谈数字电子技术课程实验教学案例

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摘要：以译码器设计为例，阐述采用个性创新设计实验形式，培养创新思维。实践表明，创新实验取得良好效果，实验过程增强了创新意识，达到通过实验进行创新的教学目标。

关键词：教学改革；实验创新；译码器

引言

数字电子技术作为专业基础课程，在电气信息类学科扮演着重要角色，针对如何提高工科背景下大学生创新能力的问题，数字电子技术课程实验进行改革创新，用课程实验创新教导大学生科技为国之基、创新为进步之魂的道理。使得学生在我国科技能力全面提升之重要时刻，明确创新的重要性、明确大学生的时代担当，在课程实验中敢于创新、勇于创新、全面提升学生的创新能力。

1译码器特点

译码器作为一种常用的数字逻辑功能器件（图1），本质特点是：当三个使能端E3，E2，E1接到各自有效电平上的时候，A2，A1，A0输入000时，对应Y0为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入001时，对应Y1为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入010时，对应Y2为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入011时，对应Y3为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入100时，对应Y4为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入101时，对应Y5为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入110时，对应Y6为低电平，其他端口为高电平；A2，A1，A0输入111时，对应Y7为低电平，其他端口为高电平。如果在译码器的输出端Y7，Y6，Y5，Y4，Y3，Y2，Y1，Y0连接8个发光二极管，当A2，A1，A0输入依次从000、001、010……跳变到111，发光二极管依次灭掉，形成“流水灯”的状态，这就是译码器的本质：“流水灯”。

2译码器基础应用

基于译码器的典型应用，可设计全加器、全减器、三人表决器、三位奇校验器。观察图2～图5，全加器是两个输出端，使用一片译码器74138和两片与非门来实现；全减器也是两个输出端，使用一片译码器74138和两片与非门来实现；三人表决器是一个输出端，使用一片译码器74138和一片与非门来实现；三位奇校验器是一个输出端，使用一片译码器74138和一片与非门来实现。因此可以引入两片译码器74138对电路进行创新设计，使用互补的输入控制来控制两片译码器轮流工作，输出端口任意搭配，甚至加入其他门电路进行设计创新，实现多种逻辑功能。

3创新实验实践

基于对译码器本质的讨论和对常用组合逻辑功能器件的分析，进行创新实验设计，图6所示是使用两片译码器实现的电路，其中一片实现的是“流水灯”、另外一片实现的三位奇校验器。在创新设计过程中，可以设计通过一个使能端进行两片译码器输入端互补的控制令两片译码器轮流工作，也可以对译码器进行扩展，把74138连成4线～16译码器进行实验。在多种基础设计的搭配下，完成各种自创设计。

4结语

在创新设计实验过程中，学生发挥创新思维，打破原有验证实验的特点，各自进行电路创新，所得电路可以用“百花齐放”来形容，真正做到了数字电子技术实验既动手又动脑，学生们在兴趣中学习，在兴趣中创新，创新实验在电气与信息工程学院2018级自动化1班中取得良好效果，从而达到预期的目标。

参考文献

[1]杨聪锟.数字电子技术基础（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2019.

[2]杨志忠.数字电子技术基础（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]张宝荣.数字电路与系统[M].北京：电子工业出版社，2015.

[4]张艳花.数字电子技术基础学习指导及习题详解[M].北京：电子工业出版社，2020.

[5]何建新.数字逻辑设计基础（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2019.

[6]邬春明.数字电路与逻辑设计（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2019.

作者：孙霞 单位：安徽理工大学