仿真電路設計總結(jié)精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的仿真電路設計總結(jié)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：仿真電路設計總結(jié)范文
電子設計正朝向自動化方向發(fā)展，使電路設計教學中開始采用一些虛擬設備，通過仿真分析使原本抽象的教學內(nèi)容更為直觀。電工電子實驗教學中引入了電路仿真軟件，可以使電路設計更為直觀，且有助于教師在教學中針對設計電路進行分析，以提高學生對設計電路的理解能力。
1 Multisim 仿真軟件是電子類課程教學中的常用軟件
在眾多的電路仿真軟件中，Multisim 仿真軟件是較為常用的，主要在于其操作方便，且電路的仿真分析能力很強。具體操作中，Multisim 仿真軟件可以在Windows基礎上配備虛擬測量儀器，將電路原理圖輸入軟件操作平臺上，就可以啟動仿真軟件進行仿真教學了。很多開設電子類課程的學校都逐步引進了Multisim 仿真軟件，仿真電路在電腦顯示器上清晰地呈現(xiàn)出來，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，而且還讓學生的實踐操作能力得到了訓練，大大地提高了電工電子教學效率。
2 Multisim軟件簡述
Multisim軟件是Electronics Workbench（簡稱：EWB）的升級版。作為仿真設計軟件，主要用于電子電路的設計，其仿真功能是非常強大的。目前所普遍使用的Multisim軟件為Multisim 12.0，與其他的仿真軟件相比，Multisim的功能性更強，在虛擬操作中，軟件可以提供電路元器件達幾千個，還可以提供各種電路設計中所使用的虛擬儀器，包括信號發(fā)生器、萬用表以及示波器等等，而且這些電路元件和虛擬儀器的圖形與實物具有很高的相似性。操作功能上，Multisim軟件可以對所設計的電子電路進行演示，對電子電路的操作情況進行測試，且能夠設計所需要類型的電路諸如，數(shù)字電路、基礎電路、射頻電路、微控制器電路、接口電路等等。設計者在進行電路設計的時候，可以將Multisim所提供的虛擬元器件利用起來進行電路設計，并將所選擇的各種設備連接起來。電路就通過計算機繪制出來。當電路設計完畢之后，還要對各種元器件的參數(shù)進行確定，還要測試元器件的性能指標。從電子類課程教學的角度而言，由于Multisim操作簡單，學生在短時間內(nèi)就可以進行基本操作。由于操作簡單且仿真軟件所涉及的電路直觀性較強，因此而在電子類教學中廣泛使用。
3 電工電子試驗中電路仿真軟件的應用
3.1 學生應用Multisim 軟件繪制電路仿真圖
電工電子試驗教學中，以試驗教學為主，將理論教學內(nèi)容融入到實驗教學中，以提高學生的理論應用能力。學生應用Multisim 軟件繪制電路仿真圖，在計算機上啟動Multisim 軟件，根據(jù)試驗內(nèi)容將實驗電路繪制出來之后，選擇所需要的虛擬電子元器件配備到電路中，并進行仿真操作和測試，將實驗結(jié)果記錄下來。對電路的仿真測試合格之后，學生課可以利用實物將與虛擬電路相同的實際電路構(gòu)建起來，對電路進行調(diào)試，并將調(diào)試結(jié)果詳細地記錄下來。在實驗操作總，還要仔細觀察實際電路的運行狀態(tài)，以及所獲得的運行結(jié)果，采用對比分析法對虛擬電路的方針結(jié)果與實物運行中所獲得的結(jié)果進行比照。由于虛擬仿真電路所連接的元器件以及各種儀器設備都是處于理想運行狀態(tài)，因而虛擬電路和實際電路的運行結(jié)果會存在一定的誤差。如果誤差范圍沒有超過規(guī)定的范圍，這個試驗操作所獲得的結(jié)果就是有效的。在電工電子試驗中，采用電路仿真軟件進行仿真操作，實現(xiàn)了電子類課程的理論教學與實際教學的有效結(jié)合，而且還使試驗結(jié)果更為清晰，加之學生親自參與虛擬仿真試驗，學生對相關理論知識通過試驗得到了驗證，不僅可以提高電工電子實驗教學的質(zhì)量，還使學生的學習積極性被激發(fā)起來。
3.2 Multisim 軟件仿真試驗的動態(tài)觀測
對Multisim 軟件仿真試驗進行動態(tài)觀測，以流水燈實驗為例。
使用Multisim 軟件所設計的電路為自行振蕩電路和顯示器對各種電路輪流顯示。按照規(guī)定的設計內(nèi)容，流水燈電路設計需要使用的器具包括四位二進制計數(shù)器、譯碼器、LM555、發(fā)光二極管顯示器8個。其中，四位二進制計數(shù)器是將74IS163連接成為二進制的計數(shù)形式。使用指示燈監(jiān)測其對74IS163的計數(shù)進行檢測。將三個指示燈接入到地址控制端，使能端都處于使能狀態(tài)。輸出端所連接的是發(fā)光二極管顯示器，共8個，都連接在LED顯示管的負極上。當進行仿真調(diào)試的時候，可以看出三個指示燈都按照三位二進制數(shù)進行計數(shù)發(fā)光。與此同時，還將LED顯示管依次點亮。當兩邊的燈都亮起來的時候，就現(xiàn)實譯碼器5處于低電平狀體的時候，所連接的發(fā)光二極管就會亮起來，這就可以證明電路設計是有效的。
4 總結(jié)
綜上所述，計算機技術的發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活方式都發(fā)生了變化。為了促進教學與實踐有效結(jié)合，一些學校在電工電子實驗教學中使用了電路仿真軟件，以使學生可以在實驗室模式實驗，不僅可以激發(fā)學生的學習積極性，還能夠激發(fā)學生對知識探索的興趣。Multisim軟件是電子類實驗教學中的常用工具，由于操作簡單，學生能夠利用軟件自主設計電路，由此而使得學生的操作能力得以增強。
參考文獻
[1]吳根忠，李劍清.基于 Multisim的電工學虛擬實驗教學[J].實驗室科學，2011，14（03）：19-21.
[2]姜鳳利，樸在林，王義明，等.電工與電子技術課程網(wǎng)絡教學研究與實踐[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報（社科版），2013，15（02）：196-199.
第2篇：仿真電路設計總結(jié)范文
關鍵詞：PROTEL；電路課程；CAD課程設計；教學方法
中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01
實驗教學的標準隨著教育的改革不斷提升，學生的創(chuàng)新精神和靈活運用所學知識的能力都是實驗教學涵蓋的內(nèi)容，學生在實驗過程中能夠鍛煉綜合設計、實際應用、創(chuàng)新思維等方面的能力，學會自主思考分析和解決問題。
一、電路CAD課程設計的現(xiàn)狀
電路CAD課程設計是電子信息工程專業(yè)課階段理論知識的綜合應用，教師在教學中，往往將其當作一門理論課來教學，通常會先給出一個具有某種功能的電路設計圖，對設計圖電路的主要部分工作原理和達到這一原理的主要功能進行講解，最后要求學生在PROTEL軟件中繪制電路系統(tǒng)的原理圖和印制板圖。這樣的教學方法不僅制約了學生的自主學習能力，學生處于被動學習狀態(tài)，學習能力和對知識的掌握能力下降，這樣的課程設計完全失去了教學的意義。
因此應當對這樣的教學方式進行改革，把教學目標設定為提升學生的動手操作能力，以學生為教學主體自主學習，教師輔以指導，啟迪學生的創(chuàng)造性思維，學會運用不同的方法解決問題。
二、基于PROTEL的電路CAD課程設計
讓學生通過所學的理論知識，設計一個實際應用的單片機測試系統(tǒng)，輔以電路設計工具軟件PROTEL，繪制出電路原理圖和PCB圖。
（一）PROTEL軟件的設計流程
PROTEL軟件是一個完整的全方位電路設計系統(tǒng)，包含有電路原理圖設計、PCB設計、PCB自動布線、可編程邏輯器件設計、模擬/數(shù)字信號仿真等功能模塊，并具有Client/Server（客戶/服務器）體系結(jié)構(gòu)。其中PCB設計和電路原理圖設計是其最具代表性的功能，提供了完備的電路仿真器，使從原理圖的繪制到最終電路板設計的所有工作都能輕松完成。
該軟件設計流程為是：首先是工作環(huán)境設置和頁面設置，裝入元件庫，然后，將元件、電源符號、接地符號、連接線、網(wǎng)絡標號和說明信息分別依次放置在圖紙上合適的位置，再就是對電路圖進行檢查和調(diào)整，最后保存并輸出。
（二）課程設計的內(nèi)容
對于學生想要設計什么系統(tǒng)，教師不應限制，檢測和設計系統(tǒng)時允許學生任意選擇物理量，另外，教師要對設計系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容進行規(guī)定，以保證課程設計能達到最終目標。
第一，MCS-51系列單片機必須包含在設計的系統(tǒng)的芯片中；第二，測試的物理量必須要顯示在4位LED中；第三，在檢測量超過設定值后，系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警報；第四，要設置能夠讓測試系統(tǒng)根據(jù)實際情況作出相應調(diào)整的按鈕；第五，要配有一路傳感器和相應的調(diào)理電路；第六，要配備AD轉(zhuǎn)換芯片使檢測物理量的模數(shù)能夠轉(zhuǎn)換。
（三）測試系統(tǒng)的要求
為達到啟迪學生創(chuàng)造性思維的教學目的，測試系統(tǒng)的設計有以下幾點要求：
第一，學生必須制定多套測試系統(tǒng)繪制的方案，從中選擇最終方案并闡述理由；第二，測試系統(tǒng)必須達到方案最優(yōu)化和實際的效益最大化的要求；第三，傳感器能夠穩(wěn)定工作，精度要準確，若出現(xiàn)問題，則要給出彌補方案；第四，在繪制PCB之前，學生必須弄清其設計規(guī)則，既要完成任務，又要保證所設計的測試系統(tǒng)原理圖的功能的正確性和布局的美觀性以便實際裝配調(diào)試；第五，為設計提供完整詳細的說明書，例如工作原理、選擇元件的原因、PCB的設計規(guī)則等。
（四）測試系統(tǒng)的仿真分析和驗證
很多學生在以前并沒有接觸過設計，缺乏經(jīng)驗，所以為了讓學生順利完成設計，需要仿真分析和校驗設計的原理圖，可以直接在PROTEL中對模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)?；旌想娐愤M行仿真校驗。電路仿真的流程一般是首先將仿真電路、電源等繪制出來，然后將仿真分析的參數(shù)進行設置，繼而運行仿真分析，最后對結(jié)果進行觀察。以仿真的結(jié)果為依據(jù)，校驗傳感器調(diào)理正確與否。因而，在原理圖的設計和仿真分析之間需要反復校驗電路放大倍數(shù)的合理性以及能否正常工作，再調(diào)整選擇的參數(shù)，繪制出符合要求的原理圖。
三、總結(jié)
基于PROTEL的電路CAD課程設計的教學方法是教育革新的具體表現(xiàn)，其不僅能讓學生完全掌握理論知識，還鍛煉了學生的實際操作能力，同時也讓學生的創(chuàng)造性思維得到了發(fā)揮，提高了學生的綜合素質(zhì)，這一教學方法應該被廣泛推廣應用。
參考文獻：
[1]黃秀珍.《電子系統(tǒng)CAD》課程設計教學改革探討[J].科技資訊，2012（08）.
[2]李晗.關于PROTEL的教學方法的幾點總結(jié)[J].科技信息，2007（34）.
[3]邵建昂. PROTEL教學實踐探討[J].實驗室研究與探索，2007（02）.
第3篇：仿真電路設計總結(jié)范文
關鍵詞：EDA 電子技術 課程設計 改革實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0101-02
電子技術課程設計是該校電氣、計算機、信息類等相關專業(yè)重要的理論和實踐綜合設計環(huán)節(jié)，其教學效果直接影響著學生動手實踐的積極性和創(chuàng)新性。該校傳統(tǒng)的電子技術課程設計都是買成套產(chǎn)品讓學生按圖組裝，焊接、調(diào)試，根據(jù)作品和報告給定成績。這種傳統(tǒng)方式的課程設計，學生的創(chuàng)新意識缺乏鍛煉，學習興趣降低，不利于培養(yǎng)學生實踐動手能力和主動探索精神。為了提高我校實踐教學效果，加強學生綜合素質(zhì)，又恰逢我院新進PCB板制作設備，電子技術課程設計引進了Proteus仿真，Protel原理圖繪制和PBC制作，進行了基于“實際工程項目”教學改革，下面就以1 000 s秒表電路設計為例，介紹電子技術課程設計的實施過程。
1 課程設計選題
要想挑起學生動手興趣，提高設計熱情，學生親自參與課程設計全過程，可以自擬感興趣的題目，增強學生的自我意識和參與感。當然，教師給定的題目必須貼近生活實際，有較強的應用背景，與實驗條件匹配，且不要限制太死板，要給學生發(fā)揮的空間。一般讓學生提前一個月的時間選題，可以留充足的時間在網(wǎng)上購買元器件。秒表在電子產(chǎn)品中用到非常廣泛，又較全面的覆蓋了電子技術的主要知識點，現(xiàn)以1 000 s秒表為例，對該校電子技術課程設計進行了全面改革。
2 建立模塊化設計思想
根據(jù)題目，上網(wǎng)查找資料，確定1 000 s秒表這個項目分4個模塊。他們分別是基本RS觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)譯碼顯示部分。確定基本RS觸發(fā)器的職能是啟動和停止秒表工作；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為計數(shù)器提供清零信號；時鐘發(fā)生器用555定時器構(gòu)成，為計數(shù)器提供時鐘信號；計數(shù)及譯碼顯示是對時鐘進行計數(shù)，并用數(shù)碼管顯示出來。確定好各模塊基本功能后，通過查閱資料，熟悉相關理論知識，對各模塊電路進行設計。
3 Proteus仿真
為了高效設計，對各模塊電路分別進行仿真，即分別測試基本RS觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時鐘發(fā)生器和計數(shù)器邏輯功能，待各模塊電路仿真工作正常后，在將有關電路逐級連接起來進行測試，直到測試整個1 000 s秒表整個電路的功能，，最終的仿真設計電路圖為圖1所示。模塊1為用集成與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，它的一路輸出為模塊3的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入，另一路輸出為與非門C（U1）的輸入控制信號，按動按鈕開關K2，則門A（U1）輸出，門B（U1）輸出，K2復位，和狀態(tài)保持不變；再按動K1，則由0變?yōu)?，門C（U1）開啟，為計數(shù)器啟動做好準備，由1變?yōu)?，送出負脈沖，啟動單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。模塊3的輸入觸發(fā)脈沖由模塊1的提供，輸出負脈沖通過非門B（U3）加到計數(shù)器的清零端，為計數(shù)器提供清零信號。模塊2為用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，是一種性能較好的時鐘源。當基本RS觸發(fā)器時，門C（U1）開啟，555產(chǎn)生的脈沖信號通過門C（U1）作為計數(shù)脈沖加于計數(shù)器的計數(shù)輸入端。模塊4是計數(shù)顯示部分。采用異步二-五-十進制加法計數(shù)器74LS90芯片，該芯片，先通過不同的連接方式，測試74LS90的四種不同的邏輯功能，然后把它工作于十進制計數(shù)的8421碼狀態(tài)。經(jīng)過仿真，電路設計合理，仿真結(jié)果好。這種設計和仿真方法有利于檢查和排除故障，保證設計高效、圓滿完成。
4 繪制電路原理圖和PCB板建立
為了更接近于工程實踐，電路設計仿真好后，學生還需根據(jù)PROTEL軟件進行原理圖的繪制和PCB板的制作，設計PCB板時盡量自動布線后，再加上人工修改，這樣使布線更合理。根據(jù)每個學生上交的PCB板文件，教師根據(jù)該院新引進的PCB板生產(chǎn)設備印制出學生獨一無二的PCB板。接下來的工作就是焊接元器件和調(diào)試硬件電路，因為有仿真基礎，大大減少了硬件調(diào)試時間，產(chǎn)品的合格率得到了很大提高。
5 全面的考核系統(tǒng)
建立完善的成績考核系統(tǒng)是保證電子技術課程設計教學質(zhì)量的關鍵。結(jié)合工程實際產(chǎn)品設計的一般流程，根據(jù)各個環(huán)節(jié)在設計電子技術課程設計的所占比重，課程設計成績由設計方案成績（占20%）、軟件仿真成績（25%）、硬件調(diào)試成績（占35%）和總結(jié)報告成績（占20%）四部分組成。設計方案成績重點考察學生是否認真查閱資料，獨立完成設計方案與器件選型，按課題要求完成電路圖設計，所涉及的方案是佛偶偶有創(chuàng)新性。在軟件仿真成績和硬件調(diào)試成績的評定過程中，不僅要重視結(jié)果，而且要重視過程，通過提問等方式來進一步考核學生對于設計電路原理的理解和掌握程度，分析問題和解決問題的能力?？偨Y(jié)報告成績考察學生實驗報告的規(guī)范程度，內(nèi)容完整性，電路原理圖和印制電路板圖繪制的規(guī)范情況。
通過近幾年的電子技術課程設計教學改革，激發(fā)了學生濃厚的學習興趣，提高了學生的實踐動手能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神、協(xié)作和配合能力，鍛煉了學生的科技總結(jié)報告撰寫能力，提高了我校電氣專業(yè)學生的整體素質(zhì)。為他們參加校內(nèi)和全國電子設計大賽奠定了基礎。
參考文獻
第4篇：仿真電路設計總結(jié)范文
語音信號的抽樣和重構(gòu)，在理論方面涉及到濾波器的設計和抽樣定理［2，3］，實踐方面涉及到濾波器和抽樣定理的具體實現(xiàn)，還包含模擬電路和數(shù)字電路的基礎知識，是理論和實際緊密結(jié)合的。因此，將其作為電子課程設計的題目，可以使學生充分鞏固和加深理解基礎核心課程的知識，提高自學能力和解決實際問題的能力。本文將其作為“電子線路課程設計”的教學平臺進行構(gòu)建的。
1語言信號抽樣和重構(gòu)系統(tǒng)設計
語音信號的抽樣與重構(gòu)系統(tǒng)是對經(jīng)過抗混疊濾波后的語音信號進行8kHz自然抽樣，然后把抽樣信號進行重構(gòu)，恢復出原信號，并將信號通過揚聲器輸出。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，包括電源電路、語音信號的輸入電路、抽樣時鐘產(chǎn)生電路、信號抽樣電路、信號重構(gòu)電路和功率放大電路等。
1)電源電路電源電路可以提供±12V和±5V的直流電源。實現(xiàn)方法是將220V交流電經(jīng)過變壓器和整流橋變成+15V和－15V的直流電［1，2］。先將+15VDC輸入到模塊LM7812和LM7805，轉(zhuǎn)變成為+12VDC和+5VDC輸出;而將－15VDC輸入到LM7912和LM7905，轉(zhuǎn)變成－12VDC和－5VDC輸出。
2)語音信號的輸入電路語音信號的輸入電路包括語音信號的采集和抗混疊濾波。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，設計的抽樣頻率為8kHz。為避免頻譜混疊，對信號要進行抗混疊濾波［4］。因此，將語音信號通過麥克風轉(zhuǎn)換為電信號后，對信號進行放大和濾波。低通濾波器的參數(shù)如下:截止頻率為3400Hz、通帶衰減3dB、阻帶衰減40dB，用濾波器設計軟件Filterlab進行設計［5］。
3)抽樣時鐘產(chǎn)生電路抽樣時鐘產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生8kHz的雙極性方波信號。通過參數(shù)設計，芯片NE555可以用來產(chǎn)生頻率和占空比可變的單極性方波信號。但后續(xù)抽樣電路需要的是雙極性的方波信號，故還需進行極性轉(zhuǎn)換，可以采用運算放大器實現(xiàn)。
4)信號抽樣電路信號抽樣電路的功能是對語音信號進行自然抽樣，可以使用四通道雙向模擬開關芯片CD4066實現(xiàn)。雙極性方波信號接到控制端，控制模擬開關的通斷控制音頻信號的通過，達到抽樣目的。
5)抽樣重構(gòu)電路抽樣后信號的重構(gòu)過程，就是一個內(nèi)插過程，是通過低通濾波器實現(xiàn)的。這里的濾波器參數(shù)與抗混疊濾波器參數(shù)相同。
6)功率放大電路功率放大電路的功能是對重構(gòu)后信號進行功率放大，驅(qū)動揚聲器，核心芯片為LM386。
2課程設計流程安排及要求
第一階段:教師講解設計的整體功能及系統(tǒng)劃分，學生初步了解整個設計的組成和結(jié)構(gòu)。同時完成學生的分組，二人一組自愿組合，第二階段:學生根據(jù)設計內(nèi)容，查找相關資料，獨立完成電路設計。利用Multisim對各單元電路進行仿真，完成設計報告。設計報告內(nèi)容包括系統(tǒng)概述、單元電路設計、分析和仿真［6］。其設計任務包括:①介紹系統(tǒng)設計的思路與總體方案;②介紹單元電路參數(shù)的選擇和計算;③給出仿真電路圖和仿真結(jié)果;④給出工作分工和元器件明細表;⑤給出引用的參考文獻。第三階段:焊接之前，要求學生畫出布局布線圖，包括元器件在實驗板上的擺放和排列、器件所有管腳之間的連接以及電源和地的安排等。布局布線圖完成后便進行電路的焊接和調(diào)試，最后完成總結(jié)報告。總結(jié)報告包括:①系統(tǒng)功能描述;②各單元電路的調(diào)試和實際改進的電路圖;③系統(tǒng)測試結(jié)果，給出重要測試點的實測波形;④課程收獲和建議。
第5篇：仿真電路設計總結(jié)范文
關鍵字：FPGA；高速低功耗； 方法措施
FPGA的功耗高度依賴于用戶的設計，沒有哪種單一的方法能夠?qū)崿F(xiàn)這種功耗的降低，如同其它多數(shù)事物一樣，降低功耗的設計就是一種協(xié)調(diào)和平衡藝術，在進行低功耗器件的設計時，人們必須仔細權衡性能、易用性、成本、密度以及功率等諸多指標。
FPGA設計的總功耗包括靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗兩個部分。其中，靜態(tài)功耗是指邏輯門沒有開關活動時的功率消耗，主要由泄漏電流造成的，隨溫度和工藝的不同而不同。靜態(tài)功耗主要取決于所選的FPGA產(chǎn)品。
動態(tài)功耗是指邏輯門開關活動時的功率消耗，在這段時間內(nèi)，電路的輸入輸出電容完成充電和放電，形成瞬間的軌到地的直通通路。與靜態(tài)功耗相比，通常有許多方法可降低動態(tài)功耗。
為提高FPGA的數(shù)據(jù)處理速度及降低芯片功耗，邏輯電路設計應重點采用以下措施：
（1）采用流水線，降低芯片功耗，提高系統(tǒng)時鐘。流水線是一種設計技巧，它在很長的組合邏輯路徑中插入寄存器，寄存器雖增加了運算周期數(shù)，卻能大大減少組合邏輯延時，提高整個系統(tǒng)工作頻率。有流水線電路在占用資源略有增加情況下，工作速度是沒有流水線電路的2倍多，可見，少量資源換來了芯片工作速度的成倍增加。
（2）按面積優(yōu)化組合邏輯，減小組合邏輯的復雜性，從而減少組合電路需要的邏輯門數(shù)量，邏輯門數(shù)的減少，意味著芯片功耗的降低。流水線的使用已經(jīng)保證芯片具有足夠高的處理速度，各個寄存器間的組合邏輯不再以速度為優(yōu)化目標進行設計，考慮到功耗要求，應以最少的邏輯門數(shù)實現(xiàn)該功能。
（3）以原理圖描述功能模塊的數(shù)據(jù)流，以VHDL語言的行為語句描述控制流。這種邏輯電路設計思想，充分利用原理圖設計直觀、形象和VHDL輸入法簡單明了的優(yōu)勢，既可以獲得具有高效率流水線結(jié)構(gòu)的同步電路，又能夠大大縮短設計時間。
（4）在電路設計過程中，應使用“自底向上”與“自頂向下”設計相結(jié)合、“邏輯設計”與“功能仿真”交替進行的設計技巧，以保證邏輯電路的層次化、模塊化以及功能的正確性。首先把邏輯復雜的功能模塊，分割為幾個相對簡單的小模塊；然后分別設計這些小模塊，進行功能仿真，發(fā)現(xiàn)錯誤，修改設計，再仿真……，直到功能完全正確；再實例化小模塊，組成功能復雜的大模塊，依舊重復功能仿真、修改設計的過程；再實例化這些大模塊，構(gòu)成更上層模塊……，最后獲得功能完全正確的邏輯電路。
（5）在時鐘網(wǎng)絡上減少開關動作也可大幅降低功耗。多數(shù)可提供獨立全局時鐘的FPGA是分割為幾部分的，若一個設計間歇地采用部分邏輯，就可關掉其時鐘以節(jié)省功耗。最新FPGA中的PLL可禁止時鐘網(wǎng)絡并支持時鐘轉(zhuǎn)換，因此既可關掉時鐘也可轉(zhuǎn)換為更低頻率的時鐘。更小的邏輯部分能夠潛在地使用本地/局域時鐘來替代全局時鐘，因此不必使用不相稱的大型時鐘網(wǎng)絡。
（6）對易受干擾的設計而言，減少意外的邏輯干擾可大幅降低動態(tài)功耗。意外干擾是在組合邏輯輸出時產(chǎn)生的暫時性邏輯轉(zhuǎn)換。減少這種效應的一個方法是重新考慮時序設計，以平衡時序關鍵路徑和非關鍵路徑間的延遲。用戶可在軟件工具的幫助下應用這種方法，例如某軟件可通過組合邏輯移動寄存器的位置，以實現(xiàn)平衡時序。另外一種方法是引入流水線結(jié)構(gòu)，以減少組合邏輯深度，流水線還有助于增加速度。第二種方法對無意外干擾設計的效果不明顯，相反還可能增加功耗。
方便快捷的精確功率估算工具，不僅有助于設計工程師對功率進行定量評估，同時也有助于加快產(chǎn)品設計進度。如果在初期功率評估工具和數(shù)據(jù)表中沒有實際數(shù)據(jù)，設計工程師就不能在設計階段走得更遠。獲取初期評估數(shù)據(jù)工具，可使設計人員在設計開始之前就進行功率估算。此外作為設計規(guī)劃，工程師可將布局和布線設計加載到更精確的功率評估持續(xù)當中，從而得到一個更精準的功耗描述。最好的評估工具可使仿真文件無縫集成到電源工具中，因而能夠獲得開關功率的精確描述；若不能進行仿真，則該工具也能自動給出FPGA設計的評估參數(shù)。
參考文獻：
第6篇：仿真電路設計總結(jié)范文
關鍵詞 電子仿真技術；電工維修
中圖分類號 TM 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0171-01
隨著電子電工技術以及計算機軟件技術的迅猛發(fā)展，電子仿真技術不斷滲透到電子電工技術的各個領域。電工維修作為電子電工技術中重要的一部分，十分需要電子仿真技術應用推廣到該領域。我們可以利用電子仿真軟件進行電路的相關設計，有效地鍛煉電工的電子設計能力和開發(fā)能力。也就是通過實際的設計電路，電工維修工作者才會更加熟悉電路，更有利于進行維護工作。另外，作為電子仿真技術的特色之處就是其能夠充分調(diào)動使用者的主動性，讓使用者自己動手去搭建，能夠提高使用者實際動手能力。它能夠多方面地調(diào)動使用者的積極性，激發(fā)使用者學習興趣和欲望，提高使用者掌握的效率。例如在電子仿真軟件焊接操作的五個步驟，就是提供給你視頻教學和實用的場景，教你一步一步去實現(xiàn)焊接的過程。下面我們重點討論如下兩個電子仿真技術在電工維修中的應用。
1 電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH在電工維修中的應用
在電工維修中，利用ELECTRONICS WORKBENCH軟件作為電路設計，能夠有效地鍛煉了電工維修工作者的電子設計能力和開發(fā)能力，不僅使使用者的能力得到提升，另一方面還節(jié)約了成本代價。在實際使用電子仿真軟件進行電路設計時，首先是搭建電路，尋找電路中的各個元件，然后將各個元件進行連接，設定相應的參數(shù)，最后運用示波器觀察各個點的輸出波形的結(jié)果。如果不采用這種電子仿真軟件，則對于接觸示波器比較少的使用者在使用真實的示波器時，可能由于陌生或緊張造成示波器的損壞，這樣就會大大增加電工維修工作者的成本，浪費了大量時間。而使用電子仿真軟件中的示波器，就不會出現(xiàn)這種問題，可以很清晰地得到波形結(jié)果。由于電子仿真軟件中的示波器外觀和真實示波器類似，因此，熟悉了電子仿真軟件中的示波器，上手真實的示波器是很容易的。這樣就會避免對實際設備的損壞，即節(jié)省時間，又節(jié)省了成本，更有利于電工維修工作者的自我成長和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
在實際的電路設計過程中，電路維修工作者主要面臨的問題是電源故障，主要包括：直流電和交流電錯位、直流電源的正負極反接等；對于由于元器件短路帶來的故障，例如在實際的操作過程中，電工維修工作者很不小心可能會把三極管的兩個管腳短路，導致三極管燒壞的現(xiàn)象。這些問題可以利用電子仿真軟件先事先操作一遍，在進一步提高正確率的情況下，再進行實際操作，進一步減少設備損壞，有效節(jié)約設備
成本。
2 電子仿真軟件網(wǎng)絡虛擬實驗室在電工維修中的應用
作為當前的一項熱門技術，虛擬技術擁有廣闊的應用前景，現(xiàn)在已經(jīng)在軍事與航空技術、機器人領域、通信行業(yè)、醫(yī)療等相關領域應用廣泛。當然，虛擬技術在電工維修領域也有應用的地方，即虛擬實驗室。所謂虛擬實驗室，就是可以借助一些新興技術，例如：多媒體技術、電子仿真技術以及現(xiàn)實虛擬技術等，來實現(xiàn)電工維修工作者實際的軟硬件的工作環(huán)境。這樣對于一些高危環(huán)境的工作，具有很大的意義。因為這種虛擬的環(huán)境和實際的環(huán)境相近，這樣就可以提前熟悉工作內(nèi)容和預知環(huán)境所產(chǎn)生的狀況等。目前，國外的網(wǎng)絡虛擬技術應用已漸漸成熟，成立許多網(wǎng)絡虛擬實驗室，而國內(nèi)在網(wǎng)絡虛擬技術的研究正處于起步發(fā)展的階段，需要進一步研究分析。從國內(nèi)外地對網(wǎng)絡虛擬實驗室的相關研究來看，我們可以把它主要分成如下兩類。
1）軟件仿真形式的網(wǎng)絡虛擬實驗室。這種實驗室是完全依托于軟件的，以仿真軟件為基礎，為電工維修工作者提供虛擬的工作環(huán)境，讓其通過網(wǎng)絡的途徑進入實驗室進行學習和共享資源，在其中可以利用上述講的電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH進行電子電路設
計等。
2）直接操作遠程試驗的網(wǎng)絡虛擬實驗室。這種實驗室并不是完全依托于軟件的，它控制的對象是實實在在的實驗設備。也就說電工維修工作者可以利用該電子仿真軟件接收來自客戶端的故障問題和參數(shù)設置，然后利用相關的電子仿真軟件進行仿真分析，最后將分析得到的故障解決方案和新的參數(shù)設置通過實驗室傳送給客戶端，甚至電工維修工作者可以對實際的實驗設備的參數(shù)進行一邊調(diào)整，一邊看真實的運行過程以及輸出結(jié)果。這種仿真技術，利用了有限的資源，提高了電工維修工作者的工作效率，是目前虛擬網(wǎng)絡實驗室研究的一個重要方向。
3 總結(jié)
由于電子仿真軟件具有強大的電路設計、電路繪圖、設備虛擬、對故障設備分析處理等功能，其可操作性強，作為電工維修的訓練和學習的有效手段，其在電工維修領域起到越來越重要的作用。電子仿真技術不但能夠提高電工維修工作者的業(yè)務知識水平，更能開闊電工維修工作者的視野和工作的積極性，促進電工維修行業(yè)的發(fā)展和進步。
參考文獻
第7篇：仿真電路設計總結(jié)范文
課題內(nèi)容設計合理與否，將直接影響到課程設計的綜合訓練效果。在具體課題內(nèi)容設計時，應注意以下幾點：
選擇具有實用性和趣味性的課題從學生的實際水平出發(fā)，幫助學生選擇適合自己的題目，使題目與理論知識密切相關，又具有較強的趣味性和實用性，與生產(chǎn)實際相結(jié)合。例如，要求學生組裝一整的收音機、家居生活中能用到的聲光控開關、門窗防盜報警器等。又如我們選用的《音樂彩燈控制器設計》、《多功能數(shù)字鐘的電路設計》、《交通燈控制邏輯電路設計》等課題，學生做起來積極性很高。更重要的是通過這一過程，學生運用專業(yè)技能解決實際問題的綜合能力得到了提高。
選擇能綜合應用理論知識的課題要求學生綜合運用本課程的基本理論和知識，獨立完成一項實際課題。通過查閱資料、線路設計、選擇元器件、電路安裝調(diào)試，使學生所學的基本理論和知識充分運用于解決實際問題。例如電子脈搏計這一課題，要應用到傳感器、放大電路、有源濾波電路、整形電路以及數(shù)字電路中的各種門電路、觸發(fā)器、計數(shù)器及譯碼、驅(qū)動顯示電路。又如數(shù)字鐘電路設計這一課題，數(shù)字鐘是一個典型的數(shù)字電路系統(tǒng)，選此作為設計題目，可使學生將學過的比較零散的數(shù)字電路知識有機地、系統(tǒng)地聯(lián)系起來用于實際，培養(yǎng)綜合分析、設計電路的能力。還可選用有源濾波器的設計題目，使學生進一步加深領會運算放大器在信號處理電路中的應用，選用交流寬帶放大器的設計，使學生對放大電路的三種不同組態(tài)的特點、應用場合以及電路的設計方法得到練習，并通過這個對基本放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻帶寬度以及引入負反饋對放大器性能的改善得到進一步的理解，同時提高學生理論聯(lián)系實際的能力。
課題內(nèi)容要注重集成電路和新技術、新產(chǎn)品的應用當今時代電子技術飛躍發(fā)展，新技術、新產(chǎn)品層出不窮，課程設計可以彌補教材的滯后性。在電路設計中，應盡量采用集成電路，特別是集成運算放大器和某些專用芯片（如模擬乘法器、鎖相環(huán)）作為電路的重要構(gòu)件，體現(xiàn)出現(xiàn)代電子電路的設計是各種集成電路構(gòu)件的組合的先進設計理念，尤其是將模擬電路、數(shù)字電路與微處理器相結(jié)合，以數(shù)字電路為主，軟硬件結(jié)合，以硬件電路設計為主，符合現(xiàn)代電子電路結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。例如我們原來經(jīng)常選定分立元件OTL和OCL功放電路設計課題，隨著目前大量的集成功放芯片的上市，我們就把這些課題內(nèi)容并入《集成電路音響放大器》、《音頻信號發(fā)生器》等課題中。又如在數(shù)字脈搏計課題中，介紹了鎖相倍頻的新概念，同時介紹了集成電路CC4046和C14526構(gòu)成的鎖相倍頻電路。通過這些課題設計將一些集成電路的工作原理以及使用方法介紹給學生，并在實踐中得到練習，使所學的理論知識更加豐富。
選擇適應專業(yè)需要，結(jié)合專業(yè)特點的課題為了拓寬學生的知識領域，使學生對專業(yè)有所認識和了解，提高學生對專業(yè)的興趣和學習的積極性，在課程設計中引入了一些結(jié)合專業(yè)特點的課題。例如數(shù)字轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)與頻率計設計，由于轉(zhuǎn)速測量在工業(yè)控制領域和人們的日常生活中經(jīng)常遇到，在工廠里測電機每分鐘的轉(zhuǎn)速，自行車里程測速計，心率計以及汽車時速的測量等都屬于這一范疇。又如PWM（電動機調(diào)速系統(tǒng)），由于該系統(tǒng)在工業(yè)控制的調(diào)速系統(tǒng)中得到廣泛地應用，同時，又由于該系統(tǒng)由脈寬調(diào)制器和脈沖放大器兩大部分組成，而脈寬調(diào)制器又包括鋸齒波發(fā)生器和電壓比較器，密切地聯(lián)系了電子技術課程的基本內(nèi)容。這些課題對掌握基礎知識，開闊學生的視野，增強對專業(yè)課的認識，提高學習的積極性都能起到較大的作用。
注意選擇和后續(xù)專業(yè)課有關的課題為對電子技術課程的進一步提高和為后續(xù)課程打下一定基礎，可考慮選擇一些模擬電路和數(shù)字電路綜合性的課題，以使學生對電子技術有一個全面的、綜合的認識，對后續(xù)專業(yè)課有一定了解，為后面的學習打好基礎。例如《調(diào)速系統(tǒng)的給定積分器》課題。
課程設計的組織實施
以人為本，因材施教教師只在大思路上作一定的引導，對具體方案不做過多干預，只起組織、引導、檢查、把關和解決一些疑難問題的作用，放手讓學生大膽實踐，以充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性。我們的改進做法是:在注重結(jié)論正確的同時，強調(diào)整個設計方案實施的全過程，即使得出的結(jié)論不盡如人意，甚至是錯的，只要學生能找出其中的原因并提出相應的改進措施，仍然可獲得較好的成績;相反，如果結(jié)論是抄襲得來的，即便是正確的，設計成績也按不及格處理。如電子脈搏計的設計課題，只給出設計方案的原理框圖，講明基本原理、總體構(gòu)思和適當?shù)脑O計提要，在設計任務書中給出原始數(shù)據(jù)及主要技術要求，而具體的原理圖及元件的參數(shù)，集成電路的選擇，電路的安裝調(diào)試等工作則要求學生獨立完成，這樣做可培養(yǎng)學生的自學和獨立解決問題的能力，學生的收獲更大。
虛實結(jié)合，重在“真品”（1）采用機輔分析。電子設計自動化(EDA)技術是以計算機為工作平臺，對電子電路或系統(tǒng)進行自動分析和設計的計算機輔助技術，它的應用使得電路功能、參數(shù)的分析和設計都可以脫離具體對象，在構(gòu)筑于計算機平臺上的虛擬環(huán)境中通過仿真處理而自動實現(xiàn)。EDA技術已成為現(xiàn)代電子工程開發(fā)與應用領域的支撐技術，在電子行業(yè)，Miltisim、Protel等電子仿真軟件，已成為電子工程設計的必備工具。學習和掌握應用計算機對電子電路的分析是目前和今后發(fā)展的必然趨勢，將其應用到課程設計領域也是教學改革的方向。一是應用Miltisim設計電路仿真。在學生根據(jù)設計課題擬定初步方案后，要求他們先在電路仿真與分析軟件Milltisim平臺上對于所設計的電路進行仿真，觀察電路功能是否滿足設計要求，分析主要元器件參數(shù)對電路指標的影響，初步了解電路靜態(tài)和動態(tài)的工作情況，在Milltisim平臺上調(diào)試電路使之達到技術指標，為電路的實調(diào)做準備。二是應用ProtelForWindows設計印刷電路板。在Milltisim仿真后，給學生介紹印刷電路板的自動化設計軟件ProtelForWindows和設計印刷電路板的基本工程知識，要求學生應用ProtelForWindows設計軟件繪制本組設計的電路原理圖并設計出印刷電路板圖。通過幾年課程設計的實踐，對有源濾波器、交流寬帶放大器、數(shù)字溫度計、數(shù)字鐘、交通燈控制器等設計課題采用MilltisimEDA軟件與虛擬樣機，指導學生進行電子技術課程設計，取得了較好的教學效果。（2）結(jié)合傳統(tǒng)設計。近年來，全國各高校都開設了EDA技術的教學和實踐課程。對機電類專業(yè)的學生而言，電子技術課程設計是學生在學完電子技術理論課程后進行的一次綜合性訓練，其目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識的能力、獨立設計電子產(chǎn)品的能力和對電子產(chǎn)品實際安裝、調(diào)試的能力。如果學生沒有從原理圖設計開始一直做到樣機調(diào)試成功，經(jīng)歷整個電子產(chǎn)品的設計、開發(fā)過程，又如何能提高電子技術課程設計的作用?所以要將傳統(tǒng)課程設計與EDA技術的訓練相結(jié)合，比較電路實測的性能和計算機的仿真結(jié)果，以認識計算機仿真在電路設計中所起的作用，使學生對EDA技術的了解不只是停留在軟件系統(tǒng)的操作上，而是對該技術在電子設計中所起的作用有一個整體的認識，能對學生綜合能力的培養(yǎng)有所幫助。
形成組合，團結(jié)協(xié)作在組隊方面，采取電子設計競賽的組織方式，2～3人為一組，要求學生不僅要共同討論設計課題和選擇設計方案，還必須落實自己具體的設計任務，如計算機輔助分析、硬件電路的制作、調(diào)試、資料的查閱、整理和總結(jié)等，有分工有合作，以培養(yǎng)學生的團隊精神。
第8篇：仿真電路設計總結(jié)范文
【關鍵詞】高職教育 數(shù)字電路與仿真 教學改革 項目化教學法
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）20-0094-01
數(shù)字電路與仿真是高職電子類專業(yè)一門主要的專業(yè)基礎必修課程。一直以來，數(shù)字電路與仿真都是采用黑板和實驗兩種教學模式。在進行理論講授時是以老師為主體，學生總是被動地接受知識；而在實踐環(huán)節(jié)教師仍以傳授知識為目的，實踐課程被作為課堂理論知識的驗證。一般的教學方法造成了在教學過程中教師一手包辦、學生動手機會較少的現(xiàn)象。在這樣的教學模式下，學生就會缺乏對這門課程的學習興趣，抑制學生的創(chuàng)造力和主動性，所以必須對數(shù)字電路的教學方式進行改革，引入項目化教學法。項目化教學法是將該課程的知識轉(zhuǎn)化為若干個教學項目，然后老師和學生通過共同完成一個完整的項目而進行的教學活動，這就是一種真正的理論與實踐相結(jié)合。在數(shù)字電路與仿真的課程改革中引入項目化教學，不僅打破了理論課、實驗課的界限，也將理論教學、實踐教學、企業(yè)的相關要求融為一體，達到了高職教育與企業(yè)生產(chǎn)的零距離，而且實現(xiàn)了以就業(yè)為導向、以技能為核心的辦學宗旨。
根據(jù)高職高專的培養(yǎng)目標，結(jié)合高職高專教學改革的要求，本著“工學結(jié)合、項目引導、任務驅(qū)動、教學做一體化”的原則。全書共有八個項目，包括三人表決器電路、搶答器電路、數(shù)碼顯示電路、計數(shù)分頻電路、觸摸式防盜報警電路、溫度檢測電路、數(shù)字鐘電路等的設計與裝調(diào)以及用FPGA實現(xiàn)計數(shù)器等。通過項目任務的完成，提高學生對數(shù)字電路的理解，使之能綜合運用所學知識完成小型數(shù)字系統(tǒng)應用電路的設計制作，包括查閱資料、確定電路設計方案、計算與選擇元器件參數(shù)、安裝與調(diào)試電路，能使用相關儀器進行指標測試和編寫實訓報告。
數(shù)字電路主要課程內(nèi)容為數(shù)制與碼制、邏輯函數(shù)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、存儲器、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、脈沖信號產(chǎn)生電路及應用內(nèi)容。因課程內(nèi)容不集中，學生學后不加以運用，導致學生學完后容易忘記。所以，在課程改革中要以項目為單元、以應用為主線，將理論知識融入實踐項目中。讓學生在做中學、在學中做，鞏固每個理論知識點，提高自己的動手能力。
一 項目任務的選取
項目化教學法有別于一般的教學方法，課程中理論知識和實踐技能的傳授是通過完成具體的項目來實施的。因此，在數(shù)字電路的項目化教學中，項目任務的選取力求具有典型性和可操作性，數(shù)字電路項目化教學的任務為：（1）三人表決器的設計與制作；（2）搶答器電路的設計與制作；（3）數(shù)碼顯示電路設計與制作；（4）觸摸式防盜報警電路的設計與制作；（5）數(shù)字鐘的設計與制作。
二 項目教學的實施過程
項目任務在教學實施的過程中是要讓所有學生的參與教學活動，項目化教學注重的不是最終的結(jié)果，而是完成每個項目的過程。在數(shù)字電路的項目化教學過程中，要以項目為教學單元，采用分組的方法，每組包含4～5名學生，每個項目應根據(jù)課程的知識結(jié)構(gòu)分成若干個子任務，在每個子任務里要明確學生應掌握的每個基礎知識和操作技能，子任務的實施要以學生為中心，老師充當技術支持的角色，主要由各個小組成員一起探討問題和解決問題，老師可對學生給予指導和幫助，逐步培養(yǎng)學生養(yǎng)成自己思考的習慣。項目實施的過程為：（1）引入項目；（2）老師和學生共同分析項目，明確電路功能，確定若干個子任務；（3）學生通過查閱資料和所學的知識對每個子任務提出實施方案；（4）學生根據(jù)每組討論結(jié)果制定電路方案；（5）學生利用Multisim 10仿真軟件檢測所設計的電路是否符合要求，來依次完成各子任務；（6）學生把各子任務進行級聯(lián)，通過綜合調(diào)試完成整個項目；（7）老師檢查設計及調(diào)試結(jié)果，然后進行教師評價、學生評價、自我評價；（8）書寫電路設計報告，分析電路設計的優(yōu)缺點。
三 項目化課程學習的管理制度
為了使每個項目順利進行，老師專門制作了項目進度表和子項任務卡。學生根據(jù)進度表了解本次任務要求和內(nèi)容。老師在進行學習管理時，采用學生實踐任務進度公示的方法，對那些進度較慢的學生給予輔導和幫助；對動手能力較強、完成項目快的學生給予獎勵。同時老師對理論知識的講授時間和實踐技能的演示時間也作了合理安排。這樣項目化教學的設計，不僅使學生由被動轉(zhuǎn)變成主動，還減輕了老師的教學負擔。
四 考核方式的改革
考核分為兩部分：理論考試和實踐考試，其中理論考試占30%，實踐考試占70%。對學生專業(yè)知識能力的考核以筆試的形式進行；對學生實踐動手能力的考核，參考制作過程的考查記錄和學生作品。這種綜合考核方式評價比較全面，更能體現(xiàn)高職教育培養(yǎng)目標。
第9篇：仿真電路設計總結(jié)范文
關鍵詞：學情分析；教學思路；認知學徒法；任務設置和分析
單片機技術是中等職業(yè)學校電子與信息技術專業(yè)的主干課程之一。單片機技術的發(fā)展日新月異，應用技術廣泛地滲透到生活的方方面面。人們對單片機技術的向往日益強烈，但由于單片機是一門技術含量比較高的學科，學習起來的確存在一些困難。隨著時代的變化，傳統(tǒng)的授課模式已經(jīng)不能適應當前的教學需要。如何引導學生科學高效的學習本門課程，是擺在所有任課教師面前的一道難題。下面是筆者在教學過程中總結(jié)的一些體悟和感受，與各位同仁分享。
案例背景
1.教材分析
選定教材是電子工業(yè)出版社2011年6月第13次印刷，中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《單片機原理與應用》第二版，經(jīng)全國中等職業(yè)教育教材審定委員會審定，并且榮獲了中國電子教育學會首屆職業(yè)教育電子信息類優(yōu)秀教材評審二等獎，具有很高的權威性。
本次教學內(nèi)容選定為第二章“增強型MCS-51單片機結(jié)構(gòu)”中第二節(jié)“輸入/輸出口”。緊承上一章節(jié)單片機的基礎知識，本章節(jié)介紹具體型號單片機結(jié)構(gòu)和使用，尤其是本節(jié)“輸入/輸出口”內(nèi)容更是重中之中，因為單片機所有數(shù)據(jù)的采集和反饋都體現(xiàn)在端口上。后面的內(nèi)容都是對端口的精準使用，所以本節(jié)內(nèi)容是起到承上啟下的作用，對本章或是本課程都具有非凡的意義。
2.學情分析
學生均為高一新生，經(jīng)過前半個學期的學習對專業(yè)知識有一定的了解。對絢麗刺激的新事物，好奇心和接受能力強是這個階段年齡人的普遍共性。叛逆心性和不愿受約束更是直接反映在他們的言語和肢體中，所以采用灌輸式教學方式是行不通的。由于中職學生學習積極性和學習能力上有一定的差距，個體之間亦是參差不齊，不會學和厭學的情況比較普遍，上課不注意聽講，偷懶等行為依然存在。這給任課老師的教學提出了更高的要求――不僅要把課程知識更好的呈現(xiàn)出來，還要努力吸引學生的注意力，引導學生科學地學習，掌握學習方法，增強學生的學習興趣和自信心。因此，根據(jù)學情分析和章節(jié)的主要內(nèi)容，我決定主要采用“學徒式”教學模式，制定本節(jié)教學目標。
3.教學目標
（1） 理解P1、P2、P3和P4端口的結(jié)構(gòu)。
（2） 理解各端口“輸入/輸出”特性（不包含第二功能）。
（3） 合理分配和使用端口。
（4） 培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)，增強學習興趣和自信心。
4.課前準備
根據(jù)教學內(nèi)容，撰寫教案和教學PPT，準備學生導學案和工作頁。課前布置學生觀察交通路口的霓虹燈亮起的時間和相應各路口指示燈的顏色，并記錄在工作頁上。預習本節(jié)內(nèi)容，思考輸入和輸出對應的參考量是什么？為課堂的教學做好充分的準備。
5.教學思路
俗話說：“磨刀不誤砍柴工”，為了更好的達成教學目標和得到較好的教學效果，在課前要理清教學思路，細分教學環(huán)節(jié)，把握教學步驟，對可能出現(xiàn)的問題做好充足準備。
課堂教學，以“課前任務提問”開始，“任務設置與分析、分組達成目標、小組匯報、總結(jié)和反思”等主要步驟構(gòu)成教學環(huán)節(jié)。難點是任務的分析，如何啟發(fā)和引導學生把任務解析，才能較好的分階段完成。要讓學生體會到“小事做好，難事不難”，把每個小階段完成好，最終才能完成終極任務。重點是分組達成目標。學生水平不齊，既需要保證動作快的同學有事做，又要保證動作慢的同學跟得上，所以采用分小組的方式將動作快的同學與動作慢的同學混合，利用小組互助學習和教師指導相結(jié)合的學習方式。課堂要以學生為主體，以能力為本位，以實踐促進思考，實現(xiàn)教學目標和效果。
6.教學手段
（1）任務驅(qū)動法：布置任務引導學生積極參與，逐步解決遇到的問題，在實踐中學習和掌握本節(jié)知識內(nèi)容，最終達成教學目標。
（2）認知學徒法：教師把解決問題的關鍵和要領公開化，使學生在教師提供有效的幫助下協(xié)同工作解決任務或問題。通過引導學生主動獲取、開發(fā)和利用真實領域中的活動工具的方法，來支持學習。強調(diào)經(jīng)驗活動在學習中的重要性，并突出學習內(nèi)在固有的、依存于背景的、情境和文化適應的本質(zhì)，要把學習者和實踐世界聯(lián)系起來。
7.教學課時
為了更好的完成教學內(nèi)容和教學目標，使學生的收獲最大，用4課時達成。
8.教學環(huán)境和用具
多功能實訓室，相關配套設施。
教學步驟
1.課前任務提問
課前任務布置中，為了采集數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，需經(jīng)師生共同討論，指定交通路口位置，以觀測信號燈明亮時間和相應各路口方向信號燈顏色為任務，完成部分學生工作頁。然后在課堂中，對同學進行提問，以此統(tǒng)一測量數(shù)據(jù)。最后對數(shù)據(jù)符合要求的同學大加鼓勵；對數(shù)據(jù)不符合的同學要分析原因，以勉勵和激勵為主，幫助其恢復信心，并對不符合數(shù)據(jù)的共性原因進行總結(jié)。任何的發(fā)明創(chuàng)造都始于準確的觀察，正確的描述，所以該環(huán)節(jié)不能馬虎，需用大約10分鐘完成。
2.任務設置與分析
（1）任務設置。利用電腦和相關軟件模擬交通路口信號燈，要求實驗效果符合課前任務的測量數(shù)據(jù)，即模擬真實的交通路口信號燈。繪制該電路的原理圖和PCB圖紙。采購器件和相關耗材。完成實物交通路口信號燈的電路，對它們進行焊接和調(diào)試。
（2）任務分析。根據(jù)任務設置，師生討論如何完成任務。經(jīng)過討論，該任務可分為三個階段完成。第一階段，電路設計：構(gòu)建和繪制滿足要求的交通信號燈電路原理圖，反復論證可行性；第二階段，模擬仿真：利用電腦和相關軟件搭接模擬電路，仿真驗證第一階段的電路。如果實驗效果不能滿足要求，返回第一階段重新論證；如果滿足實驗效果，完成該電路的PCB圖紙；第三階段，完成實物交通信號燈電路。根據(jù)第二階段經(jīng)驗證的電路原理圖和PCB圖紙，羅列器件和耗材清單并利用互聯(lián)網(wǎng)和其他信息途徑查清所需器件和耗材的價格，做好電路預算。在采購器件和相關耗材后，焊接和調(diào)試電路，最終完成實物交通路口信號燈電路。
“一年之計在于春”，同樣為了完成任務設置，任務分析顯得意義重大。由于學生思考必然有不周之處，需教師參與，不斷啟發(fā)，引導學生積極探索求真。學生是高一新生，專業(yè)能力還不成熟，獨立完成電路設計很困難，所以教師可以給出稍欠缺（根據(jù)授課學生水平，本人設置3處故障）的電路設計，交由學生探討論證，完善電路。無論學生是否全部找出教師欠缺電路設計中的故障，都要進行第二階段。可在第二階段中繼續(xù)排除故障問題，讓同學們在操作中發(fā)現(xiàn)、思考并解決問題，這樣一來教學的效果可能會更好。第二階段，模擬仿真。利用Proteus仿真軟件進行電路仿真能夠得到較好的效果。如果仿真效果滿足任務要求，再利用繪圖軟件，完成電路原理圖和PCB圖紙的任務。第三階段，需要采購器件和耗材，我們可以分成2個時期完成：初期完成器件和耗材的統(tǒng)計，課后完成電路的預算和采購。為了更好指導學生和把握方向，教師可以利用課余時間與學生一起查找資料，做好電路預算。推選2名采購員，陪同學生代表去采購器件和相關耗材，該環(huán)節(jié)全部交由采購員完成，教師主要保證學生安全。器件和耗材到位后，即可進行第三階段后期。按照電路原理圖和PCB圖紙裝配及焊接電路，并調(diào)試達到效果。
3.分組達成目標
分組達成目標是本章節(jié)的重點。為保證絕大多數(shù)同學都能完成，采用分小組學習，動作快和動作慢同學混合搭配。以小組互助學習和老師指導相結(jié)合的模式，完成各個階段任務，使各小組都達成預期目標和效果。該環(huán)節(jié)學生自由度高，各小組完成進度略有差別，需要教師針對不同情況給予指導或評價。尤其是對進度較慢的小組，要耐心的引導，及時鼓勵，防止“破罐破摔”的現(xiàn)象產(chǎn)生，因為中職學生本身受環(huán)境影響較大，一旦出現(xiàn)不好苗頭，可能“感染”其他同學，導致教學目標付之流水。因此，教師要隨時觀察各小組進度情況，保證良好的學習氛圍，絕大數(shù)學生齊頭并進。
任務分階段實施。預計各階段完成所需要時間如下：任務開始前和第一階段中電路設計兩項討論大約10分鐘完成。第二階段，模擬仿真大約60分鐘完成。第三階段初期，器件和耗材清單統(tǒng)計，大約10分鐘完成。以上階段內(nèi)容加上課前任務提問剛好90分鐘，即2節(jié)課時。第三階段初期，器件和耗材利用課余時間完成。第三階段后期，裝配、焊接和調(diào)試電路。我校本專業(yè)學生都有項目實訓經(jīng)驗，器件識別和焊接基本功較好，出現(xiàn)故障較低，大約60分鐘完成。最后進行小組匯報，大約20分鐘?？偨Y(jié)和反思，大約10分。
4.小組匯報
小組匯報可分兩層含義。第一層含義，是在任務各階段完成后，各小組匯報完成情況并且比較數(shù)據(jù)，進行階段評價。第二層含義，是指項目完成后的各小組的總結(jié)匯報。這里指第二層含義，也可以看成是學生自己對本章節(jié)學習過后的總結(jié)和反思。小組互評和成員互評，對過程中出現(xiàn)的問題總結(jié)，反思操作失誤和漏洞，進一步鞏固學習成果。
5.總結(jié)和反思
教師在小組匯報的基礎上，再次對本章節(jié)內(nèi)容的進行梳理、總結(jié)和反思。
案例反思
