数字电路设计知识

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数字电路设计知识范文第1篇

关键词：数字B超；时间增益控制；硬件电路

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）04-0867-03

在超声诊断设备中，由探头产生的超声波在人体组织传播时，由于组织对声波的散射、吸收以及声束自身的扩散等因素，其能量（振幅，声强等）会随距离的增大而逐渐衰减，反射的回波信号也会逐渐减弱，这样在纵向深度上，不同深度的同一组织器官将以不同的灰度值显示，不能反映真实反射体的本质。因此，必须采用时间增益控制器（TGC）补偿超声波在传播过程中的衰减，本质上就是利用一定的电压曲线控制回波放大器的增益，实验表明，人体组织对超声波的衰减呈指数规律，补偿电压曲线也为一条指数函数曲线。

1 方案设计

TGC以一条指数曲线进行增益补偿，但在实际使用中，诊断医生医师需要调整局部增益，以获得更高的图像细节来查看感兴趣的部位，补偿曲线并不是一成不变的，所以，在设计出基础TGC曲线后，需要根据使用情况，以该曲线为基础进行调节，该文采用单片机+FPGA的设计方案，如图1所示。

单片机片内ROM中存储TGC基础曲线波形表，通过偏移量采集电路获取用户对该TGC的控制信息，并在基础曲线上进行重新计算更新波形表，将新的波形表通过IO口以自定义协议传输给FPGA，FPGA将接收到的TGC波形表存储于片内Ram，在B超扫描同步信号的作用下控制DAC完成数模转换，形成模拟电压曲线，再通过放大器调节至压控放大器所需要的电压范围。输出曲线可以通过修改单片机内部基础曲线波形表以及调整算法修正，具有灵活性好的特点。

2 硬件电路设计

2.1 TGC信号发生电路的设计

信号发生电路主要包括FPGA部分的逻辑电路、D/A变换器、放大电路等。FPGA产生对D/A的控制信号，D/A输出STC曲线，再经过放大输出。

系统要求D/A的转换速率至少在4MHz以上，选择TI的TLC5602，该D/A的最小转换速率为20MHz，+5V电源供电，而且功耗极低，典型功耗为80mW，该文中D/A的参考电压为+4.02V，其输出电压范围为4V～5V，所以其电压精度为1/256=4 mV，很好的满足了系统的要求。设计电路如图2所示。

由于D/A的输出范围为4V～5V，而所需要的STC电压调节曲线范围在0～2V，因此需要通过模拟电路将电压变换到0～2V，设计将信号加上-4V后，信号范围为0～1V，放大2倍即得到0～2V，为了提高带负载能力，增加一级电压跟随器，电路如图3所示。

2.2 偏移量采集电路设计

TGC调节有9个，即8个分段调节以及1个总体调节，8个分段调节通过滑动变阻器进行实现，偏移量的采集需要AD完成，该文选择TLC5510集成A/D转换器，AD部分电路设计如图4所示。

由于TLC5510是单通道采样，而所需采集的电压有8个通道，在此采用一个模拟开关CD4051来进行通道选择，以实现对8个通道的分时采样，该部分是模拟电路，对纹波要求比较高，需要考虑将模拟部分与数字部分隔离开来，以提高抗干扰能力。该文采取将电源和地单点相接的方法，用一个零欧姆电阻将模拟电源与数字电源及模拟地与数字地隔开。

由于单片机是3.3V供电，而A/D的输出是5V的电平，控制CD4051也需要5V的电压，因此，设计中采用了74LVC245ADR实现电平转换。74LVC245是一个可以选择电平转换方向的电平转换芯片，当DIR接高电平时候，是从A端的5V转换到B端的3.3V，而当DIR接低电平的时候，是从B端的3.3V转换到A端的5V。

TGC的总体调节由旋转编码器实现。其电路设计如图6所示旋转编码器的A端接在单片机的外部中断管脚上，EB端接单片机普通I/0，采用下降沿触发，当旋转编码器时，会产生一个下降沿的中断，判断B端的高低电平就可以知道是正传或者反转。如果为高电平则为正转，否则为反转。

2.3 单片机与FPGA系统

在该TGC设计方案中，单片机和FPGA是整个系统的处理核心，常用的单片机类型多种多样，考虑到开发的容易和安全性能，采用加密性较强的STC12LE5A60S2单片机，为传统8051单片机划时代升级换代产品，管脚完全兼容，可以直接取代传统89C51/89S51系列单片机，单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12 倍。FPGA则选用ACTEL公司IGLOO系列的AGL060，该以Flash为工艺为基础功，可重编程FPGA，不需要配置芯片，上电即可运行，低功耗，安全性高。

3 结束语

采用FPGA和单片机加辅助电路相结合的方式完成数字B超TGC，具有结构简单，易于扩展，灵活性高的特点，电路设计中尽可能采用集成器件具备较好的抗干扰性能，能很好满足应用需求。

参考文献：

[1] 冯若.超声诊断设备原理与设计[M].北京：中国医药科技出版社，1993.

数字电路设计知识范文第2篇

【关键词】Multisim10；数字电路；项目教学

一、引言

《数字电路》是高校电子信息类专业的一门重要专业基础课，随着集成电路制造技术的迅速发展，中、大规模和超大规模数字集成电路在各个领域获得广泛应用，它已成为国民经济的强大推力，这对相关专业技术人才的培养提出了更高的要求。因此，在实际教学过程中，不宜采用传统教学方式，应该尝试一种新的教学方法，我们在对传统的数字电路教学进行了深入的分析、研究之后，在数字电路教学中引入了德国“以培养关键能力为核心”的项目教学法。在项目教学的实施过程中，辅以仿真软件Multisim10，通过计算机强大的辅助设计计算能力，提高电路设计的效率和准确性；通过仿真，学生可以根据需要任意调整所设计电路的各项参数，极大的提高了学生的学习兴趣。

二、项目教学法在数字电路课程中的应用

项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，最早的雏形是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育，经过发展到20世纪中后期逐渐趋于完善，并成为一种重要的理论思潮。2003年7月德国联邦职教所制定以行动为导向的项目教学法，其特点是把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件，设计出一个个项目教学方案，按行动回路设计教学思路，不仅传授给学生理论知识和操作技能，更重要的是培养他们的职业能力。

《数字电路》的主要知识点包括：组合逻辑电路、时序逻辑电路、555定时器极其所构成的电路、A/D转换器和D/A转换器、存储器等[1]，在传统的教学模式中，数字电路课程都是按照上述知识点授课，这样的授课体系由于目标不明确，学生普遍反映数字电路课程内容庞杂、头绪纷乱、枯燥无味、无所适从，因此在学习过程中容易丧失兴趣与信心。而在项目教学中，我们结合数字电路课程实践性强的特点，将整门课程围绕项目展开，根据项目的开发过程来安排授课内容，将数字电路的各个知识点拆开，插入到项目的开发过程中，引导学生边做边学，在实践中学习理论知识。教师不再把知识技能的传递作为教育的唯一目标，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，让学生边做边学，把看到的、听到的、手上做的结合起来，通过在数字电路课程中采用项目教学法有效地建立起课堂与生产实践之间的联系。我们在设计项目时，力求教学过程模拟真实的工作过程，体现项目教学法整个过程的真实性，从而使学生的学习更有针对性和实用性。以组合逻辑电路的学习为例，我们针对知识点和学生实际情况提出两个项目：项目一、三人表决器的设计与制作；项目二、抢答器的设计与制作。项目一比项目二容易，涉及的知识点较少，用到学生原有的知识较多，便于学生接受。项目一的主要作用是引入数字电路，让学生对数字电路有一个初步的认识和了解，熟悉数字电路的分析、设计和制作步骤，为项目二的进行打下基础；项目二则是一个综合的组合逻辑电路实例，扩宽了知识面和项目深度。当然，我们还可根据学生的实际情况拓展其他相关的一些项目。学生在项目产品的制作过程中，通过自行设计电路，安装，调试电路，提高运用理论解决实际问题的能力，使每个成员专业知识、专业技能、工作能力和团队精神得到提高和发挥，因此在数字电路课程中实施项目教学法可以更好地完成高职院校的培养目标，提高学生的实践能力和专业技能。

三、Multisim10软件介绍

Muhisim10软件是一种专门用于电子电路设计与仿真的软件，以Windows为操作平台，具有丰富的元件型，可以进行电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入，能够完成仿真和分析功能，适用于模拟/数字电路板的设计[2]。

Multisim10具有以下特点：系统高度集成，界面直观，操作方便；支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真；电路分析手段完备；提供多种输入/输出接口。

四、Multisim10在数字电路项目式教学中的应用

针对高职学生基础薄弱的特点，我们在设计教学项目的时候遵循由简到繁、由易到难的原则，通过分析课程知识和操作技能的要求，并结合学情，确立最合适的项目。在初学时可以用一些比较简单的项目，随着学习的深入，逐步增加项目的复杂度，在保持学生的自信心的基础上，激发学生的兴趣和求知欲。应用Multisim10软件可以经济方便的进行项目开发，很好的支持了数字电路项目式教学。

下面以“四人智力竞赛抢答器电路的设计”为例，介绍在Multisim10软件中如何完成数字电路项目。

1.下达项目教学任务

设计一个四人智力竞赛抢答器电路，要求智力竞赛抢答器电路能识别出4位数据中的第一位到来的数据，而对随后到来的其它数据不再作出响应，至于哪一位数据到来，通过LED指示。

2.学生通过查资料、自学、相互讨论、合作协调，完成

（1）四人智力竞赛抢答器电路设计；

（2）Multism10仿真，验证设计电路的正确性。

在项目的实施过程中，教师一定要把握好指导的尺度，更多地放开手让学生成为项目完成的主体，这样能充分锻炼学生的发散思维，培养其创新能力，并指导学生对项目进行拓展和延伸。

图1是学生设计的四人智力竞赛抢答器电路，通过此仿真电路优化了电路结构，形象地模拟四人抢答，学生学习热情高涨，效果良好。通过实际电路的焊接调试，培养了学生的操作技能。整个过程培养了学生从理论到实际、理论联系实际的能力，实现了理论实践一体化的教学目标.充分调动了学生的学习积极性，大大提高了学生的动手能力。

总之，通过Multisim10仿真，学生不仅明白了设计方法，更清楚了数字电路的功能，加深了对理论的理解，建立起动态、形象、直观的感性认识；所以，在项目实施过程中要求学生设计好电路之后，使用仿真软件进行电路仿真、调试，优化电路结构和参数，可以以得出最佳、最优的电路设计方案。

参考文献

数字电路设计知识范文第3篇

关键词：数字逻辑；VerilogHDL；FPGA；EDA；教学改革

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0177-02

The teaching reform and practice of digital logic taking verilogHDL as the key points

ZHAO Tian-xiang， HE Jin-zhi

（Nanyang Institute of Technology， Nanyang 473000， China）

Abstract：Aiming at the backward methods and old content in the traditional digital logic course， the reform and practice of the digital logic teaching with VerilogHDL and FPGA as the key points are carried out， and the new teaching mode of the experiment drive is discussed. Not only make the students come into contact with the latest digital circuit design method， but also make it have a wide range of application prospects of the new skills. The students in the completion of this course， can really do the design， application.

Key words： Digital logic； VerilogHDL； FPGA； EDA； teaching reform

承担《数字逻辑》这门课两个学期了，我发现传统的教学内容已经不适合现在社会的发展，并对此进行了教学内容的改革。在传统的教学内容中，逻辑表达式、真值表和波形图等这些老旧的数字电路设计方法，是教学的重点。而CPLD、FPGA和VHDL、VerilogHDL等现代化的数字电路设计方法仅仅是一个简单的介绍。这样的数字逻辑课程学完后，学生仅仅是对数字电路的设计有所了解，至于设计是无从谈起的，现在用逻辑表达式、真值表和波形图等去设计一个数字电路简直是可笑的。于是，我决定把基于VerilogHDL和FPGA的现代化的设计方法作为教学的重点，这样使学生学完这门课程后，真正能做设计，做应用。

1 VerilogHDL简单易学

VerilogHDL是一种硬件描述语言，使用这种语言只需要把我们想设计的数字电路的功能或结构描述出来，然后由计算机辅助电路设计软件综合出实际可用的数字电路出来。完全不用像传统的设计方法那样，用逻辑表达式或真值表那样一个逻辑门一个逻辑门的去设计。传统的设计方法，费时费力，在门数比较少的时候还可以。但在现在动辄数亿门的集成电路设计中几乎是不可能的。使用计算机辅助电路设计软件进行数字电路设计是时展的必然。

使用计算机辅助电路设计件进行数字电路设计就必须要用硬件描述语言，现在主流的硬件描述语言主要有两种，一种是VHDL，一种是VerilogHDL。VerilogHDL的风格非常接近计算机软件语言中的C语言，因此VerilogHDL比前者更容易被计算机专业的学生接受和理解。VerilogHDL和VHDL都是IEEE标准，功能和性能上没有太大的差异，在国内使用Verilog HDL的用户也比较多，因此我决定以VerilogHDL作为这门课的编程语言。VerilogHDL在语法，数据类型，控制语句等方面和C语言都有较多的相似性，学过C语言的计算机专业的学生很容易就可以理解和掌握这门语言。

VerilogHDL需要在计算机辅助电路设计软件中使用，现在这种软件已经非常成熟。我们使用的是Altera公司开发的Quartus II软件，Altera公司是世界第二大FPGA厂商，其产品在国内有广泛应用。FPGA是现场可编程逻辑阵列，可以通过编程变成我们想要的任意电路。我们用VerilogHDL做出设计，由Quartus II综合出电路，如图1所示。然后下载到FPGA，由FPGA实现验证，最后由半导体企业生产出来使用。也可以直接使用FPGA，使用FPGA和使用专用芯片几乎没什么差别。

图1 Quartus II综合VerilogHDL设计生成的电路原理图

2 实验驱动的教学模式

我在教学中采用实验驱动的教学模式，即通过大量可验证的实验，逐步把知识传授给学生。在传统的教学模式中，教师往往从基本的语法，原理讲起，等语法，原理讲完了，再讲复杂的应用。结果，前期讲理论时，学生觉得非常枯燥，后期讲应用时，前面的理论又忘得差不多了，教学效果不理想。实验驱动的教学模式即把理论教学和应用教学结合起来，穿插起来。前期不纯讲理论，而是以简单的实验，把理论融入实验，一一验证。每一个实验都是一个较为完整的应用，都可以通过软硬件验证，这样可以引发学生的学习兴趣。由简单到复杂，每一次实验都会有一些收获，跨度也不大，逐步深入，而且每一次实验都印证了学科的实用性，增强学生学习的信心和动力。

这些实验可以通过软件或硬件来验证，在Altera公司的Quartus II软件中自带了一个由Mentor Graphics公司为Altera定制的ModelSim-Altera软件。ModelSim-Altera是一个仿真分析软件。VerilogHDL包括分析测试的功能，我们写出的实验例程可以包含一个测试模块。在测试模块中，我们可以通过对输入端口赋值，设置时间点，对实验进行充分的测试验证。在ModelSim-Altera仿真过程中，可以输出虚拟示波器波形，对这些波形进行分析可以查找错误，验证功能。ModelSim-Altera还提供了丰富的系统任务和系统函数帮助我们分析电路功能，可以按时间点输出监控的参数数值。

ModelSim-Altera虽然是一个简单实用的好工具，但仿真还是有一些局限性的。这时候，一块FPGA的开发板就非常重要了。我们写的VerilogHDL设计，下载到FPGA开发板中，以硬件的方式进行验证，亲眼看到，非常有说服力。使用FPGA开发板还可以进行非常实用的应用开发，比如红外遥控、视频编码、VGA输出等。

3 FPGA应用前景广泛

使用VerilogHDL和FPGA不仅使数字电路设计简单方便，而且对于小规模的应用，我们根本就不需要把电路生产出来，直接把设计写入FPGA，直接用FPGA就行了。FPGA相对于单片机等传统控制器，有很多优点。例如：FPGA可以生成任何电路，大大简化了控制器周边的复杂度，一些译码器、编码器等芯片不需要了，降低了成本，提高了可靠度。FPGA纯硬件运行，没有CPU执行延时，响应速度非常快。在一些实时性要求非常高的场合有着传统控制器无法比拟的优势。比如：实时的视频采集，高速运动装置的控制等。

4 结束语

以VerilogHDL和FPGA为重点的数字逻辑课程教学改革，经过我这两个学期的实践，使原本边缘化的一门传统课程，焕发出新的活力。不但使学生接触到最新的数字电路设计方法，而且使学生掌握了一门有广泛应用前景的新技能，为其以后的发展又增添了一条新的选择。今后我将继续在实用化，现代化的教学实践中探索前进。

⒖嘉南祝

[1] 马朝，李颖，杨明.用Verilog-HDL设计数字逻辑系统[J].计算机工程，2015，26（12）：110-112.

[2] 何清平，刘佐濂，江建钧.Verilog语言综合问题研究[J].广州大学学报，2006，5（5）：58-61.

[3] 徐莹隽. 基于开放教学模式的数字逻辑电路实验教学改革[J].电气电子教学学报，2006，28（6）：64-66.

[4] 艾明晶. 基于自动设计方法的数字逻辑课程改革研究与实践[J].实验技术与管理，2012，29（9）：151-154.

[5] 唐志强. 计算机专业数字逻辑实验的改革与创新[J].实验室研究与探索，2013，32（10）：182-183.

[6] 罗杰，康华光. 两种硬件描述语言VHDL/Verilog的发展及其应用[J].电气电子教学学报，2002，24（4）：1-5.

数字电路设计知识范文第4篇

关键字：Multisim10；数字电路；仿真

数字电路课程是我国高职院校电子、通信、自动化、计算机等同类型工科专业的核心基础课程，地位十分重要。随着信息化技术的飞速发展，对该课程的教学手段也提出了新的要求，传统的教学手段已不能满足人才培养质量的需要。本文将在教学中引入当今世界上著名的电路仿真标准工具Multisim 10进行教学，通过将枯燥的知识形象化，复杂的问题简单化，增加学生的动手能力，以激发学生的学习兴趣，进一步提高教学质量。

1 数字电路课程特色及当前教学现状

数字电路课程的任务是使学生掌握数字电路的基本概念，理解数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的分析和设计方法，熟悉相应的实验技能，培养解决数字逻辑问题的能力，为学习后续课程和开展电路设计提供必要的理论基础。该课程所具有的“核心性”、“基础性”、“专业性”、“大面积性”及实验教学所具有的“直观性”、“实验性”、“科研性”、“综合性”等特点，在专业人才培养方案中占举足轻重的地位。因此，数字电路课程的教学如何达到良好的效果是各高校该课程教师不断探索的关键点。

从课程本身和教学环节来讲，数字电路课程具有内容多、更新快、实践性强，且有实验设施不足、课时相对较少的特点。从授课方式看，多数教师的教学方法还是“教师讲学生听，教师做学生看”的传统教学方式，学生的兴趣不浓，积极性不高。从学生的情况来看，高职学生自身基础知识薄弱，很多同学认为数字电路比较枯燥、抽象且难理解，从一开始就对这门课没有信心。特别是近几年，各高校工科专业文理兼收的生源，既给基础不一的学生增加了学习的难度和压力，也给任课教师提出了新的课题。

2 Multisim的主要功能和特点

Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的在Windows下运行的电路设计和仿真分析软件，它将电路原理图、电路仿真及PLD设计三者合一，利用该软件可以建立模拟、数字及其混合电路，并进行仿真。其特点是：易学，实用性强，界面简洁，元件库齐全，仿真功能强大，支持远程控制。学生普遍反映电子类课程难学，主要问题是概念抽象、课程教学的直观性差。随着多媒体教学的普及，在教学中引入电路设计和仿真分析软件Multisim 10在课堂进行演示，可以解决数字电路课程概念抽象、课程教学直观性差等普遍问题，达到增强学生的感性认识，降低教学难度，提高教学效果【1】。

3 Multisim10在教学中的应用实例

3.1 实例一：验证JK触发器的逻辑功能

3.1.1 原理图。JK触发器是数字电路教学中的重难点，电路如图1所示。

图1 JK触发器电路图

3.1.2 在Multisim10中创建电路

(1) 在元(器)件库中单击TTL，再单击74系列，选中JK触发器7473N。

(2) 在元(器)件库中单击Sources(信号源)，选中方波发生器V2、电源V1和地。方波发生器V2设置电压为5V，频率1 kHz。电源V1设置电压为5V。

(3) 在元器件库中单击Basic(基本元器件)，然后单击SWITCH，再单击SPDT，选取开关J1、J2和J3。为了便于控制，选择不同字母符号或者数字符号来表示对应的开关的开关键。J1用空格键控制，J2用A键控制，J3用B键控制。

(4) 在仪器库中选取逻辑分析仪。

(5) 在图3中，JK触发器的输入端1J、1K，清零端1CLR分别由开关J1、J2、J3控制。CLR是清零端，低电平时清零。时钟1CLK由信号源方波发生器V2提供。为了便于观察，可将时钟信号1CLK、JK触发器输出信号Q和分别接逻辑分析仪的管脚1、2、3。

3.1.3 观测输出

通过三个开关改变输入数据，按对应开关的开关键符号，即可改变开关位置，从而改变输入数据，电源V1和地分别表示数据1和0。

(1) 改变开关J3，使1CLR=0，观测清零，输出波形如图2所示。可见输出Q清零。

图2 输出波形

(2) 清零端1CLR=1，改变开关J1、J2，使J=K=0，输出波形如图2所示。可见输出Q保持原态。

(

3) 清零端ICLR=1，改变开关J1、J2，使J=0，K=1，输出波形如图2所示。可见输出Q置0。

(4) 清零端1CLR=1，改变开关J1、J2，使J=1，K=0，输出波形如图3所示。可见输出Q置1。

图3 J=1，K=0时的输出波形

(5) 清零端1CLR=1，改变开关J1、J2，使J=K=1，输出波形如图4所示。可见输出Q翻转。

图4 J=K=1时的输出波形

通过上例，可知利用Multisim软件进行仿真分析的基本步骤为：根据原理和设计需要，创建仿真电路原理图，然后根据实际情况设置好电路图选项，设定仿真分析方法，打开仿真开关，运行所设计好的电路，借助仿真仪器，即可得到仿真结果，同时还可以对输出的文件和数据做进一步分析处理【2】。

在传统的教学中，讲解本文所列JK触发器的逻辑功能，照本宣科让学生自由发挥想象去学习的较多。在条件好的高职院校，大多数只能通过多媒体给学生展示电子教案，学生感知到的只是静态。纵然加上动画效果，保证了形象、直观，学生却不能亲自设计电路，对知识的掌握存在局限性。那么，使用Multisim10仿真软件进行教学，利用其仿真效果，帮助学生加深对理论知识的理解和对重难点问题的掌握，使教学内容更加形象、直观、完善，课堂教学更加生动，学生的学习兴趣和积极性明显提高。特别是作者在机房上课时，学生主动参与使用Multisim10软件进行设计和演示，思考问题、解决问题的能力明显增强，对增强学生的实践能力，提高教学效果起到了有利的促进作用。

4 结束语

通过将Multisim10软件应用在数字电路课程教学中的改革，解决了传统教学中实验条件有限、生源知识基础不一、学生参与少等问题，提高了教学效果。当然，随着计算机技术的发展，数字电路课程的教学方法和手段也将不断改革，教师需要不断寻求最适合学生的教学模式，提高教学效果，培养出与时俱进的高素质人才。

参考文献：

[1] 张宁;;基于Multisim的电子线路分析与仿真[J];现代电子技术;2012年02期

[2] 鼓燕标;;Multisim2001在电子类课程教学中的应用;职业教育研究;2005年第10期

作者简介：

数字电路设计知识范文第5篇

1、课程目标

使学生具备本专业的高素质技术应用型人才所必需的电子电路逻辑设计基本知识和灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能；为学生全面掌握电子设计技术和技能，提高综合素质，增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础；通过项目的引导与实现，培养学生团结协作、敬业爱岗和吃苦耐劳的品德和良好职业道德观。本课程目标具体包括知识目标、能力目标和素质目标。

（1）知识目标：熟悉数字电子技术的基本概念、术语，熟悉逻辑代数基本定律和逻辑函数化简；掌握门电路及触发器的逻辑功能和外特性；掌握常用组合逻辑电路和时序电路的功能及分析方法，学会一般组合逻辑电路的设计方法（用SSI和MSI器件），学会同步计数器的设计方法；熟悉脉冲波形产生与变换电路的工作原理及其应用；了解A/D，D/A电路及半导体存储器、PLA器件的原理及其应用。

（2）能力目标：具有正确使用脉冲信号发生器、示波器等实验仪器的能力；具有查阅手册合理选用大、中、小规模数字集成电路组件的能力；具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力；具有数字电路设计初步的能力。

（3）素质目标：培养学生学习数字电路的兴趣；培养学生团结合作的意识，培养学生自己查找资料能力。

2、课程定位

《逻辑设计》是计算机应用技术专业和电子信息类专业的一门重要硬件基础课，其理论性和实践性很强，尤其强调工程应用。是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的和集成电路设计的基础。在高速发展的电子产业中数字电路具有较简单又容易集成。通过本课程学习，熟悉小中大规模数字集成电路分析与应用，突出数字电子技术应用性，获得数字电子技术必要的基本理论基本知识和基本技能；了解数字电子技术的应用和发展概况，为后继课程及从事相关工程技术工作和科研与设计工作打下一定基础。《逻辑设计》在电子信息专业课程的地位，表现在其先导课程为《电工电子技术》，要求学生掌握由分立元器件组成的电子电路的识别与检测、与基本分析方法，掌握有关晶体管以及晶体管电路的分析方法等；其后续课程有《微机原理与接口技术》、《单片机技术应用》、《EDA技术应用》等。学习集成电路芯片在计算机及相关电子设备中的应用与作用。

二、逻辑设计课程教学内容

1、教学内容选取依据

（1）以培养高素质技能型人才为目标，教学内容选择与组织突出“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目主体--任务贯穿”为总体设计要求，在内容的选取上，首先立足于打好基础。在确保基本概念、基本原理和基本教学方法的前提下，简化集成电路内部结构和工作原理的讲述，减少小规模集成电路的内容，尽可能多地介绍中大规模集成电路及其应用。以能力培养为主线，以应用为目的，突出思路与方法阐述，力求反映当今数字电子技术的新发展。

（2）在教材内容编排上精心组合，深入浅出，做到概念清晰，逻辑设计思想严谨。教学实施中注重重点突出，层次分明，相互衔接，逻辑性强，以利于教学做一体化的整合。在讲义上力求简洁流畅，通俗易懂，便于学生自学。

（3）以实训项目为载体，采取任务驱动教学做一体化的实施，体现理论指导实践，实践深化理论的素质养成目的。

（4）依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。

（5）知识学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用来表述。“了解”用于表述事实性知识的学习程度，“理解”用于表述原理性知识的学习程度，“能”或“会”用于表述技能的学习程度。

2、教学具体内容安排

表决器电路设计与制作，抢答器电路设计与制作，同步计数器电路设计与制作，方波发生器电路设计与制作，数字钟电路设计与制作。

三、逻辑设计课程教学模式与手段

1、教材编写

教材编写体现项目课程的特色与设计思想，教材内容体现先进性、实用性，典型产品的选取科学，体现地区产业特点，具有可操作性。呈现方式图文并茂，文字表述规范、正确、科学。

2、教学模式

采取项目教学，以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣，教学过程中要注重创设教育情境，采取“教学做”一体化的教学模式，将知识、能力、素质的培养紧密结合，进一步加强职业教育教学改革研究，优化完善我校应用型人才培养体系。

3、教学方法

从教学手段、教案设计、教学思路、语言表述、教学资源等方面着手，对如何在课堂教学中提高学生的学习主动性和兴趣开展教研。教学过程有进行项目引导，任务贯穿，“提出问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”，把握课程的进度，活跃课堂气氛，使大多数学生能够获得尽可能大的收获。采用“发现法”教学方式，使学生建立科学的思维方法与创新意识。学习内容的掌握依赖于学习者的实践，课程组加强了对教师教学及学生学习过程的管理；为使学生理解和有效掌握课程内容，在坚持课外习题练习、辅导答疑等教学环节的基础上，增加随堂练习、单元测验等即时性练习环节，督促学生复习和掌握已学知识点。

4、教学手段

充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段，发挥网络突破空间距离限制的优势，让学生能够最大限度的利用学习资源，自主地学习和提高，弥补课堂上未能及时消化吸收的部分内容。教学过程中相应教学班成立课程提高学习小组，任课教师课外指导该小组进行拓展学习及课外科技活动指导，达到因材施教的目的；一方面教师指导有兴趣能力强的学生进行课外学习，特别是对数字系统设计知识的答疑指导，为能力强的学生提供发展空间，解决因课时数限制而无法在课堂上深入讲授特定工程应用专题的矛盾。也加强了教师与学生的互动，教师可以第一手了解学生对教学过程的反馈，改进教学方法，利用学习好的学生带动整个班级的学习，促进良好班风学风的形成。探讨当前教学环境下，培养学生课外学习能力的新模式。