【摘要】：針對數(shù)字電路課程教學(xué)中理論知識枯燥、邏輯關(guān)系復(fù)雜的問題,將Multisim仿真軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)中,利用仿真軟件強(qiáng)大的電路仿真能力和直觀形象的演示效果提高教學(xué)質(zhì)量。以SR觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的教學(xué)為例,仿真軟件使學(xué)生直接觀察到主從式觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程和工作波形,驗(yàn)證了主從式觸發(fā)器的邏輯功能,讓知識理念和數(shù)字邏輯形象地展現(xiàn),有助于學(xué)生理解數(shù)字電路的工作原理,提高教學(xué)質(zhì)量。
【圖文】：

控制。由于主從式觸發(fā)器理論比較抽象、狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程較復(fù)雜，學(xué)生對主從式觸發(fā)器的動作特點(diǎn)往往理解不夠深入，并且觸發(fā)器的輸入信號、時鐘信號、輸出信號等較多，無法用電子實(shí)驗(yàn)儀器觀察觸發(fā)器的工作波形，無以驗(yàn)證觸發(fā)器的邏輯功能。引入仿真實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生可以直接觀察到主從式觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程和工作波形，能夠提高教學(xué)效果，使學(xué)生理解電路的工作原理和工作工程。２數(shù)字電路課程教學(xué)仿真實(shí)例２．１主從式ＳＲ觸發(fā)器仿真用７４ＬＳ００和７４ＬＳ１０邏輯門搭建主從式ＳＲ觸發(fā)器的電路如圖１所示。圖１主從式ＳＲ觸發(fā)器仿真電路圖１中ＲＤ′為異步置零信號，仿真開始前置為有效電平（ＲＤ′＝０），使輸出狀態(tài)置０。ＣＰ為觸發(fā)器的時鐘信號，Ｒ、Ｓ為輸入信號，，Ｑｎ和Ｑ′ｎ為主觸發(fā)器的輸出信號，Ｑ和Ｑ′為觸發(fā)器狀態(tài)輸出信號。利用Ｍｕｌｔｉ－ｓｉｍ軟件中的字組產(chǎn)生器產(chǎn)生觸發(fā)器的ＣＰ、Ｒ、Ｓ及ＲＤ′信號，邏輯分析儀顯示觸發(fā)器的ＣＰ、Ｒ、Ｓ、ＲＤ、Ｑｎ、Ｑ′ｎ、Ｑ和信號Ｑ′波形。設(shè)計字組輸出信號時，為保證各種輸入情況在有效電平期間都出現(xiàn)，因此Ｒ、Ｓ輸入信號應(yīng)在ＣＰ＝１期間內(nèi)有變化［７］。在輸出字組分別為０、８、Ｃ、Ｄ、Ｂ、Ｄ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、８、Ｅ、Ｅ、Ｆ、Ｂ、Ｄ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、Ｅ、Ａ、Ａ、Ｂ、９、Ｆ情況下，得到相應(yīng)的工作波形如圖２所示。圖２中的“１０”為ＣＰ時鐘脈沖波形；“１２”為Ｓ輸入波形；“１３”為Ｒ輸入波形；“１１”為ＲＤ′異步置０

圖３主從式ＪＫ觸發(fā)器仿真電路圖４主從式ＪＫ觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程圖４中的“１５”為ＣＰ時鐘脈沖波形；“１０”為Ｊ輸入波形；“１１”為Ｋ輸入波形；“９”為ＲＤ′異步置０輸入波形；“３”為Ｑｎ主觸發(fā)器狀態(tài)輸出波形；“２”為Ｑ′ｎ主觸發(fā)器狀態(tài)輸出波形，“５”為Ｑ狀態(tài)輸出波形；“８”為Ｑ′狀態(tài)輸出波形。從圖４中的輸出波形中可以看出，在ＪＫ觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為時鐘信號有效電平（ＣＰ＝１）期間，主觸發(fā)器的狀態(tài)只翻轉(zhuǎn)一次，一旦翻轉(zhuǎn)了就保持不變；等下降沿到達(dá)時，輸出狀態(tài)跟隨主觸發(fā)器狀態(tài)改變，解決了ＲＳ觸發(fā)器的多次翻轉(zhuǎn)問題。當(dāng)Ｊ＝Ｋ＝１時，觸發(fā)器的次態(tài)是翻轉(zhuǎn)功能，對輸入信號的約束條件不存在了。顯然，ＪＫ觸發(fā)器的邏輯功能更加強(qiáng)大。通過仿真實(shí)驗(yàn)的演示和講解，學(xué)生能夠較好地掌握主從式ＪＫ觸發(fā)器的邏輯功能，對一次翻轉(zhuǎn)問題理解也更加透徹。３結(jié)語在主從式觸發(fā)器的教學(xué)過程中，對ＳＲ和ＪＫ觸發(fā)器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過觀察觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程和工作波形，使得抽象、枯燥的理論知識變得生動、形象。另外，本仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瑫r觀察觸發(fā)器的輸入信號和輸出信號波形，解決了電子實(shí)驗(yàn)儀器無法同時顯示多路信號的問題。通過實(shí)踐證明，本教學(xué)方法能幫助學(xué)生理解數(shù)字電路的工作原理和過程，提高教學(xué)質(zhì)量并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。參考文獻(xiàn)（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］劉銀萍，陳惠珊．“數(shù)字電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討［Ｊ］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，２００６，２５（８）：９８１－９８３．［２］王爾申，龐濤，李鵬，等．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ和
【作者單位】： 湖南科技學(xué)院電子與信息工程學(xué)院;
【基金】：湖南省教改項(xiàng)目(湘教通[2014]247號) 湖南科技學(xué)院教改項(xiàng)目(湘科院[2014]29號);湖南科技學(xué)院“通信工程專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目
【分類號】：G642.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙玉婷;魏強(qiáng);高鑫偉;;Multisim 10在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J];電子制作;2013年14期

2 劉春;陳林;徐莉;;Multisim 10在高校電類基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J];信息與電腦(理論版);2012年10期

3 俞佳萍;呂華;;Multisim10電子仿真軟件在電子實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年23期

4 祁國權(quán);;Multisim在大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J];渤海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

5 袁勝;夏志敏;;Multisim仿真軟件在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J];高等函授學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年02期

6 王章權(quán);;Multisim仿真技術(shù)在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J];浙江樹人大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

7 張建紅;;Multisim10在《電路》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J];電腦知識與技術(shù);2014年17期

8 張?zhí)儆?;基于Multisim仿真教學(xué)模式分析及應(yīng)用[J];計算機(jī)仿真;2014年06期

9 白玉;;Multisim在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J];電腦知識與技術(shù);2014年23期

10 陳李勝;文毅;;基于Multisim的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J];中國科技信息;2012年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 余玉陽;基于Flash的大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];華中師范大學(xué);2015年

本文編號：2533775