關(guān)于高職學(xué)習(xí)數(shù)字電路課程的思路和方法
(作者未知) 2010/9/22
摘要:21世紀(jì)是信息化時(shí)代,信息化時(shí)代又被稱為數(shù)字時(shí)代,數(shù)字地球、數(shù)字化生存等概念已經(jīng)被人們耳熟能詳,今天的人們已經(jīng)越來越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起,從個(gè)人的身份證號(hào),手機(jī)號(hào)到IP地址、QQ號(hào)、信用卡密碼等無不打上數(shù)字的烙印,數(shù)字已經(jīng)不完全是1、2、3了,他已經(jīng)用數(shù)字標(biāo)記和管理的社會(huì)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電路;思路;方法
1世紀(jì)是信息化時(shí)代,信息化時(shí)代又被稱為數(shù)字時(shí)代,數(shù)字地球、數(shù)字化生存等概念已經(jīng)被人們耳熟能詳,今天的人們已經(jīng)越來越多的與數(shù)字聯(lián)系在一起,從個(gè)人的身份證號(hào),手機(jī)號(hào)到IP地址、QQ號(hào)、信用卡密碼等無不打上數(shù)字的烙印,數(shù)字已經(jīng)不完全是1、2、3了,他已經(jīng)用數(shù)字標(biāo)記和管理的社會(huì)。今后,我們的生活可能就是用數(shù)字代碼來管理的,復(fù)雜的信息資料將是用類似的1110011001這樣的簡單數(shù)字代替,所有這一切的基礎(chǔ)就是我們的各類生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)資料都必須轉(zhuǎn)化一系列的數(shù)字,承擔(dān)這一任務(wù)的就是以數(shù)字電路為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集、分析和處理系統(tǒng),該文章就是從數(shù)字信號(hào)的基本概念入手來認(rèn)識(shí)我們的生活密切相關(guān)的數(shù)字電路。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字電路課程從體系結(jié)構(gòu)到內(nèi)容組成均進(jìn)行了較大力度的教改,筆者就從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析:
一、了解數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)
1.基本概念:工作在數(shù)字信號(hào)下的電路統(tǒng)稱為數(shù)字電路
2.模擬電路和數(shù)字電路的區(qū)別:顯然,模擬電路和數(shù)字電路的差異是很大的,初學(xué)者應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)方法上作一些改變,以適應(yīng)數(shù)字電路的特點(diǎn),才能取得良好的效果。
(1)在數(shù)字電路中,所有的變量都?xì)w結(jié)為0和1兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài)。通常,我們只需關(guān)心信號(hào)的有或無,電平的高或低,開關(guān)的通或斷,等等,而不必理會(huì)某個(gè)變量的詳細(xì)數(shù)值。比如電平幅值的微小變化就可能毫無意義。
(2)數(shù)字電路的研究方法以邏輯代數(shù)(又稱布爾代數(shù))作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。它主要研究輸入,輸出變量之間的邏輯關(guān)系,并建立了一套邏輯函數(shù)運(yùn)算及化簡的方法。布爾代數(shù)又稱雙值代數(shù),由于其變量取值只有0和1兩種可能,比之模擬電路,數(shù)字電路中沒有復(fù)雜的計(jì)算問題。
(3)由于數(shù)字集成電路技術(shù)的高度發(fā)展,數(shù)字電路更鮮明地體現(xiàn)了管路合一的特點(diǎn)。初學(xué)者應(yīng)充分注意這一特點(diǎn)。一般來說,學(xué)習(xí)電路結(jié)構(gòu)不是我們的目的,目的是掌握電路功能。
3.數(shù)字電路的特點(diǎn):
(1)數(shù)字電路中只處理二進(jìn)制中的“0”和“1”兩種信號(hào),“0”表示信號(hào)無,“1”表示信號(hào)有。從電路硬件這一角度上講,電子電路中的元器件特別是三極管只工作在有信號(hào)和無信號(hào)兩種狀態(tài),也就是數(shù)字電路中的三極管多伴工作在開關(guān)狀態(tài),不像模擬電路中的三極管工作在放大狀態(tài)。 (2)數(shù)字電路中,用三極管的飽和狀態(tài)與截止?fàn)顟B(tài)分別對(duì)應(yīng)于數(shù)字信號(hào)中的“0”和“1”,可用三極管截止時(shí)輸出的高電平表示數(shù)字信號(hào)的“1”狀態(tài),而用三極管飽和導(dǎo)通輸出的低電平表示數(shù)字信號(hào)中的“0”狀態(tài)。三極管的這一工作狀態(tài)與模擬電路是完全不同的,在進(jìn)行數(shù)字電路識(shí)圖時(shí)電路分析方法就不能與模擬電路中三極管放大狀態(tài)的分析方法相同。 (3)由于數(shù)字信號(hào)只有“1”和“0”兩種,那么對(duì)數(shù)字電路的工作要求就是能夠可靠地區(qū)別信號(hào)為“0”和信號(hào)為“1”兩種狀態(tài),因此對(duì)數(shù)字電路的精度要求不高,這適合于對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行集成化,加上對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理和運(yùn)算都是相當(dāng)復(fù)雜的過程,所以數(shù)字電路中都是采用集成電路,且許多是大規(guī)模集成電路,這一點(diǎn)又使數(shù)字電路工作的分析增加了一份神秘的色彩。 (4)數(shù)字電路是實(shí)現(xiàn)邏輯功能和進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算的電路。數(shù)字信號(hào)在時(shí)間和數(shù)值上是不連續(xù)的,所以它在電路各只能表現(xiàn)為信號(hào)的有、無(或信號(hào)的高、低電平)兩種狀態(tài)。數(shù)字電路中用二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”來代表低電平和高電平兩種狀態(tài),數(shù)字信號(hào)便可用“0”和“1”組成的代碼序列來表示。因此,學(xué)習(xí)數(shù)字電路首先要了解有關(guān)二進(jìn)制數(shù)知識(shí),否則對(duì)數(shù)字電路的分析將寸步難行。
二、學(xué)習(xí)數(shù)字電路的方法
1.閱讀——課后要認(rèn)真閱讀教材及相應(yīng)的參考書,養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。無論學(xué)什么都要看看和教材的相關(guān)課外書,這是必備的。課外書是教材的延伸,是這個(gè)行業(yè)的基本拓展,不要以為簡單就不看課外書了。一定要看如下幾類課外書:1、教材輔導(dǎo)叢書,比如習(xí)題書,答案書,不要以為你會(huì)做書上的所有習(xí)題,就萬事無憂。2、實(shí)驗(yàn)書本。教材相配套的實(shí)驗(yàn)書有助于動(dòng)手能力的培養(yǎng),對(duì)書本知識(shí)的加深和理解。3、相關(guān)交叉書籍。比如數(shù)電學(xué)習(xí)要看看單片機(jī)和模電書本,及數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換,數(shù)電與電子技術(shù),數(shù)電與邏輯門4、專業(yè)與行業(yè)書籍。以上所列書籍必不可少,多讀精讀。
2.思考——不求多深,但求思考,課上緊跟老師,課下積極思考、開闊思維,找出各個(gè)章節(jié)之間的聯(lián)系,力爭(zhēng)對(duì)知識(shí)的理解、掌握達(dá)到融會(huì)貫通的程(未完,下一頁)
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