和设计变得更为简单.
比如，分析图1所示电路的功能，要求列出逻辑真值表，并写出电路的逻辑函数式.
图中74HC151是8选1数据选择器，传统的解题过程是先写出74HC151的输出函数，再将输入变量MNP和Q代入公式中的最小项和数据输入端，写出输出变量Z关于MNPQ的表达式，再进行化简得到最简与或表达式；最后将所有的变量取值组合代入最简输出逻辑函数表达式中算出输出变量Z的值，并列在表中，即可得到真值表.
现在利用Multisim10来实现，先启动Multisim10程序，出现用户界面后首先需要建立图1所示的逻辑电路图.我们从CMOS集成电路器件库中找出74HC151、74HC04、VDD和接地端的符号，将它们放在合适的位置连成与图1完全相同的电路图，如图2所示，注意图2中的G、A、B、C与图1中的S、A0、A1、A2相对应.然后从用户界面上的仪器栏中将“逻辑转换器”击出，将电路的输入变量M、N、P、Q依次接到逻辑转换器最左边的四个输入端ABCD，同时将电路的输出端Z接到逻辑转换器最右边的一个输出端，如图2所显示的那样.双击逻辑转换器图标，便弹出图3所示窗口，点击窗口右侧上方第一个按钮，逻辑表就出现在左侧的表格中，再点击右侧上方的第三个按钮，在窗口的底部出现化简后的逻辑表达式BD+ABD+BC，对应图1电路的输出函数式为Z=NQ+MNQ+NP，至此完成题目要求，分析过程十分简便.
3.2 Multisim10在时序逻辑电路分析与设计中的应用
时序逻辑电路的特点是某一时刻的输出不仅与该时刻的输入有关，还与电路存储的状态有关，也就是电路中一定包含记忆性元件.时序电路的分析与设计比组合逻辑电路更复杂，学生难以理解，尤其是对计数器的分析与设计更是如此.下面我们利用Multisim10软件中的虚拟仪表——逻辑分析仪进行实时的电路仿真，观察电路的输入输出波形图，画出电路的状态装换图，直接了解电路的逻辑功能，明显提高了课堂教学效果.
分析图4所示计数器电路，画出电路的时序图，说明这是几进制计数器.
在Multisim10中选用TTL器件库中的74LS160、反相器7404及与非门7420构成图4中的电路，并接入信号发生器XFG1和逻辑分析仪XLA1如图5所示，图5中QAQBQCQD的与图4中的Q0Q1Q2Q3对应.利用Multisim10中的逻辑分析仪XLA1对计数器的时钟脉冲和输出信号波形进行观察，得到图6，由此图可以发现，每隔五个时钟周期输出信号波形就重复变化一次，并在7420的输出端产生一个进位脉冲，因此这是一个五进制计数器.根据逻辑分析仪给出的输出波形画出电路的状态转换图如图7所示.
分析图4的计数器电路发现计数器采用了同步预置数的工作方式，当计数器处于QDQCQBQA= 0100状态时，用7404和7420译出LDc=0的信号，将计数器预置为Q3Q2Q1Q0=0000状态，作为计数循环的起始值.进一步分析可知这是一个五进制计数器.
由此可见，通过Multisim10中的逻辑分析仪能够得到直接的输入、输出信号波形，逻辑功能一目了然，相比于常规教学教学效果更好.
4 总结
在数字电路课堂教学中使用Multisim10软件，一方面可以使理论课的教学更加生动有趣，另一方面在课堂进行实验演示可以更好的吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣.学生通过直接观察实验仿真结果，可以更加透彻的理解数字电路的工作过程，有助于提高学生的自学能力和创新能力.
总之，利用Multisim10软件对数字电路进行建模与仿真，不仅使学生明白了数字电路的功能，更清楚的掌握了数字电路的设计方法，既加深了对理论的理解，又对电路功能建立起动态、形象、直观的感性认识；因此，在数字电路课堂教学中使用Multisim10软件进行电路建模、仿真、调试，通过优化电路结构和参数得出最佳的电路设计方案，使教学过程更加直观、明了，学生容易获得明确的结果，提高了数字电路的质量.
参考文献：
〔1〕聂典.Multisim10计算仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
〔2〕郭勇，许戈，刘豫东.EDA技术基础[M].北京：机械工业出版社，2001.5.
〔3〕王丽.Multisim10在数字电子电路课程设计中的应用[J].珠海城市职业技术学院学报，2009.15.
篇（8）
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913(2007)10-0090-03
引言
数字逻辑电路课是高等学校计算机科学技术专业的一门必修基础课。在计算机专业基础课程中，它是微机原理与应用、微机接口技术、计算机组成与系统结构等课程的前导课程，有着承上启下的重要地位。该课程从电子计算机的基本硬件组成及数字电子技术着手，对计算机的组成部件的基本电路工作原理展开讨论，使学生掌握有关计算机硬件方面的基础知识，尤其是各数字逻辑电路的基本功能，构成整机数字系统的技术，为培养学生对硬件系统的分析、设计、开发和使用能力打下最基本的基础知识。
数字逻辑电路这门课程学习结果的好坏将对计算机专业的后续课程的学习产生很大的影响。数字逻辑电路是学好计算机专业基础课的必要途径，因此应该重视这门课程教学方法的改进。为了改革目前的数字逻辑电路课教学方法，我们探索了新的数字逻辑电路教学方法，即基于计算机高级语言的数字逻辑电路教学方法。本数字逻辑电路教学方法的特点是用计算机高级语言C语言对数字逻辑电路的基本功能进行描述和实验，也就是用计算机高级语言对我们在数字逻辑电路课程中讲解的全部基本数字逻辑电路进行表示。本方法特别适合与计算机专业的学生，因为计算机专业的学生在学习数字逻辑电路课程之前都学习过了计算机高级语言C语言。这使得他们能够较好的理解数字逻辑电路的这种表示方式，同时也能够使他们在学习数字逻辑电路的这种表示方式中复习计算机的高级语言，并且可以扩展学生的知识面，培养和训练学生的创新能力。它不但能够进行数字逻辑电路的基本教学，还可以用于数字逻辑电路的实验教学和课程设计。
1数字逻辑电路的C语言描述
C语言功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，目标程序效率高，可移植性好，适合编写各种软件，尤其是系统软件，所以C语言已在诸多领域得到广泛的应用。目前许多高等院校，都在计算机专业开设了C语言课程。利用C语言可以编写出简洁、紧凑、高效的程序。C51是在完全支持标准C全部指令的基础上添加了许多用来优化8051指令结构的C的扩展指令而形成的，其程序结构也类似于标准C程序的编写。随着嵌入式技术的不断发展以及C语言在嵌入式应用中的不断普及，C程序设计技术在嵌入式系统中将得到广泛的应用。
数字逻辑电路通常分为组合数字逻辑电路和时序数字逻辑电路两大类，组合数字逻辑电路常用的描述方法是逻辑图、逻辑代数式、真值表和卡诺图，它们均可对同一个组合逻辑问题进行描述，知道其中的任何一个，就可以推出其余的三个。随着EDA技术的发展，目前又出现了硬件描述语言的数字逻辑电路描述法。与用硬件描述语言类似的方法，本文探索了在微控制器中的C51程序描述法。例如对一个三变量的一致电路的描述：
三变量的一致电路就是当A、B、C三个变量一致时，电路输出高电平；当三个变量不一致时，电路输出低电平。
用逻辑代数式表示为：F=ABC+
用C51语言描述为：
Main()
{ sbit a=P1.0; // 定义布尔输入变量a是微控制器的P1.0口
sbit b=P1.1; // 定义布尔输入变量b是微控制器的P1.1口
sbit c=P1.2; // 定义布尔输入变量c是微控制器的P1.2口
sbit f=P2.0; // 定义布尔输出变量f是微控制器的P2.0口
while(1){ // 无限循环
P1=0xff;
if (a==b==c)
f==1；
elsl f==0；
}
} // P1为输入口，P2为输出口
从以上的C51程序可以看出，这样的数字逻辑电路描述方法，对于计算机专业的学生，只要学习过C语言是非常容易理解的，而且用该方法描述的数字逻辑电路也容易用下面介绍的实验方法中得到验证。
2在教学中的应用原则
2.1教学重点
笔者认为对于计算机专业的数字逻辑电路课，教学重点在于让学生能够很好地理解常用数字逻辑电路的逻辑功能，至于这些数字逻辑电路的实现方法有一些概念就可以了，没有必要掌握数字逻辑电路的中小规模集成电路实现方法。而这些中小规模集成电路实现的数字逻辑电路在我们目前所用的教材中往往是重点讲解的，这点对于计算机专业的学生就不是很合适。事实上，本文探索的用C51程序描述数字逻辑电路，就是基于微控制器的用软件实现的数字逻辑电路。这就是说数字逻辑电路课程的重点内容是理解数字逻辑电路的逻辑功能。而具体用什么方法实现这个逻辑功能就不是太重要了。用中小规模集成电路、可编程逻辑电路和软件来实现都是可以的。
2.2应用实例
根据笔者的多年教学实践经验，在计算机专业的数字逻辑电路课程教学中，灵活运用本文论述的C51程序描述法，结合传统的数字逻辑电路的描述方法，取得到了较好的教学效果。
如：对于在计算机专业中用到的较多的逻辑电路“译码器”。用逻辑代数描述为：
用C51程序可以描述为：
main()
{ sbit a=P1.0； // 定义布尔输入变量a,b,c为微控制器的P1口
sbit b=P1.1；
sbit c=P1.2；
sbit y0=P2.0； // 定义布尔输出变量y0~y7是微控制器的P2口
sbit y1=P2.1；
sbit y2=P2.2；
sbit y3=P2.3；
sbit y4=P2.4；
sbit y5=P2.5；
sbit y6=P2.6；
sbit y7=P2.7；
while(1){ // 无限循环
P1=0xff；
y0=y1=y2=y3=y4=y5=y6=y7=0；
if (a==0&&b==0&&c==0) y0=1;
if (a==0&&b==0&&c==1) y1=1;
if (a==0&&b==1&&c==0) y2=1;
if (a==0&&b==1&&c==1) y3=1;
if (a==1&&b==0&&c==0) y4=1;
if (a==1&&b==0&&c==1) y5=1;
if (a==1&&b==1&&c==0) y6=1;
if (a==1&&b==1&&c==1) y7=1;
}
}
因此，在数字逻辑电路课程中，让学生懂得作为计算机专业的学生，单单学会数字逻辑电路的硬件实现方法是不够的，还应当让学生从一开始就重视学习计算机软硬件的相互关系。如果教师在数字逻辑电路课程的教学中运用本文论述的方法，引导学生从计算机软件和硬件层次上去认识数字逻辑电路知识，对学生学好后续专业课程有着积极的促进意义。
3实验教学方法
3.1硬件结构
本实验方法的硬件部分主要由PC机以及微控制器电路和多个LED电路组成。微控制器选用Philips公司生产的P89C51RD2BN。该芯片内部集成了多种功能部件，如四个8位的数字I/O口，8路A/D转换接口、UART、定时器、看门狗定时器和FLASH存储器等。微控制器的主要功能是：用户输入输出端口状态扫描输入，用户输入输出端口信号输入和数字信号显示等。实验硬件组成框图如图1所示。
图1 实验硬件组成框图
3.2ISP实现原理
本实验方法的关键是ISP技术。P89C51RD2BN的系统编程是通过标准RS232串口来完成的，它是一种内嵌的在线可编程。内部有一系列的硬件资源，当微控制器对自身的Flash存储器进行编程时，所有底层操作都由这些内部资源来完成。ISP编程不需要将微控制器从系统中取出，只要用一个开关将PSEN强行拉低，ALE管脚悬空，系统便在上电复位后进入ISP状态。通过免费的编程软件Flashmagic下载二进制文件到微控制器，就可以运行程序了。
3.3实验方法
如图1所示，实验时先把ISP控制开关放置在ISP位置上，在PC机上输入需要实现的数字逻辑电路的C51程序，然后经过C51编译器编译，生成二进制文件形式的目标程序文件，然后使用Flashmagic软件把目标程序下载到微控制器中，再把ISP控制开关放置到微控制器的正常工作状态，按动复位按钮，微控制器中的程序就可以正常运行了。这时可以在输入拨位开关上输入数字信号，在LED上可以观察到这个实验数字逻辑电路的逻辑功能的实现结果。改变输入拨位开关上输入的数字信号，可以得到不同的数字信号输入，在LED中可以观察分析实验数字逻辑电路的全部逻辑功能。
运用本实验方法进行的数字逻辑电路实验，由于实验所用到的硬件设备，除PC机以外的成本是极低的，可以实现把实验带回家的实验理念。在家里进行各种有创造性的实验。让学生真正成为实验学习的主人。
4结束语
本文论述的数字逻辑电路C语言描述方法具有易懂、直观、有创新性的特点。用该教学方法的实验装置结构简单、成本较低、维护方便、性能可靠。可以进行简单的组合数字逻辑电路实验，也可以进行时序逻辑电路的实验，能够搭建多种趣味电路。能满足基本教学的需要，也可以进行综合性、设计性实验。
参考文献
[1] 孙荣高，吕昂. 微控制器温室环境温湿度程序控制系统的研究与设计[J]. 微计算机信息，2005，(10)：9-11.
[2] 陈科，李进. 基于ISP技术的单片机教学实验装置的研制[J]. 浙江理工大学学报，2006，(3)：60-63.
[3] ，王彬. 将专业课知识融入高级语言程序设计教学[J]. 吉林大学学报(信息科学版)，2005.
篇（9）
中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）06-0165-02
一、概述
数字技术是近几十年发展最快的技术，其发展对人类社会产生着深远的影响。作为数字技术硬件基础的数字电路遵循摩尔定律，在几十年中经历了从分立电路到集成电路的设计历程，到现在已进入片上网络（Network on Chip，NoC）的阶段。从数字电路的晶体管电路时代，历经中小规模集成电路设计时代，到现在广泛采用EDA工具进行ASIC设计以及基于FPGA进行设计的时代，电路设计的每一步发展过程都产生过很多重要的设计思想及设计方法。这些设计思想及方法的累积构成了现在的数字电路教学体系。然而，由于新旧体系高速更迭，使得目前的数字电路教学体系呈现一种拼接的模式，整体内容缺少因果链接，电路的逻辑设计、功能设计和性能设计三方面脱节。这种现状与当前数字技术领域对人才的要求极不适应。要对现状有所改革，首先需要对数字电路各部分内容有所了解，从中提取适应发展的部分，重新构成一个自洽的课程内容体系。本文希望通过对现有课程中不同部分内容进行分析，在此方面进行一些尝试。
二、基于晶体管的设计
目前，数字集成电路采用的主要工艺是CMOS工艺，在这种工艺条件下，电路逻辑结构由MOS晶体管担任开关作用来实现。MOS晶体管分为PMOS和NMOS两种形式，分别用于传导高电平（1）和低电平（0），如图1所示。逻辑输入控制晶体管的栅极，连通的晶体管支路由电源或地为逻辑输出提供标准输出电平，如图2所示。在晶体管的相互连接中，NMOS的串联可以实现AND运算，并联实现OR运算，由此可以形成各种基本的逻辑单元，如图3所示，这些逻辑单元的进一步连接可以形成各种功能电路。
在目前国内外教材的分析中，对此类电子电路的评价主要集中于晶体管数量。如何在设计中减少晶体管的使用量成为设计的主要目标。基于这一考虑，在基本单元层次，发展了AOI电路结构，将“与-或”二级结构形成一个整体，晶体管数量只与初级与门输入的数量相关。在功能设计的层次，引入卡诺图对逻辑方程进行最小化，其目标也是通过减少初级门输入端的数量来实现晶体管数量的减少。上述设计方法能够非常准确地表达数字电路的逻辑体系实现，并能建立组合逻辑的卡诺图分析设计方法和时序逻辑的转移输出表的分析设计方法，为数字电路的规范化设计体系奠定了很好的基础，也构成了目前数字电路设计的理论基础。但在目前的教学体系中，这种设计方法只是将晶体管作为标准开关器件使用。由于缺少有效的评价体系，目前逻辑分析仅停留在简单电路的分析设计，在中规模功能电路的分析设计中，几乎没有采用这一体系。在VLSI的设计时代，对电路性能的评价主要表现为集成度（占用芯片面积、成本）、速度（最长延迟时间、最高时钟频率）和功耗（最大功耗、平均功耗）等指标上。要实现同样的功能，利用逻辑定理可以设计出很多不同结构的电路，最优化成为设计中的中心环节。而要实现这一目标，在基本逻辑结构形成的阶段就需要补充对于相关性能的描述模型。
三、基于中小规模集成块的设计
在上世纪70～80年代，为了应对数字技术的广泛采用，发展了以74系列为代表的各种中小规模集成块。不同领域的用户可以选用尽可能少的通用集成块连接形成电路，满足自己的特殊系统需求。为了使用上的方便，中小规模集成块在外型和I/O端口性能方面都进行了统一标准设计，其输入/输出特性由Data sheet详细规定，用户在使用时可以不忽略其内部电路工艺及逻辑形成方式，只根据设计要求选取对应功能块，根据端口特性设计外部负载连接电路。考虑到通用模块可能需要对模拟器件进行驱动，此类电路通常都配备了强大的对外驱动电路，导致集成芯片中主要部分为I/O部件，逻辑功能部分只占据了集成芯片的次要部分。为了增加模块的通用性，通常会在基本功能的基础上添加许多额外的控制/状态端口（与集成块的总体成本相比，这些添加几乎不增加成本，但能够带来市场上的好处）。由于电路的成本、速度、功耗主要由I/O部件及外壳决定，简单逻辑与复杂功能的模块在价格和速度上相差不大，用户倾向于选用复杂功能模块来构成电路（使用模块的部分功能），而不是选用基本逻辑部件构成电路，电路设计的主要目标成为选择最少逻辑块及最少连线进行设计，与逻辑设计基本脱离关系。在目前的教学体系中，关于逻辑单元静态与动态特性的讨论基本采用这种方式讲解；各种组合功能电路的设计和时序功能电路的设计（二进制计数器、移位寄存器等）都采用此类方式。由于目前的实验条件，以及学生创新活动中自己设计小系统的需要，中小规模集成块仍然具有重要的使用价值，相关内容也就构成了数字电路课程教学中功能设计的主体部分。然而，中小规模集成块作为一种集成度低下的分立设计，其高成本和低速度是其不可避免的缺陷。如何将相应内容与低层逻辑设计合理地结合，将电路性能的评价带入到对不同结构设计的选择上，是解决这一问题的关键。在ASIC设计中，不会无谓地设计不需要用到的所谓多功能扩展，对功能模块的教学改革应该首先着眼于基本功能的最佳实现方式，然后考虑在不同应用中的最佳扩展设计方式。目前基于多功能器件进行设计，利用其部分电路的设计方式对中小规模集成块是优化的方式，但对于片上设计就是一种浪费的设计了。
四、基于HDL的设计
随着计算机技术的广泛采用，数字集成电路的设计也进入EDA时代。HDL使电路的设计描述和仿真验证可以利用计算机工具进行，方便于层次化设计中信息的交流、保存、修改，有效提高了设计效率，降低了设计成本。同时，基于FPDA的设计也成为中间设计的主流方式。为了适应这种发展，现行数字电路课程中开始引入HDL语言的内容，并对各种功能电路的描述编程进行了足够详细的介绍。同时也对FPGA的基本结构进行了介绍。利用这些内容，学生能够方便地使用计算机系统开展各类数字设计，扩大了数字电路的应用教学，通过对设计的仿真也能够更好地理解电路性能与设计的关系，使学生对数字电路设计有更实际的理解，也便于开展课程设计和各种实验活动。HDL是一种硬件电路的描述工具，主要帮助仿真过程的自动进行。而目前关于HDL的教学中，很少将电路逻辑与性能的关系反映到语言描述中，使语言的描述沦为对电路功能的描述，失去了EDA工具的使用本意。对电路性能描述中比较容易的是对延迟时间（或时钟频率限制）的描述。若要进行这方面的描述，HDL必须基于最基本的逻辑单元，设计者应对各种基本部件的时间延迟以及连线负载带来的时间延迟有足够的了解。而电路的功能设计描述则必须基于这种带时间延迟的部件互连设计（结构设计的描述）。此点在目前的HDL的教学中应特别强调。同时需要注意到，这种仿真一定要在与综合无关的工具上进行。对设计集成度的衡量取决于电路设计的综合方式。目前，在EDA设计领域尚未建立一种统一的综合方式，不同的综合工具采用不同的算法结构，综合效率各有不同。虽然综合算法本质上是基于基本逻辑优化理论建立的，但其中涉及的各种数学理论很多，不是数字电路这门课程能够解决的。因此，本课程无法涉足综合领域，也难以将课程内容与综合工具得到的结果形成对应关系。如何将基本理论与综合算法联系起来，形成一个统一的系统，应该是数字电路课程未来一段时间的改革目标。目前，很多的免费EDA工具采用FPGA作为综合的基础，这种综合工具的优点是能够方便地得到所设计电路的评价（占用单元数量、延迟时间、时钟频率）。然而，由于FPGA设计的基础是4输入查找表（等价于4输入卡诺图的最小项和设计），在基本逻辑层次上可以认为未进行任何化简，集成度低、延迟时间长。同时综合工具会根据4输入查找表建立优化算法进行综合，由此将用户进行的结构设计思想抹杀，不利于课程内容的相互衔接。如果要理解其综合结构，就必须首先建立FPGA基本单元和布线方式的电路参数模型，然后在此基础上建立独特的综合算法。目前，本课程难以完成这一任务。
五、统一体系的思考
基于上述分析，可以看到目前数字电路面临的困境，也展现了建立一个统一体系的需求。统一体系应该以电路性能参数（集成度、速度等）作为评价模型，着重考虑ASIC和VLSI设计中的需求。评价模型应该由底层基本器件（晶体管）开始分析建立，继承现有体系中关于逻辑设计的思想，将性能评价延伸到逻辑模块和功能模块层次；逻辑层次的设计中，主要展现功能的不同结构实现方式，为电路设计提供灵活性；而在功能层次的设计中，则通过对不同结构的性能进行比较，确定电路的最佳形成方式。HDL的设计应该将速度的评价融入到电路结构的描述中，并通过仿真工具的应用使这一评价能够推广到大系统中，对同步时序设计提供支持。
参考文献：
[1]姜书艳，罗刚，吕小龙，邓罡，周启忠.片上网络互连串扰故障模型的研究及改进[J].电子测量技术，2012，35（4）：123-127.
[2]姜书艳，罗刚，吕小龙，金卫，谢暄.90nm和65nm工艺下片上网络互连串扰故障模型分析[J].电子测量与仪器学报，2012，26（3）：267-272.
[3]艾明晶.基于自动设计方法的数字逻辑课程改革研究与实践[J].实验技术与管理，2012，29（9）：151-155.
[4]张苹珍，王俊峰，仲涛.VHDL在数字逻辑电路设计中的应用方法[J].信息通信，2012，（5）：96-97.
[5]张丽杰，吕少中.QuartusⅡ软件在数字逻辑电路教学中的应用[J].软件导刊，2012，11（4）：199-200.
[6]曹维，徐东风，孙凌洁.基于CDIO理念的数字逻辑实践教学探索[J].计算机教育，2012，（12）：75-77.
篇（10）
一、数字逻辑的性质和教学目标
信息时代的发展和科学技术的进步，对传统的教学方式和人才培养提出了挑战。如何为当今社会培养出基础理论扎实，又具创新和实践能力的高素质人才，是高校当前面临的重大考验。数字逻辑，是信息学科学生必修的一门重要专业基础课，而如何学好这门逻辑和实践性较强的课程，是本文探讨的主要问题。从我校的本科教学计划来看，“数字逻辑”的教学目标是培养学生掌握数字系统分析与设计的基本知识与理论，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，为数字计算机和其他数字系统的硬件分析与设计奠定坚实基础。所以它在整个计算机硬件方面的学习中具有极为重要的地位。近年来，随着高校的扩招，学生呈现出基础知识薄弱、知识接受能力较差的状态。针对以上问题，笔者结合学校实际情况，积极针对数字逻辑这门课程探索教学改革的方法，争取为社会培养出合格接班人。
二、教学内容的改革
1.合理设计教学内容
对数字逻辑这门课，高校一般排的课时非常有限，在短时间内完成这门课的全部教学非常困难，而且“满堂灌”的方式显然已不适合现代教学的发展，所以教师在教学过程中应去粗取精。如，本门课程的集成门电路章节，如果要花时间把集成门电路的内部电路结构讲清楚，相当于要把模电的基础知识再讲一遍，这增加了课堂教学的负担。笔者认为，对数字逻辑这门课，应加强集成、削弱分立；抓住这门课的精华部分重点讲解，注重定性分析，尽量缩减烦琐公式推导之类的讲解；而对于一些可以自学的知识应当放手让学生自学，这样一来，可以培养学生的自学能力，正如“师傅领进门，修行靠个人”所讲的那样，但前提是要把主要内容与学生探讨清楚。
2.抓住课程内部规律
数字逻辑这门课的教材编排是分章节的，前后章节有着承前启后的联系。在教学中，往往是教师按部就班地依章节上课，而学生也意识不到前后知识的联系，学生所学的只是分散的而不是系统的知识。所以，教师在教学的时候要多引导学生，把知识前后串通，让学生能综合运用自己所学的知识解决问题，做到举一反三。如，在时序逻辑电路的设计中，学生学习过如何设计多进制同步计数器，当要求设计一个同步序列发生器的时候，有些学生就有点搞不清楚，以为又是一个新知识点。
3.注重教学实践应用
高校教学往往都是综合教学，对于数字逻辑这门课，学生要学习数字逻辑知识，如逻辑代数、卡诺图、组合逻辑电路、时序逻辑电路等理论知识，还要注意数字逻辑是一门实践性较强的课程，要注重课堂教学与实践应用的结合。如，在讲解组合逻辑电路时，可以举一些实际应用的例子，如密码锁电路、报警电路、控制电路等，这样不但激发了学生的学习兴趣，还大大提高了其实践能力。
三、教学方式的改革
1.传统教学方式在数字逻辑课程中的回归
多媒体技术在现代教学中起到了举足轻重的作用，可多方面地优化课堂。而教师不恰当地使用多媒体，致使现代大学生出现“眼高手低”的现象，使其在做学问时易在细节上犯错，不能形成严谨的科研态度。所以，在多媒体风靡的当代，笔者认为，教师应做到将传统教学方式“板书”和多媒体技术相结合。
2.使用新兴教学手段――网络教学
本科教学环境的开放，使得学生与教师的交流仅限于课堂几小时，课下面对面交流的机会甚少。借助于网络迅猛发展的态势，学校可以建立校园内部网，为师生提供交流学习的平台。通过在平台上设置网络区域，师生就可以实现网络资源共享。学生可下载多媒体课件自学，教师也可通过此平台了解学生动态，从而有效调整数字逻辑的教学计划。
四、结语
在教学过程中，教师虽然都在大力倡Т葱拢但笔者认为打牢基础是关键。教师通过合理安排教学与自学，结合传统教学方式，重点讲解疑难问题，设置阶段性测试与实践设计等教学环节，有效加强教学效果。如果教师能通过各种教学方式，使学生体会数字逻辑这门课的内在精髓，那么学生学习这门课将不会感到枯燥，不但可以提高理论分析能力，还可以养成科学研究的态度。
参考文献：
[1]武庆生，邓建.数字逻辑[M].北京：机械工业出版社，2007.
篇（11）
中图分类号：TN79-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0121-02
数字电路是电子信息类专业的一门学科基础课程，通过本课程的学习，同学们能够了解数字电子技术的基本概念、数字逻辑电路分析和设计方法，掌握常用集成电路芯片的使用，实现简单数字应用电路设计，为后续有关专业课程学习和解决工程实践中遇到的数字逻辑问题打下良好的基础，培养具有一定创新能力的应用型人才。
数字电路是现代电子系统的必要组成部分，从一般的数字逻辑电路、微处理器控制电路、到复杂的信号处理系统，无不留下数字电路的身影，因此掌握数字电路分析、设计方法和测试方法是电子信息类专业的基本要求。
1、对数字概念的建立是该门课程的重要基础。
数字电路是真正接触数字逻辑、数字概念的第一门课，这部分概念的掌握与否，直接影响到后续课程的学习，比如：微机原理、单片机原理、数字信号处理和EDA等。
（1）逻辑量概念和逻辑运算是数字电路的基础，逻辑量是用来表示事件是否发生的物理量，在具体电路实现上用高低电平来表示逻辑量0和1。逻辑关系表示了事件之间的因果关系，在具体电路方面用各种门电路来实现。
（2）编码方法、二进制概念、算术运算是数字逻辑的具体应用。用多位有序逻辑量排列来表示不同的符号和不同的数就形成了编码，其中二进制是表示数的一种常用方法，这时的0和1也变成了数，但是其运算电路实现仍然是用逻辑电路来实现的。
比如一位全加器就是一个典型的二进制运算器，其运算规则是按照二进制运算进行的，每个变量的值，代表真实的二进制数0和1，但是其实现电路有时按照逻辑电路来实现的。
假设一位全加器的输入信号两个加数分别为Ai，Bi与低位进位Ci-1，输出信号分别为和Si与进位Ci，则得到真值表如下。
由上述逻辑表达式就可以得到一位二进制全加法器，如果有多个这样的二进制全加器就可以实现多位二进制加法器，实现加法运算。
2、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和设计是数字电路教学的主要内容
组合逻辑电路的分析和设计主要包括各种门电路和一些常用组合逻辑电路，这部分内容是逻辑运算关系的具体实现，也是一些常用小规模集成电路原理理解和应用的具体实现，特别是译码器74LS138和数据选择器74LS151的理解和应用。
时序逻辑电路的分析和设计主要包括触发器原理介绍、由触发器构成的时序电路和中小规模集成电路的应用，这部分内容是数字电路教学的主要内容，特别是用时序电路来解决具体应用问题时，如何把具体问题转换成电路设计问题时一大难点。其中两个重要的集成电路模块是移位寄存器74LS194和异步复位十六进制计数器74LS161。
组合逻辑电路和时序逻辑电路是按照电路中有无触发器来区分的两种电路形式，实际时序逻辑电路中往往肯定包含组合电路，按照一定的分析和设计思路，就可以顺利完成电路的分析和设计。
图一是用译码器和数据选择器分别实现全加器的电路图，我们在输入端用拨动开关来表述不同的输入信号，在输出端用发光二级管来表示输出结果，这样非常直观，利于同学们的理解。
（b）用74LS151数据选择器实现
图1 全加器实现与演示
3、积极改进教学内容，注重应用技能的培养
数字电子技术的发展、电子设计手段的进步已经发生了巨大的变化，但是我们教材的主要内容和20多年前没有大的变化，强调数字技术的基础性，在门电路、集成电路方面花了很多的篇章，这也是现在同学们学习时比较难掌握的部分，但是这一部分也是绝大部分同学今后很少用到的部分。另外一方面，现代设计所需要的CPLD、FPGA知识和HDL语言没有介绍或介绍不够。因此，我们在教学中，弱化门电路和集成电路的教学，强调集成电路的功能和接口条件，在介绍集成电路芯片的同时，介绍其Verilog HDL描述。这样对照硬件和软件进行学习，相互印证，能够得到比较好的效果。这种学习方法，可以适应硬件设计的软件化设计趋势。
4、积极改进理论和实验教学方法，加强动手能力的培养
在数字电路教学中多讲解各种实用电路的设计和实验，可以提高课程教学的效果，帮助同学们理解数字电路理论教学内容，增强同学们感官认识和动手能力。现在数字电路实验特别是多个集成电路芯片的实验因为接线问题，常常影响同学们的实验效果，甚至得不到所需要的结论。另外硬件实验要花费较多的时间资源和硬件资源，并且以后的工作需要更多的是软件仿真工作，因此仿真工作是很多设计过程中不可或缺的一个重要环节。因此在教学过程中我们要求学生掌握Multisim仿真软件。通过老师演示，学生自己仿真，花时间少，可以充分发挥自己的想象。
Mutilsim软件具有非常强大的功能，不仅可以满足数字电路的仿真还可以满足模拟电路的仿真要求，系统提供了大量的信号源和测试设备，使系统的运行看起来非常逼真。系统还可以实现硬件描述语言编程的仿真，还可以进行CPU软件编程程序的仿真，因此建议同学们掌握Mutilsim软件的使用。（如图2）
图2是60进制计数器的电路，图中不仅包含由两个74LS161组成的60进制计数器，还包含了两个数码管驱动电路和两个7段数码管。这样通过仿真软件实现具有下列优点：
（1）可以方便地修改60进制计数器的各种设计方法，只需简单修改就可以实现同步计数电路、异步计数电路、同步置零、异步清零等计数器控制策略；
（2）可以方便地实现其他进制的计数器，如果采用74LS160电路可以更简单；
（3）进一步理解数码管驱动电路的原理和使用方法。
（4）进一步理解数码管的模块的连接方法。
本文针对数字电路课程教学中的数字电路概念、教学内容和教学方法等问题做了比较具体的分析，并用具体实例进行了说明。
参考文献
[1]谢剑斌，李沛秦等.在“数字电子技术”教学中培养学生创新能力.电气电子教学学报，Vol.32，No.6，2010.12.
[2]张振亚.数字电路教改探讨.西南民族大学学报·自然科学版第37卷5，2011.5.
