数字钟课程设计

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数字钟课程设计范文第1篇

电子书籍是数字化文字、图片、音频等内容的出版物，主要包括以电子刊物形式发表、出版的作品和纸质图书。与传统书籍相比，电子书籍具有信息传输高效性、时效性等特点，且主要构成、出版方式、阅读方式也不同于传统书籍。首先，在主要构成方面，电子书籍不仅包括传统书籍的封面、说明插图、文字内容等，还包括背景图片、字体设置等。其次，在阅读方式方面，传统书籍为线性阅读，通过手动向后翻页，而电子书籍主要借助电子阅读平台，按动查找菜单，在对话框中输入关键字，可以快速寻找到读者所需的内容。同时，利用交互式电子书平台，读者可根据需求对书本进行批注、书签添加。因此，电子书籍设计对页面排版、文字设置提出了更高的要求。此外，在传统书籍设计课程设置中，教学重点是印刷工艺、版式设计、封面设计，且书籍设计的主要表现集中在纸张上，缺少对新媒体、新技术的运用。而在当今计算机、互联网技术快速发展的新媒体时代，纸质书籍日益显现出自身的局限性。电子书籍融电子杂志、多媒体书籍为一体，不仅承载了丰富的内容，还改变了人们的阅读方式，并逐渐成为广大读者阅读书籍的主要选择。因此，在书籍设计课程教学中，教师应着力培养电子书籍设计人才，引入电子书籍设计内容，培养学生的多媒体应用能力、计算机软件应用能力、审美能力等。

二、目前电子书籍设计存在的问题

1.简单复制，视觉无序性

在目前的电子书籍设计中，一些txt、pdf格式的文件仍需要读者操作键盘、鼠标进行翻页，设计中添加了一些背景元素，背景、文字格式可以改变，但多媒体元素在整篇文章中的应用较少，人机互动平台缺乏，其形式仅是实体书籍的电子化，电子书籍的优越性没有得到凸显。这种问题的存在主要是因为在电子书籍的设计中，设计人员的设计思想、设计方式受到传统书籍设计的影响，对电子书籍的认识不够全面，创作能力不足。同时，在视觉设计方面，设计人员缺乏对电子书的版面规划，忽视视觉引导，导致文字、图片、音频等各元素混合在一起，读者不容易找到目标，进而影响了阅读质量。如，电子书籍的纸张变化通过图片、文字显示，那么在变化过程中，如果内容较少且变化时间过长，读者的思维就会中断，阅读效率降低。而对于长篇文章，如果设计人员没有有效整合文字、图片等并通过简便的菜单设置，读者就有可能失去阅读兴趣。

2.教学重软件技术轻创意，设计零散

创意是新媒体电子书籍设计的核心，需要利用创意传播信息。但是，在目前的电子书籍设计教学中，一些教师过于重视新媒体、计算机技术教学，过于强调多媒体形式，忽视了创意。如，在具体教学中，教师对Flas、音视频嵌入、动态3D等多媒体技术进行讲授，学生具备图片美化、音视频插入、动漫制作等能力。但是，对于阅读书籍而言，读者需要的是阅读的舒适感，如果书籍制作过于复杂，内容会显得零乱，不符合读者的阅读习惯，读者易产生视觉疲劳。此外，电子书籍由文字、图片、超链接、音乐、视频等元素组成，信息量大，如果不能有效整合这些元素，将会降低电子书籍的整体效果。如，在电子书籍设计中，有时会包含视频等多媒体因素，这些元素的添加如果没有按照电子书籍的整体风格进行设计，添加的内容就可能导致内容分散。

三、电子书籍设计教学的主要策略

1.鼓励学生创新，合理设置教学内容

首先，在电子书籍设计教学中，教师应结合新媒体技术和学科知识，打破单一的教学模式，在学生全面认识电子书籍特点、功能、读者需求的基础上，以开放的态度对待教学，鼓励学生突破、创新。如，在电子书籍的内容采集阶段，应结合电子书籍的特点，突出个性化特征，采集新资讯、新知识信息，并对某一知识点进行相关的超链接补充，满足读者的信息需求。在创意阶段，引导学生打破传统图书设计思维的局限，大胆创新，提出设计思路，然后结合具体内容布置版面。其次，在教学内容设计方面，教师应注意强调版式设计、交互式设计等，指导学生灵活运用新媒体技术。如，在版式设计中，设计的重点是信息传达，运用适量、合适的设计元素传达信息，对部分与整体的关系进行准确把握，避免视觉混乱。在交互式设计中，利用界面的图标、按钮、菜单等交互设置设计界面，为读者设置灵活、方便的操作方式，实现主动阅读。因此，在具体教学中，教师应引导学生利用交互式技术，通过交互式设计增强阅读的主动性、趣味性。

2.全面整合要素，合理设计电子书籍封面、版式等

在电子书籍设计中，封面具有吸引读者视觉、表达图 书立意的作用，因此，在封面设计中，学生需要具有准确把握图书立意、思想的能力。对于电子书籍封面的选择，学生需要先熟悉书籍的风格、性质、内容，对书籍主题进行提炼，然后通过联想扩大意境，进行封面设计。具体的设计过程主要包括封面和正文部分的设计。封面设计首先要选择合理的平面构图，通过封面构图表达层次分明的主题；其次，处理好局部与整体的关系、对立与统一的关系，突出画面内容的特点，使整个封面能够体现图书的深刻含义；最后，注意色彩色调，利用色彩突出封面主题，保持封面的简约性，给读者带来视觉美感。版式设计的主要内容包括文字、色彩、动态要素等，如链接按钮、互动式按钮等。版式设计应遵循生动性、灵活性的原则，将链接设置在合适的位置，避免过于突兀，影响整体效果。

3.遵循设计服务合理原则，突出书籍“五感”

在电子书籍的设计教学中，教师不仅需要突出书籍设计风格简约化、内涵艺术化、信息多元化，还要使设计符合服务合理化原则，并将这些原则贯穿于整个教学环节。同时，由于电子书籍设计元素的增多，融入Flas、交互式设计、三维图像等内容，可以使书籍营造出视、听、嗅、触、味融为一体的整体阅读氛围。因此，在设计中要合理突出、整合设计元素，体现“五感”。如，在“视”的方面，结合传统书籍设计、动态技术，实现动静结合；在“触”的方面，利用书籍交互性技术，通过读者对鼠标的点击、拖动或对屏幕的触摸，运用动态图像，使读者主动感知触觉；在“听”的方面，通过音乐刺激读者的感官。

数字钟课程设计范文第2篇

关键词：电子仿真技术，课程群，课程建设

中图分类号：TP399文献标识码：A

一、概述

1.电子仿真技术

目前，应用于应用电子技术专业课程方面的仿真软件比较多，如Pspice、Multisim（EWB）、EDA、MATLAB等。利用计算机和多媒体技术来搭建虚拟的操作平台，可以达到非常真实的效果，因此，其在现代信息化的课程教学过程中得到了广泛应用。

Multisim是Interactive Image Technologies（IIT）公司在20世纪末推出的一种电路仿真软件，其软件界面形象直观，操作方便，易学易用，学生可以在较短时间内掌握方法。

Multisim广泛应用于电子类相关课程的理论和实验教学中，其最早的版本为EWB5.12，该版本对一般的电工学实验可以通过仿真来实现；其最新版本为Multisim 12，目前普遍使用的是Multisim V8，它的功能更加强大，不仅能够在最基础的课程如电工学、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等这些职业基础课程中进行仿真分析，而且也能在很多其他职业能力课程如电子设计自动化、电子产品设计与开发、电气设备原理与检修、毕业设计等多门课程中进行仿真分析，为学生的学习和老师的教学带来非常直观的视觉效果。

另外，相对于其他EDA 软件， Multisim V8更加形象和直观，而且，它能进行模数混合电路的仿真，几乎能够百分之百地仿真出真实电路的效果，给广大电子电路学习者提供了方便。

2.应用电子技术课程群

根据应用电子技术专业的人才培养目标，即面向电子行业生产、建设、管理、服务一线，培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等方面全面发展的，能胜任电子及信息工程领域的安装、调试、维修、管理、营销及一般电子产品设计与开发等岗位的高素质技术技能型专门人才。

我们将专业基础课中的电工应用技术、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术和专业能力课中的电子设计自动化、单片机原理与设计、电子产品设计与开发、电气设备原理与检修、毕业设计这九门课程归纳为一个应用电子技术课程群。在建设应用电子技术课程群的过程中，将现代化的电子设计自动化技术引入到传统的课堂理论教学和实践教学环节，再辅以教学方法模式的革新，提高学生的电子技术综合设计与实践工程应用能力。

在教学过程中引入Multisim等仿真软件，使学生在学习硬件的同时，学会用仿真软件验证相关原理及电路，从而丰富教学内容，更新课程的教学思路，提高课程的实践性与应用性。将学生置身于一个“提出问题―解决问题―实践验证”的情境之中，使教学方式由“知识传授”向“发现知识和知识创造型”转变，大大提高了学生的兴趣和学习的积极性。

二、电子仿真技术在专业基础课数字电子技术中的应用

在数字电子技术的课程教学过程中，数字电路最常用的三种表达方式分别是真值表、逻辑电路图、逻辑函数表达式，这三种表达方式也是这门课程中的重点内容，要求学生必须掌握它们之间的相互转换。对初学者来说，这也是一个难点。如果将Multisim仿真软件应用其中，可以起到很好的学习效果。

首先，Multisim仿真软件的仪表栏中就提供了一种虚拟的仪器仪表――逻辑转换器，它能够实现一个数字电路的逻辑电路图、对应的真值表、逻辑函数表达式三者的相互转换，这给初学者提供了一个非常直观、形象的演示效果。如下图1所示，用逻辑转换器分析电路的真值表、逻辑表达式（最小项表达式及最简表达式）。

双击逻辑转换器并选择好，输入变量A，B，C，再按下第一个转换按钮，就可以得到如图2所示的对应电路的真值表；再按下第二个转换按钮，就可以得到如下图3（a）所示的最小项表达式；再按下第三个转换按钮，就可以得到如下图3（b）所示的最简表达式，表达式都位于最底下的一行。

在数字电子技术的课程教学过程中引入Multisim等仿真软件，不仅让学生学会了某种仿真软件，丰富了教学内容，更重要的是提高了学生的学习兴趣，简化了学习任务的难度，让学生更容易接受和理解；而且，也可以帮助学生检验课后的练习和作业题是否正确，大大提高了课程的实践性与应用性。

三、电子仿真技术在专业能力课电子产品设计与开发中的应用

电子产品设计与开发是一门综合性和实践性很强的课程，对学生以前所学知识有更高的要求。但是，这门课程对于学生进行毕业设计、顶岗实习以及将来出去工作都有着非常重要的作用，所以，这门课程采取虚拟和实践相结合的方式，非常实用。

在小型电子产品设计的初期，先用Multisim仿真软件进行分析和设计，设计好合适的思路，选取好合适的元件和参数，并且在仿真软件上调试出较好的实验现象以后再进行实物制作，这样不仅大大节约了实训耗材，更重要的是可以让学生大胆地尝试电路设计，不用担心安全事故的发生，学生进行设计和探索的积极性也会大大提高。

例如，如果设计一个如图4所示的流水灯电路，学生在设计电路的过程中，会碰到各种各样的问题。比如有的学生设计的电路发光二极管不亮，有的学生设计的发光二极管间隔等待的时间过长，等等。学生碰到这些问题时，肯定就会着力想找出自己电路的故障原因。通过仿真软件来查找原因会比较安全，而且也比较方便，不需要拆掉实物，这对电路学习者来说，提供了很大的方便。例如，如果将图4中的RP1调为90%，流水灯很快就亮了。当看到这些不同现象的时候，学生自然就会思考原因了，这种变被动为主动的教学方法，大大提高了教学效果。

通过这种学生自主尝试的学习方式，不仅可以帮助学生提高学习的积极性和主动性，更重要的是学生能够非常安全、快捷地进行电路的分析和设计，大大提高了学习的效果，也避免了大量的实训耗材的浪费。

四、结语

从应用电子技术课程群中选取其中几门课程的应用实例可以看出 ，将电子仿真技术应用于课程群的教学过程中，通过电子仪器仪表进行虚拟实验是非常方便、直观和形象的，对课程群各门课程的教学很有用。同时，老师们也可以应用如电子仿真技术这些先进的信息技术进行科学研究，这对提高老师们的科研能力和科研水平起着非常重要的作用。总之，将现代化的信息技术和手段应用于现代职业教育的教学和科研工作中，是顺应时展的需求，能够达到教学相长的教学目的。

参考文献：

[1]石松泉，沈红卫，梁 伟，等.虚实结合的电工电子实验教学体系的设计[J].实验技术与管理，2008，25（8）：184-186.

[2]朱运利.EDA技术应用（第2版）（新编21世纪高等职业教育电子信息类规划教材）[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]刘 颖，侯建军，黄 亮.“电子技术课程设计”精品课程建设与改革实践[J].电气电子教学学报，2008，30（2）：3-4.

[4]张志伟.电子技术基础课程群的建设与实践[J].中国科教创新导刊，2011，（29）：184.

[5]叶 群，邓优林. EDA仿真技术在高职安全类电工学教学中的应用[J].江西电力职业技术学院学报，2014，27（1）：72-75.

[6]郝 骞，李晓明，杨 风，等.EDA技术融入电工学课程的探索[J].电气电子教学学报，2010，32（S2）.

[7]陈 虹.EDA在电工学教学中的应用[J].电气电子教学学报，2010，32（S2）.

数字钟课程设计范文第3篇

关键词:数字电视;系统设计;电视系统平台;光纤同轴混合网;电缆调制解调器;媒体访问控制

中图分类号:TN919文献标识码:A 文章编号:1009-2374 (2010)10-0038-02

一、绵阳数字电视系统平台概述

四川绵阳是全国最先实行数字电视试点的城市,广播电视网络公司是绵阳市广播电视局领导下的,由绵阳市广播电视中心直接管理的绵阳市区有线电视网络建设、管理、经营机构。

绵阳城区有线电视宽带网的业务包括:

1.数字电视节目播出:目前传送节目共64套 (包括股票信息、电视网站等)。

2.普通模拟电视节目播出:29套模拟电视节目,3套调频广播节目。

3.高速互联网的接入:为用户提供Internet服务、网上证券、网上游戏、IP电话、大容量数据信息服务,VOD业务,天气预报,交通数据广播,招聘、招工、房产交易。出租、买卖及其他商品交易等信息。

4.专用网和专用线路出租:建立政府机关办公自动化数据网,实现电子政务;为大企业、部门 (如银行、交通、公安消防、军工等)提供专线接入、虚拟专线、电路仿真、局域网互联等接入服务;建立交互式远程医疗、远程教学、会议电视、电子商务等,为各行各业提供服务;通过HFC网络实现自动抄表、监控系统、小区物业管理等功能。

二、数字电视节目的内容与数量

我国电视的模拟制式为PAL D/K,频道带宽是8MHz。由于在信源端采用MPEG-2图像压缩的编码技术,在传输信道中采用64QAM数字调制技术,使得1个8MHz模拟频道可以通过41Mbps的数据流,考虑到开销字节 (即从中加入的加密等信息),这样一个模拟通道理论上可以传送多达8套标清数字电视节目 (当然,根据国家标准,在传输平台中,每个38Mbit/s的传输流复用的节目数应不超过6套)。

1.数字电视平台传输节目内容。绵阳市有线数字电视服务平台同时提供数字视音频、数据广播和交互电视三大类业务,首期共使用15个8MHz模拟频道,与29套模拟节目并播,具体的业务有:数字电视:提供64套视频节目,占用13个模拟频道;准视频点播:占用3个模拟频道;股票信息:占用1个模拟频道;数据广播:占用1个模拟频道。

2.绵阳数字电视平台设备。绵阳数字电视DVB平台总前端位于绵阳市中心,共计有54台TS流卫星接收机,8台编码器。其中编码器用以处理本地节目,模拟卫星节目和部分加密卫星节目,13台MPEG2/DVB数字电视复用器,具有TS码流恢复转发功能;SPTS/MPTS接收功能,并且可以具有PSI/SI信息,另有一台扰码器接收复用器复用后输出的ASI码流。所有的ASI码流最后通过13台QAM调制器送入用户分配网。

3.提供全新服务方式。首先是数字化平移节目,即考虑将现有有线模拟电视节目平移到数字电视中,提高节目播出质量;提供付费频道节目,由用户按月按需选择;提供付费准视频点播 (NVOD),定期不间断播放精彩的影视节目;收费提供实时股票财经信息;免费提供绵阳市人民政府政务信息、社区动态、外宣电视网站、绵阳电视网站。随后还将开通电视短信、家居银行、电视商务等增值服务。

三、数字电视信号源

1.卫星数字电视节目。卫星传送的数字电视是数字电视平台最重要的节目来源。这类节目源分为模拟和DVB-S数字信号两类,调制方式为QPSK。在数字信号中有一个码流一个频道或者一个大码流包含多个频道。数字信号码流中往往包含有原频道的服务信息及其他无关信息。例如:码流中包含有节目提供商的加密授权信息等。国内省市的上星节目,为节约资源大多会将本省市的调频广播打入数字信号码流中。

模拟信号要实时转换为数字信号;数字信号要过滤掉节目供应商的服务信息,区分开码流中各个频道,按照本地的实际需要,重新编辑、插入新的服务信息,将这些资源变为本地的内容。

数字卫星信号主要是中央和国内省市的上星节目。

另有部分数字加密卫星信号是模拟输出重新编码的方式。

2.本地模拟转数字电视节目。正在网内播出的本地模拟电视节目要实时转换为数字信号再播出。如绵阳本地的三套节目。

3.SDH骨干网信号。目前,广电总局及省局都已建立了骨干传输SDH网。以光信号方式将大量的节目内容在骨干传输网中交换。经过DS3/ASI适配器转换,能从SDH端口,获得多频道复合的大码流数字信号。这类码流一般以6个或8个频道为一组,其中包含节目供应商的服务信息。要求在送入本地网前,过滤掉这些信息,插入本地编辑、生成的服务信息。如四川公共频道和四川妇女儿童频道。

4.视频服务器输出数字信号。编辑、编码、压缩好的待播数字节目储存在视频服务器上,由日程控制器按电子节目菜单或由视频点播控制服务器控制播出数字电视节目。它应能与媒体资产管理、硬盘节目存储、非线性编辑等系统实现节目数据交换。它输出的是包含多个节目的复合码流,在平台插入相关的服务信息。

5.数据广播。数据广播节目的编辑采用现行各类编辑软件,播出电视网站 (绵阳政府网)。利用I-Frame画面质量高的优点,可以制作当地政府的公众信息、电视黄页,提供本地消费信息、旅游信息等综合类消息,制作机顶盒使用方法,图文并茂地将数字电视的接收方法、服务内容、电视节目单及重点节目介绍给观众。

6.股票行情及股评信息的播出。从合作的证券公司 (国信证券)和财经信息提供商接收股票实时行情及股评等财经信息,经相应的处理后输出到复用系统,可以无时延地下传数千只股票, 通过回传接入及股票交易系统,可实现股票实时交易,账户信息查询,交易方便直观,信息量大 (一次可完成10笔交易),占线时间短。

7.可下载信息的播出。将包含最新服务功能的机顶盒软件放到IP数据服务器上,采用数据广播软件将存储的数据打包成传输流,作为复用系统的输入基本流。利用CATV宽带网络将这些软件数据高速下传,用户在家中,按照机顶盒的操作提示,下载新版软件和EPG信息,实现机顶盒的在线升级。

四、机顶盒的应用要求

按照广电总局的技术规范要求,从图像清晰度来分,机顶盒分标准清晰度 (SD)和高清晰度 (HD)两类;从功能上来分,标清机顶盒功能分为基本型、增强型、高级型三类。绵阳有线数字电视根据上述有线数字电视业务经营要求及所传输信号类型、业务种类等,按照自己的实际需要和整体平移的成本,综合三类标清机顶盒的功能特点,定义自己的机顶盒标准是选用基本型标清机顶盒。

五、绵阳有线数字电视系统结构

绵阳有线数字电视系统由节目源接入系统、节目监控审查系统、EPG系统、DVB信号播出系统、条件接收系统、用户管理系统、传输系统、用户接收系统、回传系统、网络管理系统、监管数据采集系统及中间件构成。

1.编码器。对模拟的音、视频节目按MPEG-2的标准进行数字化编码,产生标准的数字电视节目传输流。

2.复用器。将多个标准的数字电视节目传输流复合为一个数字传输流,实现一个物理电视频道上传输4～8路数字电视节目。

3.数字数据广播器。将多种格式的数据转换为MPEG-2格式的数据包,然后,可对多个数据流复合为一个数据流在CATV网上传输。

4.QAM调制器。QAM调制器主要是对经过信道编码和复用后的数字电视信号进行调制,使其具有很高的抗干扰能力,便于在有线电视网络中传输。

5.准视频点播服务器。包括标准的DVB编码工作站、多数字节目的软件复用、节目存储和多频道播出软件等。

6.条件接收和用户管理系统。条件接收系统对广播的数字节目和数据进行加密,从而实现数字电视的付费功能。

用户管理系统包括用户档案信息、用户收视信息、银行收费系统和用户结算及授权信息的管理。实现服务提供、最终用户反馈和统计记录以及用户智能寻址和收费管理等。

7.节目管理系统。接收所有来自内容和服务提供商的信息源,将不同信息源(数据库、Internet、其他应用),不同格式(文本、比特流、图像)的信息转换为符合DVB/DDB结构支持的服务或页面以及按照节目要求的页面格式进行编辑,并对这些信息进行相应的包装和分配。

8.用户机顶盒。用户机顶盒 (STB)是数字有线电视信号的终端接收装置,它将电缆传来的调制在高频上的信号经过同步解调,还原为基带信号,再经过发送端编码的反过程,还原成未压缩前的多个频道的数据信号送入电视机供用户观看。

9.电话回传系统 (暂未开通)。许多STB有一个调制解调器通过电话网络形成的返回频道信息,计算机用户也是通过调制解调器和电话网络形成的返回信息。采用电话回传系统不需对现有的CATV网进行改造就能实现部分双向交互式功能。目前正在集成过程中。

10.因特网连接。电视台数字数据广播系统通过专线或其他方式同因特网连接,获得大量因特网信息资源,经过分类整理再通过数字电视广播系统传输给用户,实现电视机用户对因特网信息的浏览功能。

参考文献

[1]刘亚光.长虹数字高彩色电视电路分析与故障检修[M].北京:人民邮电出版社.

[2]杨伦铭.电视卫星接收系统[M].成都:四川科学出版社.

[3]刘毓敏,等.新媒体融合与数字电视[M].北京:机械工业出版社.

数字钟课程设计范文第4篇

关键词：数字信号处理；课程设计；FPGA

中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：1673-8454（2017）24-0034-03

一、引言

数字信号处理课程是电子技术类、通信类专业的一门重要的专业基础课。目前我们对本科生开设的《数字信号处理》课程大多侧重在理论技术方面，注重理论推导而忽略具体实现技术的介绍。结果导致学生在学习了数字信号处理课程之后并不能把所学的理论知識与实际的工程应用联系起来。如果将现有的《数字信号处理》课程与FPGA技术相结合，以已有的理论为基础，重点介绍数字信号处理实现平台和一些具体可用的实现算法，可促进教员教学水平的提高及学员动手能力的加强和创新意识的养成[1-5]。

我校已设立了《数字信号处理课程设计》课程，为进一步培养学生的创新实践能力，我们将FPGA引入到数字信号处理课程设计的实验教学中，精选和优化课程设计内容，使数字信号处理课程设计更具科学性和实践性。以Xilinx公司提供的集成开发工具ISE软件和实验室自研的基于Spartan3系列的FPGA多功能实验箱，作为“数字信号处理课程设计”的软、硬件平台。在此平台上，学生最终能完成从基础实验、典型应用到综合设计的一系列教学实验。通过近三届学生的教学实践，收到了良好的教学效果。

二、课程设计的目的与要求

本课程设计是《数字信号处理》课程的具体应用和实践，是《数字信号处理》课程理论知识的综合运用，其基本任务是着重提高学员在模/数转换、数/模转换、数字信号处理、系统分析与综合方面的实践技能和科学作风，培养学员综合利用理论知识解决实际问题的能力。

要求学员根据所学数字信号处理知识独立设计完成基本任务，熟悉、掌握、熟练使用FPGA开发软件，掌握模拟信号的数字化采集与产生、数字滤波和频谱分析的基本原理，运用FPGA技术对数字信号处理系统进行系统分析和综合设计。

三、课程设计的内容安排

本课程的教学内容包括FPGA设计基础、FPGA典型应用案例、综合课程设计实验三大部分内容。

1.FPGA设计基础

第一部分FPGA设计基础介绍了可编程逻辑器件的编程器件工作原理、基本结构和电路表示方法，现代数字系统的设计方法，可编程逻辑器件的一般设计流程；FPGA的典型应用场合；主流的FPGA芯片厂家（如Xilinx和Altera等）及其市面代表产品；硬件描述语言基础（VHDL和Verilog）；Xilinx的可编程逻辑器件设计工具ISE软件，以及基于ISE的开发设计流程。

2.FPGA典型应用案例

选择合适的典型应用案例是做好数字信号处理课程设计的关键所在。通过实际教学实践，使学生利用FPGA工具开发软件来掌握信号处理系统基本原理，以及数字信号处理的设计方法。同时利用配套的仪器和设备，在FPGA多功能实验箱上完成数字信号处理的算法验证与调试。

本实验箱充分采用了模块化设计思想，具有良好的扩展性和移植性。实验箱由底板、FPGA核心板、双路A/D模块、双路D/A模块、IO模块、面包括展板等组成。其中，FPGA核心板采用Xilinx公司的Spartan3系列FPGA芯片XC3S400-PQ208，门数容量为40万门；A/D模块搭载双通道65MHz高速12位ADC，满足高速高精度数据采集需求；D/A模块搭载双通道125MHz高速14位DAC，满足高速高精度波形输出需求；I/O模块板配备了丰富的I/O设备，其中有12个LED灯、4*4矩阵键盘、拨码开关、四位七段数码管、液晶模块（1602和12864）和蜂鸣器。

根据课程设计的目的与要求，在对多年教学实践分析的基础上，为学生提供了下列5个FPGA典型应用案例：①正弦信号发生器设计；②数字电压表设计；③数字频率计设计；④FIR滤波器设计；⑤简易数字频谱仪设计。这一部分内容是本门课程设计的重点，是在课堂上教师重点讲授的内容。首先对工作原理进行分析，然后在FPGA多功能实验箱上演示实验结果，再打开ISE实验例程进行程序讲解，最后安排学生自己实做练习，复现实验结果。

在以上典型应用案例中，不仅注重数字信号处理基本知识的理解和应用，而且强调知识的融汇贯通，重点加强学生对课程知识的综合应用和实践能力的培养。例如，正弦信号发生器设计实验，注重运用直接数字频率合成（DDS）和数/模转换（D/A）的实现方法；数字电压表和数字频率计设计实验，注重运用模/数转换（A/D）和数字化测量幅度、频率的实现方法；FIR滤波器和简易数字频谱仪设计试验，注重运用FIR数字滤波和FFT进行实际信号频谱分析的实现方法。

3.综合课程设计实验

综合课程设计实验要求学生运用FPGA技术对数字信号处理系统进行系统分析和综合设计，完成数字信号处理课程设计报告总结，以及课程设计过程中的学习体会与收获、对FPGA开发设计经验总结、本次课程设计的认识与建议。

具体实施时，教师布置4个可选的综合设计实验：①数字储存示波器、②逻辑信号分析仪、③程控滤波器、④简易数字信号传输性能分析仪。学生可以任选其中一题作为综合课程设计实验题目，要求学生运用FPGA技术对数字信号处理系统进行系统分析和综合设计，并在FPGA多功能实验箱上完成整个系统的设计与实现。

下面是一组学生选择第3题（程控滤波器）进行综合课程设计的部分实验结果。其中设计了一个截止频率为10KHz高通滤波器，先用Matalbfdatool滤波器设计软件进行FIR线性滤波器的系数设计[6-7]（如图1所示），然后导入到MATLAB工作空间进行相应的操作，并保存为FPGAIP核所需的.coe文件，再在ISE工程中将.coe文件导入到FIRIP核中，并编译下载至FPGA多功能实验箱上观察输出结果。截止频率10KHz高通滤波器输出结果（10KHz输入）如图2所示，截止频率10KHz高通滤波器输出结果（8KHz输入）如图3所示。

四、教学模式和方法的选择

1.以学生为主体，采用启发式教学

“数字信号处理课程设计”教学的基本模式是采用多媒体课件进行部分精讲，伴以大量的自学、讨论和实践。在以启发式为基本方法的前提下，针对本课程的特点，采用了以下三種方法。一是对比分析法。不同FPGA在芯片结构、外围接口、程序开发以及功能上都有可比之处，通过对比教学，可以加深印象提高教学效果，让学员更好的理解所讲述的内容。二是系统分析法。一个完整的FPGA系统是一个完备的系统。在介绍各种不同系统结构的设计时，还必须从硬件和软件两个角度统一阐述，使学员明白为什么采用该型号芯片、为什么采用该软件结构等，从而更深入的理解数字信号处理的硬件实现的本质。三是典型分析法。FPGA系统多种多样，适当的选取几种典型的系统进行详细分析，由浅入深，由表及里，使学员不但能熟练的掌握和分析各种FPGA系统，还能学会自己设计或构造具有特定意义的数字信号处理系统。

2.丰富的多媒体教学手段

针对数字信号处理课程设计中一些内容比较抽象难以理解，教师用传统的教学手段很难讲解清楚，某些规律学习者难以捕捉，同时有许多设计的概念需要通过实验验证来加以阐述，例如，在讲解滤波器设计过程时，虽然在理论上说明了设计过程的步骤和方法，但是，实际滤波的应用具体是怎样，需要通过实验来加以验证。因此在教学中，可发挥多媒体的强大的辅助教学功能，使得抽象的或难以进行传统教学的内容能形象直观生动地再现出来，实现教学由难化易，由繁化简，激发学生学习兴趣。

在课堂教学中可以引入Matlab仿真和FPGA技术演示，可以加深学生对基本概念、理论的理解，可以使抽象的内容生动、直观，从而提高学生的学习兴趣，事半功倍；同时将视频、动画制作在课堂讲解中，利用动画与视频产生的动态效应，将深奥难懂的理论问题转换成直观、动态的视频或动画，这样不但增加了知识的趣味性，而且增加了知识的连贯性。对教师来说，能够通过动画与视频将知识点更好、更直观的表现出来，学生也可以在学习过程中对自己的抽象思维进行验证。

3.分组协作共同完成

具体实现来说，可以将学生分组（3～4人一组），每组重点准备一个可选的综合设计实验。教师引领学生对项目进行任务分解、剖析与本课程设计相关的内容。学生按照实验小组讨论方案设计、任务分解、搜集资料、项目制作、调试测试、撰写报告的一般项目研发过程进行综合性实验。整个综合性实验以一个项目研发的形式进行组织，不但能加深学生对理论知识的理解，而且能够极大提高学生的科研素质。全组同学既要独立思考又要集体讨论，鼓励学生设计出不同的方案。采用这种方式，可以极大调动学生的积极性，同时增强同学之间的团队合作。

4.课程设计考核方式

建立完善合理的考核制度无疑可以有效的对学生形成正确的引导，考核方式应该以考核学员能力为主要目的。数字信号处理课程设计考核成绩根据学生的实验报告和实际操作情况进行综合评分。考核内容包括：设计方案是否合理，编程、调试和测试数据是否正确，设计指标是否完成，撰写报告是否格式规范和条理清楚等方面。按100分考核，最后评定为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。

五、结束语

通过《数字信号处理课程设计》课程的学习，培养学员综合数字信号处理方面的理论知识，解决模/数转换、数/模转换、数字信号处理、系统分析与综合方面常见实际问题的能力。基于FPGA硬件实验平台，学生通过查阅参考资料、设计实验方案，分组讨论、分析解决问题，最终完成设计课题，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐渐熟悉开展科学实践的程序和办法，为将来从事和逐步适应日新月异发展的系统科学提供一定的适应能力与基础。

参考文献： 

[1]李永全.数字信号处理课程设计的改革与探索[J].实验科学与技术，2008，6（3）：101-103. 

[2]罗倩.数字信号处理课程设计中创新性实践探索[J].教育教学论坛，2016，6（11）：145-146. 

[3]刘翠响，王宝珠，王霞.信号处理综合课程设计的教学改革与尝试[J].中国电力教育，2009，32（8）：140-141. 

[4]朱金秀，张卓，朱昌平.《数字信号处理》课程实验教学研究与实践[J].实验室研究与探索， 2008，27（5）：96-97. 

[5]杨莉，施国勇.基于FPGA的数字信号处理课程设计[J].电气电子教学学报，2010，32（4）：77-78. 

[6]蒋小燕.《VHDL语言及FPGA设计》与《数字信号处理》课程实验教学融合研究[J].软件导刊， 2015，14（7）： 215-216. 

数字钟课程设计范文第5篇

关键词：自主建构式成长树；职业生涯规划；能力培养路径；课程体系设计

一、时不我待：进行中职生职业生涯规划能力培养的课程体系设计迫在眉睫

1.职业生涯变数增加：进行中职生职业生涯规划能力培养的课程体系设计的外部动因

目前职业发生着翻天覆地的改变，传统意义上的稳定工作越来越少，换工作、换岗日渐频繁，人们的职业生涯增加了更多的变数。我校264名毕业生中，在专业相关岗位上实习的不到35%；毕业后三年，专业对口率呈逐年下降趋势；另外60名2006年毕业生中，仅1.7%的毕业生目前仍从事与数控有关的工作，与之相反，却有高达90%的毕业生从事过两份及以上的工作，且多与专业无关。（详见图1、图2）

这使得在校依据所学专业进行的一次性规划的实际作用大大降低，学生出现生存难、职业生涯发展受阻等一系列问题。宗晓武、周春平的研究证明，能力资本积累比知识资本投资更能有效提高学生的就业能力。中职生需要一种应对职业生涯变数增加的能力，以便离开学校也可以自己根据实际情况重新规划自己的职业生涯。

2.中职生求自我发展：进行中职生职业生涯规划能力培养的课程体系设计的内在诉求

2012年上海了我国首个中职生发展报告，结果显示，中职生的整体价值取向是积极向上的，他们在积极寻求自我发展。但是普遍缺乏具体的职业生涯规划：他们对自己、对专业了解不深，选择往往被动而茫然，对未来的规划意识减弱，对持之以恒获得专业能力缺乏韧劲，直接导致他们的中职生涯所获有限，间接影响了自己的就业竞争力。因此，对中职生进行职业生涯规划能力的培养是学生寻求自身发展最深层次的诉求。而Orpen研究发现，系统的职业生涯规划和成功的职业生涯之间有显著的相关性。

3.缺乏课程体系设计：进行中职生职业生涯规划能力培养的课程体系设计的现实问题

浙江省新一轮课程改革已拔锚起航，《浙江省中等职业教育课程改革方案》强调“以生为本”，《杭州市加快推进中等职业教育课程改革实施意见》中第一个主要措施便是“加强职业指导，提高选择能力”，要求利用校内外各种资源加强指导职业生涯规划。目前，中职学校围绕中职生职业生涯规划采取了一些措施：开设职业生涯规划课；请企业对在校学生进行职业指导讲座；开设心理健康课，引导学生认识自我；举行各种文体活动帮助学生发现自我等。这些措施在某一方面一定程度上发展了中职生的职业生涯规划能力，但却不成系统，各自为营，类似散打点射，缺乏有力的顶层设计。

我们需要对中职生职业生涯规划从稳定的能力结构进行分析，整合各种生涯管理人员的力量，将丰富多彩的平台统一纳入课程体系，形成一个关于中职生职业生涯规划能力培养的综合课程体系设计框架。

二、自主建构式成长树：中职生职业生涯规划能力培养课程体系设计

1.“成长树”的理论根基：中职生职业生涯规划能力的概念厘清与结构模型建构

中职生职业生涯规划能力是中职生基于个人内部和外部基本信息的搜索与建构，逐渐发展个人的生涯认同，确立职业生涯发展目标，并结合中职这个职业生涯发展阶段的特点制定实现目标的教育、培训、工作等可行性计划与行动方案，择其所爱，爱其所择，适应职业生涯，促使自我实现的能力。主要包括职业生涯信息搜集能力、职业生涯知识建构能力、职业生涯决策能力、职业生涯行动能力四个部分。（如图3）

2.“成长树”的基本描述：从土壤到根、干、枝、叶和阳光空气的工程

罗杰斯说：“当学生通过自我评价，感受到自己学习有意义、有价值时，这样的学习必定是主动，并且身心都投入的。”学生的自我感受越来越重要。要想培养出学生的能力，在课程体系设计上，就要注重把学习主动权交还给学生，让学生从自身的需要出发，完成属于自我的能力建构。

遵循学生成长的规律，课程体系的设计更加关注生成，构造丰富的课程资源，学生是培养的主体与主人。提供能力培养需要的大量自我知识与职业知识作为成长的肥沃土壤；以可持续发展课程中学习的内容作为能力的树根；以中职生职业生涯规划信息搜索能力培养课程和中职生职业生涯规划知识建构能力培养课程中吸收的内容作为树干；职业生涯决策能力培养课程中所获得的内容是开发出来的树枝；职业生涯规划行动能力培养课程中的表现就是成长树的叶片；而学校所提供的自我知识课程、职业知识课程和能力提升综合课程从课内到课外，从校内到校外，形成了一个立体包围着成长树像水分、阳光和空气等养分一样的资源库，供学生自主选择所需要的内容，进行自我职业生涯规划能力成长树的建构。（如图4）

（1）土壤资源系――自我知识课程与职业知识课程

根据认知信息加工理论，金字塔底部的两个部分称为知识领域，包括自我知识和职业知识。自我知识包括自我的价值观、兴趣、技能等个人特性；职业知识包括职业、教育与培训方式与机会和职业闲暇。一个人在解决职业生涯问题或进行职业生涯决策时，都从这里开始。