数字电子技术与EDA技术课程有机整合教学改革的探索

数字电子技术与EDA技术课程有机整合教学改革的探究〔〕:

摘要：本文首先分析了数字电子技术与EDA技术课程的特点，然后提出了课程教学改革方法和手段，同时对课程教学改革后的效果进展了分析。对课程进展整合后，可以将理论和理论严密结合，教学资源得到合理整合和优化。使用Robei软件进展模拟仿真，设计修改方便快捷，仿真结果直观易懂。通过课程教学改革，进步了教学质量以及学生的动手才能和创新才能。

关键词：数字电子；EDA技术；Robei软件

本文引用格式：结硕,等.数字电子技术与EDA技术课程有机整合教学改革的探究[J].教育现代化,2022,6(74):50-51.

一引言

数字电子技术是三本院校电子信息类专业的一门专业根底课程【1】，是一门理论性和理论性都很强的专业技术课程。本课程的任务是使学生获得数字电子技术方面的根本知识、根本理论和根本技能，培养学生分析问题和解决问题才能，为以后深化学习、应用数字电子技术领域的相关内容打好根底。

EDA技术〔ElectronicDesignAutomation〕是近几年开展起来的如今电子技术。EDA〔电子设计自动化〕技术是以计算机为工作平台，交融了应用电子技术、信息处理、计算机技术以及智能化技术的最新成果而形成的一门新技术，是一种可以设计和仿真电子电路或系统的软件工具。EDA技术是在三本院校里以数字电子技术课程知识为根底，具有较强的理论性、工程性的一门专业课。

目前很多院校在数字电子技术课程教学改革过程中增设EDA技术的教学环节【2】。在多年的教学理论过程中，总结出一套将数字电子技术和EDA技术有机结合、融为一体的新的教学方法和手段，并获得了良好的教学效果。

二传统数字电子技术教学方法存在问题

数字电子技术课程包括理论教学和理论教学两个局部。在数字电子技术教学过程中理论教学和理论教学缺一不可，都是非常重要的教学环节，而传统的教学方式在这两个方面存在着一些显著的问题。

〔一〕理论教学方面

传统的理论教学，通过逻辑函数式、真值表、卡诺图或时序图进展数字系统分析和设计，缺乏直【3】学方法培养出来的学生，往往理论分析才能较强，根本功扎实。这也是很多高校教师不愿意放弃传统教学方法的原因之一。

然而，我国三本院校的生源绝大局部来自于本科院校的落榜生，加之近几年生源人数不断下降，导致进入三本院校的学生往往出现根本功差、自主学习才能差、自卑等特点。而数字电子技术这门课程逻辑性强、内容抽象，采用传统的教学方法非常容易使学生失去对这门课程的兴趣。

〔二〕理论教学方面

传统的理论教学根本采用数字电子实验箱作为实验设备。实验过程中，学生只要按照实验指导书的内容，对芯片管脚、电源、地之间进展连线，实现结果就能完成任务。在实验教学过程中，学生虽然学会了一些较简单的理论操作技能，但无法可以掌握故障查找和排除才能，同时不能真正进步学生的分析问题才能、解决问题才能，在课余时间学生也无法继续实验，缺乏对学生创新才能的培养。

三数字电子技术与EDA技术有机整合

在数字电子技术教学改革过程中，增设EDA技术的教学环节，丰富了教学手段，进步了学生的学习兴趣，同时到达了预期的教学效果。

〔一〕理论教学中的整合

在数字电子技术理论教学环节中，对学生不容易理解的知识点采用课堂上Robei软件仿真的教学方式，将实验带进课堂，使学生可以形象、直观理解芯片的功能以及应用。

Robei是一款可视化的跨平台EDA仿真工具，提供了超级简化的设计流程、【4】最新可视化的分层观性和形象性。并且理论课程和理论课程分开，学生无法将理论很好的结合在理论中。以传统的教设计理念、透明的模型库，以及非常友好的用户界面。

Robei集成了先进的图形化与代码设计的优势，同时具备Verilog编译仿真和波形分析功能，可以实现各种系统的快速设计、仿真和测试。

Robei可以对芯片进展模型设计并测试。在理论教学中，只通过对芯片原理的讲解，学生很难理解深化含义及应用。为了便于学生理解，我们在课堂上采用的教学方法是在传统讲解教学方法根底上加以EDA仿真，使学生可以直观的理解对应的知识点。例如，与门电路为例，首先利用Robei软件，设计一个与门电路，并修改相应的端口名称，如图1所示。

然后输入鼓励代码，如图2所示。通过仿真波形可以直观的看出与门的逻辑功能，如图3所示。

〔二〕理论教学中的整合

在数字电子技术教学过程中，理论环节为非常重要，为了抑制传统实验教学方法的缺乏，进步实验教学效率，以更直观的方式显示实验结果【5】，我们将EDA技术引入到理论环节中，但并不是EDA技术完全代替传统的实验，而将EDA仿真技术与传统实验教学有机整合起来。主要是因为传统实验中出现的一些问题在EDA仿真中无法表达出来的，如电路的开路、短路和虚连等故障，通过这些故障排除可以培养学生的分析问题和解决问题才能。

比方74LS160芯片功能测试实验，传统的实验方法是根据实验要求对芯片进展连线。根据控制端和输入信号引脚连接的开关的闭合和断开状态【6】，观察输出引脚连接的二极管指示灯的状态，来判断输出的详细数据。传统的实验教学方法可以锻炼学生的动手才能、分析问题才能、解决问题才能，但实验线路连接复杂时，假设出现连接故障，故障的排除较困难、实验结果的观察不够直观。

采用EDA技术进展仿真，首先在Robei生成一个模块counter，对应的引脚进展修改，如以下图4，然后输入鼓励代码如以下图5。

执行仿真之后的波形结果如以下图所示6。实验结果与传统实验结果一致。利用这种方法进展实验，实验方案的调整比拟灵敏，实验结果比拟直观、形象、易懂，容易激发学生的学习兴趣和创造才能。

四完毕语

数字电子技术与EDA技术结合起来，不仅可以用EDA软件将数字电子技术中的那些比拟抽象、难易理解的知识用直观、形象的方式展示给学生，而且让学生可以老姐EDA开发的根本过程，同时可以将理论教学与理论教学同步进展，从而进步学生对数字电子技术知识的认识度，激发学生的学习兴趣，进步学生的创新才能。

参考文献

【1】李兆光.EDA在数字电子技术教学中的应用[J].甘肃科技,2022,(19):165-167.

【2】阎石.数字电子技术根底(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2022.

【3】康华光.电子技术根底(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2022.

【4】吴国盛.7天搞定FPGARobei与Xilinx实战[M]