基于硬件可编程思想的数字电路教学

基于硬件可编程思想的数字电路教学

摘要:可编程逻辑器件的出现,使得传统的数字系统设计方法发生了根本的改变,所以数字电路课程的教学也需要进行改革。本文通过实例介绍了可编程的思想在数字电路理论教学、实验教学以及课程设计中的具体应用,并具体分析了将可编程思想引入数字电路课程教学中的优点。

关键词:可编程器件;译码器;数字电路;教学

引言

数字电路是计算机专业电子技术方面入门性质的基础课程,其任务是使学生获得数字电子技术方面的基础理论、

基本知识和基本技能。通常,数字电路课程的教学是由理论教学、课程实验、课程设计等教学环节构成的。

可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)是一种数字电路,它可以由用户来进行编程和配置,利用它可以解决不同的逻辑设计问题。随着数字集成电路的不断更新和换代,特别是可编程逻辑器件的出现,使得传统的数字系统设计方法发生了根本的改变。可编程逻辑器件的灵活性使得硬件系统设计师在实验室里用一台计算机、一套相应的EDA软件和可编程逻辑芯片就可以完成数字系统设计与生产。

MAX+plus Ⅱ是一种与结构无关的全集成化设计环境,使设计者能对Altera 的各种CPLD系列方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。MAX+plusⅡ开发系统具有强大的处理能力和高度的灵活性. 其主要优点:与结构无关、多平台、丰富的设计库、开放的界面、全集成化、支持多种硬件描述语言(HDL)等。

1可编程思想在课堂理论教学中的应用

数字电路课程主要包括逻辑代数、基本门电路、组合和时序逻辑电路、可编程逻辑器件及其编程方法的介绍。传统的教学方法是按顺序讲授,组合和时序逻辑部分都采用独立元器件的思想介绍,可编程逻辑器件部分往往由于课时的缘故不讲授或者只做简要介绍。但是随着电子技术的发展,这种教学思路已经不能很好地体现数字技术的发展方向。所以对数字电路理论教学提出了一些改革思路。

逻辑代数和基本门电路部分还是采用传统的教学方法,在讲授这一部分的同时把可编程逻辑器件及其编程方法这部分内容作为课外作业布置给学生,介绍一些相关的资料供学生课外阅读,并随时检查辅导。在介绍电路设计的时候把可编程逻辑器件部分引入,并作简要介绍,关键是让学生理解可编程思想,知道整个设