数字电子技术等级呼叫电路实验探索

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为了培养创新人才，对数字电子技术实验进行探索与研究，等级呼叫电路是数字电子技术中组合逻辑电路的重要实验。学生根据所学编码器，译码器的相关知识，依据电路设计要求，进行分析与探索，设计出符合要求的呼叫电路。该实验有助于培养学生分析问题，解决问题的能力，激发学生的综合实践创新能力。数字电子技术课程，是应用电子技术专业的专业基础课程；它来源于电子产品方案设计、电子电路焊接与装配、元器件识别与检测、电子电路调试等典型工作任务；它以《模拟电子技术与实践》等课程的学习为基础，又为后续《高频电子线路》，《单片机应用技术》等课程的学习奠定基础。等级呼叫电路实验是组合逻辑电路中运用集成器件设计的实验，是将编码器和译码器知识进行运用，来解决实际问题。并激发学生思考，提高学生分析问题、解决问题的能力。大学生通过数字电子技术课程实验的学习，能够将所学的理论知识灵活运用，并且加深所学知识的理解，同时还可以提高动手能力。

1实验要求及分析

布置电路设计要求：机关有8个上司，每个上司房间装一个按钮，在秘书房间装一个显示器，用来显示上司的编号。上司的位权是不同的，秘书小丽依照上司的位权，优先对位权高的上司进行服务。假设上司位权最高是编号为7的上司，次之为6号，最低的上司为0号。根据实验要求，与学生一起分析出，该实验需要运用到两个模块，一个模块是显示译码部分，一个模块是编码部分。并且确定编码器为优先编码器。实验分析：优先编码器对8位上司输入的信号进行筛选，将位权最高的上司呼叫信息送入优先编码器进行编码，编码输出信息再送入显示译码器进行译码，显示译码器通过数码管，将二进制信息翻译成与上司编号对应的十进制数字，让秘书小丽可以清楚地辨别。

2实验实施

为了让学生在课程中进一步地接近数字电子技术实验的精髓，直至融会贯通，做到自主学习，学会分析问题和解决问题，实验实施主要分为以下2步。

2.1等级呼叫电路的搭建

根据实验分析，大多数学生••能够选取合适的芯片，并对其进行搭建,搭建完如图1所示。电路顺利搭建好之后，有一小部分学生发现问题并提出问题。问题：根据电路设计要求，编号为7的上司权利最高，所以将7号上司的呼叫信息与优先编码器等级最高的7端口相接。但是当7号上司呼叫时，数码管上显示数字0；6号呼叫时显示数字1。显示的数字与编号不对应。学生根据问题，研究如何使得数码管上显示的数字与上司的编号对应。在这一环节中，学生能够在进一步理解电路的同时，学会如何使得电路设计满足实际要求，激发学生的研究兴趣。改善后如图2所示。

2.2等级呼叫电路的优化

在完成以上两步骤之后，电路已经可以实现设计要求，呼叫的信息，只有位权高的上司信息进入编码器编码，然后由显示译码器译码出该上司的编号。但是我们会发现，没有上司呼叫时，数码管理论上应该是不亮的，但是数码管却显示数字0，如图3所示。这会使得秘书小丽搞不清楚到底是0号上司呼叫，还是没有人呼叫，所以我们需要对电路进行优化。在没有人呼叫时，数码管上的0需要灭掉。在这一环节中，同学们需要熟悉显示译码器与编码器的功能表，了解其各个端口的功能及其输出输入状态。需要自己去查阅资料，自主探究，最后通过思考实现目标电路，提升学生解决问题的能力。最终完善电路如图4所示。

总结：

数字电子技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程，也是一门综合性的技术基础学科，许多理论和方法只有通过实际验证才能加深理解并真正掌握。等级呼叫电路作为组合逻辑电路实验的扩展，通过创新解决问题，获取知识，能够充分调动学生的积极性、挖掘潜力，增强信心，提升学生分析问题，解决问题的能力，为将来从事技术工作和科学研究奠定扎实的基础。

作者：万海琳 单位：苏州信息职业技术学院