電路設計思想范文

時間:2023-10-12 17:18:31

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電路設計思想

篇1

關鍵詞:異型柱結構;住宅;設計思路

1.前言

隨著我國國民經濟的發(fā)展以及城市人口的增長,人們對居住的要求也越來越高,不僅要求使用面積大,而且要求凈空也高。高層和超高層建筑通常采用框架或框架剪力墻等結構形式,傳統(tǒng)的框架結構或框架剪力墻結構通常采用矩形截面柱,而矩形截面柱的寬度大于柱與柱之間的隔墻厚度,房間的柱角凸出墻面,給室內裝修和家具布置帶來極大的不便,同時也影響到平面有效面積的合理使用。如何合理地利用建筑物的有效面積,這對住宅結構設計提出了一項新的要求。采用異型柱框架體系可以有效解決這一問題。

異型柱結構是目前多層和小高層住宅中較受歡迎的一種結構體系,以T形、L形、十字形的異性截面柱代替一般框架柱作為豎向支承構件而構成的結構, 柱肢厚度與填充墻厚度相等,室內不會出現(xiàn)柱楞影響建筑功能,美觀實用。同時用較少的混凝土材料獲得較大的剛度,采用保溫、隔熱、輕質、高效的墻體材料,減少自重。異型柱框架結構體系博采了框架及剪力墻結構體系的優(yōu)點,它將是今后住宅結構體系的發(fā)展方向之一。

2.異型柱設計的一般規(guī)定

2.1 結構平面布置

在一個獨立的結構單元內,異型柱框架應雙向布置,結構平面形狀宜規(guī)則、對稱、質量、剛度宜分布均勻,盡量使房屋的質量中心和剛度中心重合,以減小

扭轉帶來的不利影響。

2.2 結構豎向布置

異型柱結構體系沿豎向的質量分布和剛度變化應均勻,避免過大的外挑、內收,造成結構的質量、剛度突變,產生薄弱層塑性變形集中現(xiàn)象。

2.3 層數(shù)和高度

在7度地震區(qū),異型柱框架結構的總高度不超過30 m、總層數(shù)不超過7層,相應的填充墻自重不應超過11kN/m2,框撐結構的最大高度是45m,異型柱框剪結構的最大高度是55m,最大高度值是根據(jù)建筑物自重為9kN/m2編制的。

2.4 抗震等級

抗震等級是確定結構構件抗震計算(指內力調整)和抗震措施的標準,共分為四級。抗震等級是按結構類型、房屋高度、烈度確定的,不同的抗震等級,有相應的計算要求和構造措施。由于異型柱有其獨特的結構性能,并考慮到建筑物越高,地震反應越大,地震作用的危害性越大,異型柱的抗震等級要求嚴于矩形柱。

2.5 最大軸壓比限值

軸壓比是影響結構延性的一個重要指標,軸壓比與抗震等級、箍筋間距S和縱筋直徑d的比值S/d,箍筋直徑dv有關,抗震規(guī)范限制軸壓比是因為位移延性比隨軸壓比的增加而減小,這樣,在軸壓比較小的情況下,受壓區(qū)高度較小,發(fā)生大偏心受壓破壞,屬延性破壞。異型柱的延性弱于矩形柱,軸壓比限值要求嚴于矩形柱。

3.異型柱結構住宅項目的設計思路

結合異型柱設計的特點、相關設計規(guī)程及設計中存在的問題,本文提出幾點設計思路。

3.1異型柱結構設計思路

3.1.1 加強軸壓比控制

對異型柱框架結構,柱的延性對于耗散地震能量,防止框架的倒塌,起著十分重要的作用,且軸壓比又是影響混凝土柱延性的一個關鍵指標。有關實驗表明,在高軸壓比情況下,增加箍筋用量對提高柱的延性作用已很小,因而軸壓比大小的控制對柱的延性影響至關重要。

3.1.2 各層樓板及頂層屋面板厚度適當加大

由于異型柱結構體系是空間受力體系,因此,加強樓板厚度可有效加強結構的空間受力特征,保證結構各構件協(xié)調受力。此外,加大樓板厚度還可以有效降低異型柱的扭轉受力,因此在異型柱的配筋計算過程中不必專門設置抗扭鋼筋。

3.1.3 在異型柱內拐角附近呈放射性布置一些板面鋼筋

這項措施可加強版得反向抗彎能力,避免樓板表面出現(xiàn)裂縫。

3.1.4 加強異型柱端部縱向鋼筋的配筋量

對于柱肢寬厚比大于3.5及柱肢端部作用有較大的集中荷載時,對柱肢端部進行構造加強;在有必要時,也可于端部增設暗柱來實現(xiàn)加強。事實上,增設暗柱還可以有效地防止構件在受剪作用下的斜裂縫開展,增強構件的延性性能。

3.1.5 框架的縱向鋼筋不宜大于22mm

這是由于異型柱結構的梁柱節(jié)點構造要求決定的。由于異型柱結構在處理梁柱節(jié)點構造是施工較為復雜,縱向鋼筋直徑在22mm以下時較易彎折而在施工中容易處理所致。

3.2 與異型柱結構住宅配套的新型墻體設計

對于這種異型柱結構住宅使用新型墻體材料制作隔墻時比較容易處理。主要問題在于外墻的構造及保溫性能。上述各種新型墻板對該住宅的適用性分析如下:

3.2.1 對于一些非填充類的輕質墻板,可以結合密肋龍骨外墻構造與門式剛架廠房墻面構造的特點,在異型柱之間安裝C形龍骨或墻檁,用螺釘將內外墻板連接到龍骨上,在墻內的龍骨之間填充保溫材料,這種做法保溫性能較好墻體厚度也不會太大。適用于此種方法的墻板有GRC平板, 纖維水泥板、OSB板和金屬板。

3.2.2 對于復合保溫墻板,比如GRC復合保溫板、鋼絲網架夾芯板等單獨使用時可以用作隔墻,用做外墻時保溫性能較差,通常需復合在主體墻(磚墻或鋼筋混凝土墻)外側來共同實現(xiàn)較好的保溫效果。

4.結語

住宅采用異型柱結構設計是今后發(fā)展的一個方向,隨著科技的進步,審美觀念改變必然使的住宅建筑不斷的去擴展自身的表達語匯而尋求發(fā)展。但是,我們也應該分清楚,異型柱結構框架是建筑中承重體系和服務部分,它不是建筑使用中的主要部分,住宅結構的設計首先要遵循住宅建筑設計的一般原則,然后才是發(fā)揮結構的優(yōu)勢。

參考文獻:

[1]葉倩.異型柱結構設計探討[J].工程與建設,2006,20(2): 134-136.

篇2

一、深入分析,找準存在問題

近年來,我國地方鄉(xiāng)村通過實施“村通”工程、扶貧開發(fā)工程、土地綜合整治等建設項目,我國的農村公路現(xiàn)狀得到了較大改善。但一些地方受山丘地形限制、經濟欠發(fā)達等因素影響,一些地方農村公路仍存在以下主要問題:

一是鄉(xiāng)鎮(zhèn)對外主通道等級低。受特殊地理和地形條件制約,一些地方的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)對外主通道還存在儲如彎多、路窄、安全性和暢通性差的低等級公路,這種現(xiàn)象在地處偏遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)尤為突出,交通整體服務水平低,制約了區(qū)域經濟的發(fā)展。

二是村道布局不合理。在我國一些地方行政區(qū)劃調整后,由幾個村合并為一個村,原有行政村之間未連接的道路成為了新區(qū)劃行政村內的斷頭路。交安設施也不齊全,無法達到開通農村客運的條件,導致非法營運因此乘虛而入。既不方便群眾出行,又存在極大安全隱患,交通事故時有發(fā)生。

三是管理養(yǎng)護機制不健全。一些地方的鄉(xiāng)鎮(zhèn)因受經濟條件制約,管理養(yǎng)護的實際效果參差不齊,破損路面得不到及時維修,加之我國農村公路點多、線長、面廣,安全隱患很難全面排查整治,急需建立健全管理養(yǎng)護的長效機制。

二、科學規(guī)劃,做到七個結合

針對我國目前一些地方的鄉(xiāng)村公路現(xiàn)狀,在規(guī)劃過程中,要結合建設城鄉(xiāng)統(tǒng)籌示范的總體要求,力求做到七個結合:

一是把當前需求與長遠需求相結合。面對群眾對交通日益增長的強烈要求,鄉(xiāng)村公路建設一定要堅持適度超前的原則,不僅要滿足當前發(fā)展需要,更要注重未來5~10年乃至更長時期的發(fā)展需要,有效避免重復建設所導致的浪費。

二是把鄉(xiāng)村公路建設與主骨架道路相結合。隨著交通基礎設施建設步伐的加快,在現(xiàn)有國道等主骨架道路的基礎上,在進行鄉(xiāng)村公路建設規(guī)劃時,要充分發(fā)揮上述主骨架道路的作用,把各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的對外主通道與之充分對接,真正形成干支相連、布局合理、城鄉(xiāng)一體的公路網絡。

三是把鄉(xiāng)村公路建設與場鎮(zhèn)規(guī)劃改造相結合。鄉(xiāng)村公路規(guī)劃建設要同各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的場鎮(zhèn)規(guī)劃改造相對接,要把場鎮(zhèn)進出口和過境交通分流及場鎮(zhèn)到各行政村(社區(qū))的道路建設進行長遠綜合考慮。

四是把鄉(xiāng)村公路建設與產業(yè)布局規(guī)劃相結合?,F(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需要交通作為強力支撐,在進行鄉(xiāng)村公路規(guī)劃建設時,要與產業(yè)園區(qū)的發(fā)展規(guī)劃充分對接,以充分發(fā)揮產業(yè)園區(qū)的示范帶動作用,達到雙贏。

五是把鄉(xiāng)村公路建設與土地綜合整治相結合。土地綜合整治項目是農村改革發(fā)展的重點工作,每個土地綜合整治項目中都有公路建設項目,這些公路建設項目與農村群眾的生產生活息息相關,在進行鄉(xiāng)村公路建設規(guī)劃時,要與土地綜合整治相結合,使路網更加合理。

六是把鄉(xiāng)村公路建設與農民集中居住區(qū)相結合。要充分考慮農民集中居住區(qū)的對外通道建設,既有利于引導農民自愿進入集中居住區(qū),又有利于方便群眾生產生活。

七是把鄉(xiāng)村公路建設與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地形相結合。要結合實際,按照輕重緩急,編制切實可行的年度計劃,根據(jù)山區(qū)、丘陵、平壩、經濟發(fā)達程度等不同情況,因地制宜制定建設標準,確保建設項目有序推進。

通過上述七個結合,可以更好地實現(xiàn)鄉(xiāng)村公路從里程增長向以路網優(yōu)化、等級提高為主的轉變,構建干支相連、布局合理、城鄉(xiāng)一體的全域交通體系,達到鄉(xiāng)鎮(zhèn)與縣域中心城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)與行政村、村與村之間“半小時”經濟圈的目標。

三、精心組織,處理好五個關系

在項目推進過程中,要采取多種方法,形成鄉(xiāng)村公路建設的合力,保障項目順利實施。在組織實施過程中,要正確處理好五個關系:

一是處理好“要我修路”與“我要修路”的關系。修橋鋪路是為民造福的社會公益事業(yè),人民群眾打心眼里十分擁護。但是如果在建設中觸及群眾自身利益,有的群眾難免就會打起個人小算盤。當個人愿望難以滿足時,就會抵觸,甚至阻工、上訪。因此,必須創(chuàng)造性做好群眾的宣傳發(fā)動工作,充分調動群眾參與修路,自愿修路的積極性,把政府“要我修路”轉化為“我要修路”,形成全民修路的合力。

二是處理好建設中的主體地位關系。要進一步明確,在鄉(xiāng)村道路建設中,鄉(xiāng)鎮(zhèn)是建設業(yè)主和主體。大力推行“群眾鋪底子,政府蓋面子”的鄉(xiāng)村公路建設模式。鼓勵采取群眾投工投勞和利用部分村級公共服務資金參與道路基礎部分建設。

三是處理好行業(yè)管理關系。一些地方的縣交通局等部門作為行業(yè)主管部門,要加強鄉(xiāng)村公路建設的規(guī)劃、質量、安全、驗收等工作的指導。同時,指導鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府建立鄉(xiāng)村公路建設管理工作機構,各政村(社區(qū))建立村民代表監(jiān)督小組,對轄區(qū)內的鄉(xiāng)村公路建設項目實施監(jiān)督。

篇3

關鍵詞:高速公路;主要材料;價差調整;有效策略;價格波動

Abstract: in recent years, due to the United States by the looser monetary policy in China and in the construction of the abnormal prosperity to the influence of the market, China's construction market price fluctuation in the main material is obvious, become the final accounts of the project budget is one of the main reasons why. In order to reduce the construction material price fluctuation on the influence of the engineering cost, this paper analyzed the material in highway construction projects in the main reasons, the price adjustment strategy, and in the process of the price adjustment shall abide by the principle, strive for construction enterprise to obtain more economic benefit space.

Keywords: highways; and Main materials; Adjust the price; Effective strategy; Price fluctuations

中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:

隨著我國經濟水平不斷提高、社會主義現(xiàn)代化建設不斷深化,建設市場呈現(xiàn)出異常繁榮的發(fā)展態(tài)勢。隨之,主要建設材料價格出現(xiàn)了上漲的情況。由于工程造價大部分用來自于材料費用,這樣大幅上漲的材料費用嚴重影響了工程造價的精確性,導致出現(xiàn)了工程實際費用超預算費用等不良情況。尤其對于高速公路工程項目來說,對施工材料品種、型號、質量等具有高標準的要求,不同時期不同材料價格對工程造價的影響更為明顯。如何調整高速工程建設項目材料價差成為施工企業(yè)長久以來亟待探討和解決的問題。

一、高速公路建設項目中材料價差出現(xiàn)的主要原因

自我國實行市場經濟以來,公路建設項目中部分材料開始走向市場化,導致材料價格掙脫了國家相關因素的限制,開始出現(xiàn)浮動。在我國市場經濟改革如此深化的今天,調整材料價差顯得尤為重要。原因在于,不斷浮動的材料價格嚴重影響了工程造價的精確性,壓縮了施工企業(yè)的經濟效益空間。與此同時,從另一個方面考慮,這種情況反映出施工企業(yè)經營管理不善,不具備有效調整材料價差的能力。

我國現(xiàn)行的工程造價計算模式是根據(jù)定額計算工程量,用工程量套用相應定額子目基價得出分項工程費用,然后將全部分項工程費用匯總得出工程總直接費用。其中,定額基價是由人工、材料、機械及其他直接費用等組成。如果說人工費用占據(jù)全部直接費用20%,那么材料將占據(jù)70%左右。由此可見,材料價格的高低直接影響著工程造價的高低。

事實上,材料價格波動受到市場及國家政策等因素影響,不同時期、不同地點、不同供求關系下,材料價格必然出現(xiàn)不同程度的浮動。所以說,材料價格出現(xiàn)波動是經常性的,不受人的意識而變化。由此,總結高速公路建設項目中出現(xiàn)材料價差的主要原因如下:

第一,國家現(xiàn)行政策的影響,包括相關主管部門推行的工程造價模式及其他國家干預政策等。

第二,市場因素,主要是指供求關系、材料價格市場變化規(guī)律等。供不應求或供大于求都都會影響材料出現(xiàn)價格浮動。

第三,地域因素。由于我國地域廣大,不同地區(qū)、不同地域的材料價格必然有所不同。但是,材料價格決不能超過國家主管部門規(guī)定的最高限價。

第四,時間因素。通常情況下,高速公路建設項目的工程量較大,施工企業(yè)不可能在準備階段一次性購清材料。這種情況下,工程一期、二期、三期等階段,材料價格就可能出現(xiàn)波動。因此,不同時期,材料價格可能出現(xiàn)波動,影響工程成本投入。

二、材料價差調整的主要準則

材料價格調整并不是隨意而為的,受到諸多因素的影響和限制。為了保證材料價差調整策略的有效性,其必須遵守以下準則,按照其內容思考和制定調整方式。否則,將會產生較為嚴重的后果。

(一)不能突破預算

由于我國建設市場大多實行“一次包死”的承包原則,所以高速公路建設項目中材料價差調整主要有承包商負責,所追加的建設費用也由承包商負責。承包商在調整價差過程中一定會考慮預算,否則會壓縮自身的經濟效益空間。因此,承包商針對那些價格漲幅加大、且超過預算的材料,應當結合工程的建設資金及工程量實際需求設計調整方式。原則上不能突破預算,將其有效控制在概預算范圍之內。

(二)遵守合同規(guī)范

發(fā)包商與承包商之間簽訂的合同是承包商后續(xù)所有經營管理行為的準則,更是工程決算及索賠的主要依據(jù)。因此,材料價格調整應當嚴格按照合同內容操作。倘若雙方簽訂的合同內容規(guī)定了材料價格調整的方式,應當嚴格按照其內容運行,不得更改;倘若合同內容中并未規(guī)定材料價格調整的方式,承包商應當向發(fā)包商詳細說明情況、分析項目風險,經其同意后與其鑒定補充合同,然后依據(jù)補充合同內容調整價差;倘若發(fā)包商不同意簽訂補充合同,承包商不得以偷工減料等不良行為降低建設費用,應當將情況反映相關主管部門或經司法渠道解決。

三、高速公路建設項目中調整材料價差的有效策略

(一)以工程造價為核心建立專門的材料價格編制及調控部門

高速公路建設項目材料具有品種繁多、購買渠道多樣、市場價格差異化嚴重、質量有別等特俗特點,導致價格信息收集的工作量大,直接影響著材料價格編制水平的高低。并且,當前建設市場上工程決算大多以合同中規(guī)定的材料價格信息為基準,使得材料價格的準確性和科學性尤為重要。因此,為了保證材料價格信息的準確性、廣泛收集大量價格信息及材料價格編制的合理性,有必要在施工企業(yè)內部建立一個獨立的、專門負責編制與調控部門,盡可能保證價格編制的質量和水平。部門工作的主要內容就是全力收集符合工程施工要求的建設材料的價格信息,并保證信息準確和實用。同時,還要強化技術力量與擴大專業(yè)人員規(guī)模,為材料價格編制與調控提供有力保障。

(二)建立較為完善材料價格信息管理系統(tǒng)

為了保證材料價格信息的正確性和可靠性,施工企業(yè)應當根據(jù)實際情況在價格編制與調控部門建立價格信息管理系統(tǒng)。其主要工作就是將收集而來的價格信息按照不同標準分類編碼,保證能夠有效實現(xiàn)信息整理歸檔及查詢等功能的實現(xiàn)。比如,信息材料的完整度、歷史材料報價、真實采購價格、市場公開報價等,這些內容都可以算得上是一種分類標準。

價格信息管理系統(tǒng)的建立,能夠將以各種渠道獲得的信息進行系統(tǒng)的綜合對比分析,并通過先進的計算機技術自動生成施工單位想要的價格編制方案,有助于降低經營與管理風險。同時,編制內容中要充分考慮到主要施工材料與次要施工材料的主次地位,并針對主要施工材料建立具有針對性的價格編制與調控方案。

(三)按照國家相關規(guī)定規(guī)范進行調價

當前,大多公路建設項目一般按照《公路工程標準施工招投標文件》中標注的調價規(guī)范調整材料價格。其中,按實物法分別計算各種材料價格差的方式尤為受到重視。此種方式就是指工程項目當?shù)夭牧系膶嶋H采購價按相應材料定額含量和定額預算價格計算價差的方式。該種價差調整方式一補差準確、計算合理見長,因此得到廣泛應用。但是由于施工材料種類繁多,單純用此種方式較為費時、費力,因此應當結合綜合系數(shù)調整法一起應用,效果更好。

四、結束語

關于如何調整高速公路建設項目中材料價差方式的思考一直是建設行業(yè)和施工企業(yè)長期思考與探索的問題。要想有效降低材料價格波動對工程造價的影響、保證材料價差調整方式的有效性與科學性,就必須了解與掌握出現(xiàn)材料價差的主要原因以及調整價差的相關準則,且按照國家法律法規(guī)的相關規(guī)定進行調價。盡管當前還沒有研制出完全有效、科學的材料價差調整方式,但是隨著人類認識水平不斷深入,其調整方式將會越來越趨向合理與完善。

參考文獻:

[1] 魏寧. 對建筑材料價差的一些思考[J]. 水利水電工程造價, 2007,(03) .

[2] 張秋陵,肖光宏. 工程項目材料價差調差方法的探討和分析[J]. 重慶建筑, 2007,(09) .

篇4

關鍵詞:電子設計自動化;課程特點;教學方法

作者簡介:董素鴿(1983-),女,河南葉縣人,鄭州大學西亞斯國際學院電子信息工程學院,助教;李華(1972-),男,河南鄭州人,鄭州大學西亞斯國際學院電子信息工程學院,助教。(河南鄭州451150)

中圖分類號:G642.41     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)11-0046-02

電子設計自動化(EDA:Electronic Design automation)是將計算機技術應用于電子設計過程中而形成的一門新技術,[1]它已經被廣泛應用于電子電路的設計和仿真、集成電路的版圖設計、印刷電路板(PCB)的設計和可編程器件的編程等各項工作中。

隨著半導體技術及電子信息工業(yè)的不斷發(fā)展,電子設計自動化技術在信息行業(yè)中的應用范圍越來越廣泛,應用領域也涉及產業(yè)鏈中的幾乎任何一個環(huán)節(jié)。一方面是社會上對電子設計自動化人才的急需,另一方面是我國高校中電子設計自動化人才培養(yǎng)的落后,兩者之間的矛盾也促使眾多的高校開始在電子信息、微電子技術等專業(yè)中開設“電子設計自動化”課程。如今,該課程已成為眾多信息類學科的專業(yè)必修課,這為我國電子設計自動化人才的培養(yǎng)和充實做出了巨大的貢獻。

“電子設計自動化”課程教學效果直接影響著人才培養(yǎng)的質量,因此,優(yōu)秀的教學方法和教學質量是教學過程中必須重視的。筆者根據(jù)近幾年的教學經歷,總結經驗,開拓創(chuàng)新,形成了一套特有的教學方法,旨在培養(yǎng)出基礎牢、思路清、知識廣、能力強的電子設計自動化人才。

一、“電子設計自動化”課程教學的特點

電子設計自動化是一個較為寬泛的概念,它涵蓋了電路設計、電路測試與驗證、版圖設計、PCB板開發(fā)等各個不同的應用范圍。而當前“電子設計自動化”課程設置多數(shù)側重電路設計部分,即采用硬件描述語言設計數(shù)字電路。因此,該課程的教學具非常突出的特點。

1.既要有廣度,又要有深度

有廣度即在教學過程中需要把電子設計自動化所包含的各個不同的應用環(huán)節(jié)都要讓學生了解,從而使學生從整個產業(yè)鏈的角度出發(fā),把握電子設計自動化的真正含義,以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學過程中緊抓電路設計這個重點,著重講解如何使用硬件描述語言設計硬件電路,使學生具備電路設計的具體技能,并能夠應用于實踐和工作當中。

2.突出硬件電路設計的概念

在眾多高校開設的“電子設計自動化”課程中,多數(shù)是以硬件描述語言VHDL作為學習重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言,與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此,在教學過程中首先要讓學生明白這門語言與前期所學的其他語言的區(qū)別,并通過實例,如CPU的設計及制造過程,讓學生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途,并將硬件電路設計的概念貫穿整個教學過程。

3.理論與實踐并重

“電子設計自動化”是一門理論性與實踐性都很強的課程,必須兩者并重,才能收到良好的教學效果。在理論學習中要突顯語法要點和電路設計思想,[2]并通過實踐將這些語法與設計思想得以加強和鞏固,同時在實踐中鍛煉學生的創(chuàng)新能力。

二、“電子設計自動化”課程教學方法總結

良好的教學方法能起到事半功倍的效果。因此,針對“電子設計自動化”課程的教學特點,筆者根據(jù)近幾年的教學經驗總結了一些行之有效的教學方法。

1.以生動的形式帶領學生進入電子設計自動化的世界

電子設計自動化對學生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進入到這個世界中,并了解這個世界的大概,從而對這個領域產生興趣,是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現(xiàn)代化的多媒體授課技術,讓學生更直觀地了解電子設計自動化。由于電子設計自動化是一個很抽象的概念,因此,可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內容來讓學生了解這個領域。從學生最熟悉的電腦CPU引入,通過一段“CPU從設計到制造過程”的視頻,讓學生了解集成電路設計與制造的流程與方法,并引出集成電路這個概念。

通過早期的集成電路與現(xiàn)在的集成電路的圖片對比,引出EDA的概念,并詳細講解EDA對于集成電路行業(yè)的發(fā)展所作的巨大貢獻。在教學過程中,通過向學生介紹一些使用EDA技術實現(xiàn)的當前比較主流的產品及其應用,提高學生對EDA的具體認識。這些方法不僅使學生對EDA相關的產業(yè)有了相應的了解,更激發(fā)了學生的學習興趣,使學生能夠踴躍地投入到“電子設計自動化”的學習中。

2.以實例展開理論教學

“電子設計自動化”的學習內容包含三大部分:[3]硬件描述語言(以VHDL語言為學習對象)、開發(fā)軟件(以QUARTUS II為學習對象)和實驗用開發(fā)板(以FPGA開發(fā)板為學習對象)。

硬件描述語言的學習屬于理論學習部分,是重中之重。對于一門編程語言的學習來說,語法和編程思想是學習要點。在傳統(tǒng)的編程語言學習的過程中,通常都是將語法作為主線,結合語法實例逐漸形成編程思想。這種學習方法會使學生陷入到學編程語言就是學習語法的誤區(qū)中,不僅不能學到精髓,還會因為枯燥乏味而產生厭倦感。

如何能使學生既能掌握電路設計的方法,又輕松掌握語法規(guī)則是一個教學難題。筆者改變傳統(tǒng)觀念,將編程思想的學習作為教學主線,在理論學習過程中,以具體電路實例為基礎,引導學生從分析電路的功能入手,熟悉將電路功能轉換為相應的程序語句的過程,并掌握如何將這些語句按照規(guī)則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中,不斷引入新的語法規(guī)則。由于整個過程中學生的思考重點都放在電路功能的實現(xiàn)上,而語法的學習就顯得不那么突兀,也不會產生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記,因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學過的語法現(xiàn)象,以避免學生遺忘,以此讓學生明白,學習編程語言的真正目的是為了應用于電路設計。通過一些實踐,學生體會到語言學習的成就感,進一步提高了學習興趣,此方法收到了良好的教學效果。

3.將硬件電路設計的概念貫穿始終

硬件描述語言與軟件語言有本質區(qū)別。很多學生由于不了解硬件描述語言的特點,在學習過程中很容易將之前所學的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應用于VHDL語言的學習過程中,這對于掌握硬件電路設計的實質有非常大的阻礙。因此,在教學過程中,從最初引入到最后設計電路,都要始終將硬件電路設計的概念和思維方式貫穿其中。

在講述應用實例時,需要向學生分析該例中的語句和硬件電路的關系,并強調這些語句與軟件語言的區(qū)別。以if語句為例,在VHDL語言中,if語句的不同應用可以產生不同的電路結構。完整的if語句產生純組合電路,不完整的if語句將產生時序電路,如果應用不當,會在電路中引入不必要的存儲單元,增加電路模塊,耗費資源。[4]而對于軟件語言,并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學生更深刻地理解不同的if語句對應的硬件電路結構特性,可以通過一個小實例綜合之后的電路結構圖來說明。

如以下兩個程序:

(1)entity muxab is

port(a,b:in bit;

y:out bit);

end;

architecture behave of muxab is

begin

process(a,b)

begin

if a>b then y

elsif a

end if;

end process;

end;

(2)entity muxab is

port(a,b:in bit;

y:out bit);

end;

architecture behave of muxab is

begin

process(a,b)

begin

if a>b then y

else y

end if;

end process;

end;

(1)(2)兩個程序唯一的不同點在于:程序(1)中使用的是elsif語句,是一個不完整的if語句描述,而程序(2)使用的是else語句,是一個完整的if語句描述。這一條語句的區(qū)別卻決定了兩個程序的電路結構有很大的不同。(1)綜合的結果是一個時序電路,電路結構復雜,如圖1所示。而(2)綜合的結果是一個純組合電路,電路結構非常簡單,如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較,學生更深刻理解這兩類語句的區(qū)別。

強化硬件電路設計的思想,可以促使學生逐漸形成一種規(guī)范、高效、資源節(jié)約的設計風格,培養(yǎng)一個優(yōu)秀的硬件電路設計工程師。

4.通過實踐拓展強化學生動手能力

“電子設計自動化”是一門實用性很強的課程,學生在學完該課程后必須具備一定的硬件電路設計和調試的能力,因此在教學中需要不斷地用實踐訓練來強化學生在課堂所學習的理論知識,并使他們達到能夠獨立設計較復雜硬件電路的能力。

筆者在教學過程中鼓勵學生將課程實踐和畢業(yè)設計內容相結合的方法,讓學生強化實踐能力,收到了良好的效果。學習“電子設計自動化”課程的學生基本上都是即將進入大四,此時他們的畢業(yè)設計已經開始進入選題,開始了初步設計的過程。筆者先在實驗課堂向學生布置一些常用硬件電路設計的題目,比如交通燈、自動售貨機、電梯控制器等,讓學生體會電子設計自動化課程的實用性,激發(fā)他們的思考和學習興趣。在此基礎上分組組建實踐小團隊,讓每組學生共同完成一個較復雜的電路系統(tǒng),比如遙控小車、溫度測控系統(tǒng)等,鼓勵他們將所做的內容與畢業(yè)設計對接。其中大部分同學通過這些訓練都可以掌握硬件電路設計的基本方法和流程,有一部分同學還能設計出比較出色的作品。此過程不僅讓學生體會到了學習知識的快樂,也培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作精神,為他們以后的繼續(xù)深造和工作做了鋪墊。

三、結束語

掌握“電子設計自動化”課程的特點,有針對性地改善教學方法,充分調動學生的學習積極性,強化理論和實踐教學相結合,一方面使學生把握課程的全局性,了解和熟悉電子設計自動化行業(yè)的狀況和最新動態(tài);另一方面培養(yǎng)學生具有扎實的理論基礎和良好的動手能力,培養(yǎng)出厚基礎、重實踐、有創(chuàng)新的高素質人才,具有重要的社會意義。

參考文獻:

[1]潘松,黃繼業(yè).EDA技術與VHDL(第二版)[M].北京:清華大學出版社,2007.

[2]Roth,C.H.數(shù)字系統(tǒng)設計與VHDL[M].金明錄,劉倩,譯.北京:電子工業(yè)出版社,2008.

篇5

【關鍵詞】三人多數(shù)表決器 電路設計 Multisim10仿真

在組合邏輯電路設計的學習環(huán)節(jié)中,將學習過程中接觸到的電路設計題目通過整理分析,不難發(fā)現(xiàn)有這樣的兩個特點,其一,對于同一題目電路的設計,可采用基本邏輯門、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器等不同的設計方案。學習者通過多種設計方案的整理和分析,可加強對電路的理解,掌握更多的設計思路,這些設計思路將所學知識聯(lián)系起來,通過以點到面的學習方式達到系統(tǒng)掌握知識的目的。其二,對于不同題目的電路設計,可采用相同設計方案。如果不同題目根據(jù)其電路功能寫出來的真值表相同,就意味著可以采用相同的電路來完成其功能,通過把這種類型的設計題目搜集和歸類,可以節(jié)省大量的電路設計時間,對學生學習效率的提高和知識的綜合應用都會起到很大作用。

本文以三人多數(shù)表決器電路設計為例,從兩方面探討和總結了電路設計題目的特點,希望學習者能夠借鑒這種學習方法,達到綜合掌握知識的目的。

1 三人多數(shù)表決器電路設計舉例

假設題目要求設計一個三人表決器電路[1],當表決某個提案時,多數(shù)人同意,則提案通過,少數(shù)人同意時,提案被否決。

由組合邏輯電路設計步驟[2],首先定義變量,設三個人分別用A、B、C表示,同意提案時用1表示,否則用0表示,提案表決結果用Y表示,Y為1表示提案表決通過,Y為0則不通過。其次,寫真值表,根據(jù)上述定義,把題目設計要求的文字信息轉化為數(shù)字信息的真值表,具體見表1所示。最后, 由表1所示真值表得到邏輯函數(shù)表達式為:

表1 三人表決器真值表

輸入 輸出

A B C Y

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

2 “一題多解法”在電路設計中的應用

所謂“一題多解法”是指在設計同一個電路時,采用不同的設計方法。由于數(shù)字電路是用0、1代碼表示特定含義的電路設計,任何題目在設計是都要把文字信息轉換為數(shù)字信息,即用真值表的數(shù)字信息來體現(xiàn)電路的功能。根據(jù)這個特點在電路設計時,我們除采用傳統(tǒng)的用與或非實現(xiàn)電路設計外,還可以采用各種中規(guī)模集成塊來實現(xiàn)電路設計,只要設計出來的電路經過測試,得到的真值表和題目要求的真值表相同,那么就可以實現(xiàn)題目的要求。這種采用不同思路設計電路的做法,對學生思維擴展和知識綜合應用方面起到了積極的作用。下面以三人多數(shù)表決器電路設計為例,介紹不同設計思路在電路設計中的應用[3]。

2.1采用基本邏輯門設計

在采用組合邏輯電路現(xiàn)實時,根據(jù)表達式(2)的特點,采用1個異或門、一個或門和兩個與門就可完成電路搭建和測試,具體設計電路如圖1所示,筆者用Multisim10仿真軟件進行測試[4],其結果完全和表1相同,達到了三人多數(shù)表決器的設計要求。

圖1 基本邏輯門實現(xiàn)三人表決器功能仿真界面

2.2采用譯碼器設計

譯碼器74LS138是根據(jù)三個地址輸入端的輸入情況,在同一時刻輸出其中一個Yi,譯碼器是組合邏輯電路設計中很重要的一個中規(guī)模集成電路,根據(jù)74LS138的工作原理,我們將表達式(1)化為:

由表達式(3)和譯碼器工作原理可設計出圖2所示電路,經測試結果與表1數(shù)據(jù)一致,由此可見采用譯碼器也能實現(xiàn)三人表決器的功能。

圖2 譯碼器實現(xiàn)三人表決器功能仿真界面

2.3 采用數(shù)據(jù)選擇器設計

數(shù)據(jù)選擇器是根據(jù)地址碼的特點,從多路輸入數(shù)據(jù)中選擇其中一路輸出的中規(guī)模集成器件。當邏輯函數(shù)的變量個數(shù)和數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入變量個數(shù)相同時,將變量和地址碼對應連接,就可以用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)的功能。

根據(jù)上述工作原理,將八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151的D3、D5、D6、D7接高電平,D0、D1、D2、D4接低電平,控制端G接低電平,按圖3所示連接,即可實現(xiàn)三人多數(shù)表決器功能。經筆者用Multisim10仿真軟件進行測試,其結果和表1相同,因此,采用數(shù)據(jù)選擇器同樣可以三人表決器的功能。

圖3 數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)三人表決器功能仿真界面

2.4采用全加器設計

由于一位二進制全加器的進位輸出端Ci=∑m(3,5,6,7),與三人表決器的真值表中Y的輸出完全一樣,所以只需將A、B、C對應接到全加器集成塊CT74HC183的Ai、Bi、Ci-1端,輸出Y接到Ci端,即可用全加器實現(xiàn)三人表決器的功能,采用全加器實現(xiàn)三人表決器功能非常簡單,此處不再論述。

3 “多題一解法”在電路設計中的應用

“多題一解法”是指不同功能的電路設計題目,可采用同一個電路來實現(xiàn)。在電路設計過程中,只要設計題目真值表相同,其設計出的電路也就相同。學習者如果善于總結這種規(guī)律,當再次遇到真值表相同的設計題目時就可以直接使用原來的電路,這樣可以節(jié)省大量的電路設計時間,從而提高學習效率。

通過筆者的搜集和歸類,發(fā)現(xiàn)許多不同功能的電路設計題目,都可使用相同電路來實現(xiàn)其功能。例如,題目要求設計一個火災報警系統(tǒng),設有煙感、溫感和紫外光感三種不同類型的火災探測器,為了防止誤報警,只有當兩種或三種探測去發(fā)出探測信號時,報警系統(tǒng)才會產生報警信號。

假設煙感、溫感和紫外光感三種火災探測器分別用個A、B、C表示,發(fā)出探測信號時用1表示,否則用0表示,報警信號用Y表示,其中Y為1表示有報警,Y為0表示沒有火災報警。

在此定義下的得到該報警系統(tǒng)的真值表和表1完全一樣,這也意味著火災報警系統(tǒng)的電路設計和三人多數(shù)表決器一樣,可使用相同的電路來完成其功能,當然也可采用上述所講的四種方案來實現(xiàn)報警系統(tǒng)的功能。由此看來把不同類型、不同功能的電路設計題目進行歸納和總結,對比各電路真值表的特征,就可以將具有相同真值表的設計題目歸為一類。這樣的學習方法既提高了學習效率,又增強了學習興趣,最終達到了深入理解知識,靈活應用知識的目的。

4 結論

通過“一題多解”和“多題一解”學習方法的總結和歸類,一方面可以讓學生以點學面,把所學知識系統(tǒng)的聯(lián)系起來,通過各知識點的相互滲透,達到全面理解知識的目的。另一方面,可以為學習者節(jié)約大量的電路設計時間,對學生電路設計思想和興趣的培養(yǎng)方面都會起到積極的作用。

【參考文獻】

[1] 楊志忠.數(shù)字電子技術[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2] 丁業(yè)兵,譚學琴,等.基于 Multisim 的組合邏輯電路設計與仿真[J].價值工程,2013,6(8)63-64.

篇6

關鍵詞: 三維運動特征; 可視化校對; 系統(tǒng)設計; 姿態(tài)修正; 細節(jié)感知

中圖分類號: TN911?34; TP391 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2016)22?0001?05

extraction algorithm, a 3D motion characteristics visualization proofreading system based on multiple transmission unit interval array distribution was designed. The system overall design and architecture model are analyzed. The functional parameters to design the system are given. The design of modules in hardware part of visualization system to proofread 3D motion features is conducted, including power supply circuit module, 3D feature data load circuit module, reset circuit module, AD digital?to?analogue conversion circuit module and interface circuit module. Program load of 3D feature extraction algorithm was performed. The software system based on Visual DSP++ 4.5 was developed to realize the system optimization design. The simulation experiment results show that the system can effectively realize the visualization proofreading of 3D motion features, and has high capture and extraction accuracy for detail features of moving image.

Keywords: 3D motion feature; visualization proofreading; system design; attitude correction; detail perception

0 引 言

隨著計算機數(shù)字圖像處理技術的發(fā)展,以三維可視化圖像處理為基礎進行運動目標圖像的分析,實現(xiàn)對運動姿態(tài)的細節(jié)捕捉和姿態(tài)分析的能力。通過對運動三維圖像的優(yōu)化識別和可視化校正技術的研究,提高對運動目標對象的跟蹤和計算機視覺識別的水平,在多媒體視覺下,采用圖像特征采集方法,結合運動三維數(shù)據(jù)庫和專家識別系統(tǒng),能實現(xiàn)對被采集運動目標圖像的細節(jié)動作特征分析,從而實現(xiàn)對運動三維目標圖像的檢驗分析和指導。通過運動三維特征的可視化校對系統(tǒng)的設計,把圖像處理算法加載到圖像處理系統(tǒng)中,實現(xiàn)對圖像的三維校正和細節(jié)捕捉感知,研究運動三維特征的可視化校對系統(tǒng),在圖像識別、動作特征分析以及身份的認證系統(tǒng)設計和視覺分析等領域都具有重要的應用意義,相關的系統(tǒng)設計方法研究得到了人們的極大關注[1?2]。

1 系統(tǒng)總體設計描述與功能器件選擇

1.1 運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的邏輯設計

為了實現(xiàn)對運動三維特征的可視化校對,在前期的三維特征提取算法設計的基礎上,進行運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的優(yōu)化設計。系統(tǒng)開發(fā)分為硬件設計和軟件設計兩大部分。本系統(tǒng)所設計運動三維特征可視化校對系統(tǒng)與一般的信號處理系統(tǒng)不同之處在于它采用DSP進行運動三維特征數(shù)據(jù)的采樣,通過動態(tài)控制增益進行三維數(shù)據(jù)的采集,時鐘頻率為33 MHz或66 MHz。在三維特征提取中,采用設備暫時接管基陣的陣列信號,進行運動三維特征的擴展總線并行收發(fā),通過收發(fā)轉換和功率放大器以及進行地址奇偶校驗。根據(jù)系統(tǒng)的功能和技術要求,進行運動三維特征可視化校對系統(tǒng)方案設計以及硬件設計[1,3?4],系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的設計思想是采用PCI 總線操作對運動三維特征信息進行數(shù)據(jù)收發(fā)設備的從屬訪問,系統(tǒng)設計的主要元件包括如下幾個方面:

運動三維特征的計算元件(CE):代表運動三維特征數(shù)據(jù)網格的計算資源。

運動三維特征的存儲元件(SE):通過局部總線向HP E1562E 8 GB發(fā)送數(shù)據(jù)存儲請求任務,實現(xiàn)對運動三維特征數(shù)據(jù)資源的綜合調度。

RAM緩沖區(qū)(RB):捕獲32 位地址/數(shù)據(jù)總線中的運動三維特征的可視化校對任務,根據(jù)用局部總線傳輸數(shù)據(jù)到HP E1562E,給每個任務分配適當?shù)母北尽?/p>

副本管理器(RM):以采集數(shù)據(jù)到HP E1562D/E數(shù)據(jù)硬盤,在每個站點控制副本管理的傳輸,實現(xiàn)運動三維特征的可視化信息的差分輸入和直流耦合。

根據(jù)上述系統(tǒng)總體設計思想,采用PCI9054的LOCAL總線設計方法,進行數(shù)據(jù)特征采集,用8個32位Maibox寄存器寄存運動三維特征的像素值信息,對運動圖像進行特征提取,當初始化時,運動場景圖像的亮點特征采樣的時鐘頻率可達到50 MHz,系統(tǒng)自動將行為特征線性頻率尺度提取值通過串行E2PROM進行配置校驗,在C 模式下,選擇Motorola 公司高性能 MPC850/86作為三維特征的可視化校驗視覺分析系統(tǒng),運動圖像三維特征的可視化校驗視覺分析過程可以用如圖2所示的時序圖描述,在PCI Initiator操作過程中,采用可編程邏輯芯片進行圖像信息特征的譜分析,以此為基礎實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設計。

1.2 系統(tǒng)的設計指標和器件選擇分析

根據(jù)上述總體設計思想和系統(tǒng)設計的總體架構進行系統(tǒng)優(yōu)化設計。本文設計的運動圖像三維特征的可視化校驗系統(tǒng)的參數(shù)指標描述如下:

運動圖像的Harris角點檢測的頻率大于200 Hz,寄存器基器件采用IEEE?488協(xié)議進行圖像信息通信,E2PROM的配置采用VXI總線器件,采樣頻率不低于21 MHz,雙路16位電流輸出,VXI消息基器件具有電磁兼容性,通道輸入范圍為-12~20 dB,運動三維特征可視化校對的模擬濾波器HP E1433A使用新型可編程高通濾波器。根據(jù)上述設計指標,進行系統(tǒng)的功能描述和器件分析,運動三維特征可視化校對系統(tǒng)采用32位數(shù)據(jù)總線計算機模塊進行圖像特征采樣和角點像素值分析。D/A芯片選用的是ADI 的ADSP?BF537。運動三維特征可視化校對系統(tǒng)具有高分辨率特性,可以精確控制高壓,產生電磁輻射,外部晶體采用功耗280 W的有源晶振AD554進行圖像降噪濾波,運動三維特征可視化校對的晶振電路如圖3所示。

運動三維特征可視化校對的晶振電路經24倍頻后抑制低頻干擾,在晶振的輸出端放置一個[0.1 μF]的電容,耦合到芯片底下,實現(xiàn)對三維特征的時鐘波形提取。綜合以上要求,運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的器件選擇了ADI公司的高速A/D芯片AD9225作為核心控制處理器,進行系統(tǒng)的硬件電路設計。

2 系統(tǒng)的硬件電路模塊設計與軟件設計實現(xiàn)

在上述進行了運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的總體設計和設計指標分析以及功能模塊構建的基礎上,進行系統(tǒng)的硬件模塊設計,系統(tǒng)的硬件模塊主要有電源電路模塊、三維特征數(shù)據(jù)加載電路模塊、復位電路模塊、A/D數(shù)模轉換電路模塊以及接口電路模塊等,具體的設計過程描述如下:

2.1.1 電源電路

運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的電源電路的D/A芯片選用的是ADI的串行D/A轉換器AD5545,電源電路的內部時鐘振蕩器為ADSP?BF537,它是雙路16位內核頻率最高為126 MHz的D/A轉換器,建立時間為2 [μs],運動三維特征可視化校對系統(tǒng)電源電路選用頻率為[25 MHz]、電壓為3.0 V的電源層要隔離開采樣時鐘,通過AN收發(fā)器相連,實現(xiàn)系統(tǒng)的交流供電,電源電路模塊設計如圖4所示。

由圖4可知,運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的電源電路采用獨立的看門狗輸出,可視化校對系統(tǒng)的電源電路采用分立元件構成,其中低電池檢測或者其他電源的檢測為微分電路。當電源VCC上電時,DSP在1.6 s內隨著電容C兩端電壓的增大而產生突變,所以OUT在上電時需要通過整流濾波振蕩器進行線性調制,通過線性調頻濾波進行振蕩采樣的復位,當復位有效,持續(xù)一段時間后,DSP采樣BMODE2?0管腳,OUT變高,復位撤除,地址0x20000000執(zhí)行DSP的工作。

2.1.2 三維特征數(shù)據(jù)加載電路模塊

數(shù)據(jù)加載電路又叫程序加載電路,通過引導ROM進行程序加載,ADSP?BF537程序加載方式較多,本文對運動三維特征可視化校對系統(tǒng)設計過程中,對運動圖像的三維特征數(shù)據(jù)程序加載模式分析如表1所示。

綜上所述,得到本文設計的運動圖像的三維特征的數(shù)據(jù)加載電路設計如圖5所示。

采用表1所述的各個加載方式,結合本文設計的運動三維特征的可視化校對程序加載電路,進行運動三維特征的可視化校對。

2.1.3 復位電路模塊

運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的復位電路是執(zhí)行系統(tǒng)的幀同步信號、運放AD8674輸出的復位功能,運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的復位電路采用CAN 8674為主控芯片,芯片采用的是4通道高性能運放數(shù)據(jù)交換,復位電路的帶寬為10 MHz,使用ADUM1201進行3線制接口供電,AD8674產生輸出范圍為0~5 V,看門狗復位電路的輸入端從外部16位存儲器讀取運動圖像的像素角點檢測特征值,從地址0x20000000執(zhí)行0x00字節(jié)的時鐘同步程序,E2PROM的輸出口S0和輸入口接一個上拉電阻,由此實現(xiàn)對三維可視化校對系統(tǒng)的自動復位,復位電路設計如圖6所示。

2.1.4 A/D轉換電路模塊

運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的A/D轉換電路是實現(xiàn)對輸入數(shù)據(jù)的數(shù)模轉換,提供給計算機和DSP芯片可識別的原始運動三維特征數(shù)據(jù)。本文設計的運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的A/D電路的分辨率為12位,最大采樣頻率為25 kHz,采用AD公司的高性能AD芯片AD9225進行設計,采樣時鐘由CLKBUF給出,ADG3301在輸出端口的絕對電壓滿足:

A/D電路的設計需要減弱電源毛刺對模擬電路產生的干擾影響,實現(xiàn)單通道雙向電平轉換,根據(jù)上述設計思路,得到A/D電路的設計結果如圖7所示。

2.1.5 接口電路模塊

系統(tǒng)的接口電路是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出以及人機通信等功能,接口電路是系統(tǒng)設計不可少的重要模塊,本文設計的接口電路采用并聯(lián)瞬態(tài)二極管TVS設計,接口芯片為82C250,CANH和CANL與地并聯(lián)進行控制信號的輸入輸出,得到接口電路設計結果如圖8所示。

在上述運動三維特征可視化校對系統(tǒng)模塊化設計的基礎上,進行系統(tǒng)的硬件集成設計,得到集成電路設計結果如圖9所示。

2.2 系統(tǒng)的軟件設計與程序實現(xiàn)

在上述進行了運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的硬件電路設計的基礎上,進行系統(tǒng)的軟件開發(fā)設計,并結合前期的圖像處理算法,進行程序開發(fā),實現(xiàn)系統(tǒng)的完整設計。本系統(tǒng)的軟件開發(fā)建立在Visual DSP++ 4.5軟件開發(fā)平臺基礎上,Visual DSP++通過圖形窗口建立運動三維特征的可視化編輯和校對窗口,通過指令流水查看器進行程序加載和數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)三維運動特征的可視化校對,在Visual DSP++的Simulator和Emulator中進行軟件開發(fā),通過Emulator,在Windows 窗口下優(yōu)化ANSI C編譯,程序開始后首先進行初始化,判斷雙緩沖區(qū)的A/D采樣,執(zhí)行同步串口0初始化,采用SPORT0_TCLKDIV寄存器產生幀同步片選信號,配置PORT_MUX寄存器進行可視化校對的程序特征輸出,配置CAN_MBIM1進入CAN收發(fā)模式,采用PPI默認的DMA通道實現(xiàn)系統(tǒng)的人機通信和PPI數(shù)據(jù)讀取,根據(jù)上述設計思想,采用多個傳輸單元間隔陣列分配校對,得到軟件開發(fā)的流程如圖10所示。

根據(jù)上述軟件開發(fā)流程設計,進行運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的軟件開發(fā)和系統(tǒng)設計,最后進行程序加載,通過系統(tǒng)調試進行性能驗證。

3 程序加載和系統(tǒng)調試實驗

為了測試本文設計的運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的性能,進行系統(tǒng)仿真實驗,開發(fā)應用程序之前,定義系統(tǒng)文件,進行三維圖像處理算法的程序加載,程序加載過程代碼如下:

S根據(jù)上述程序加載結果,確定運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的變量和數(shù)組,軟件調試采用Tektronix TX3 True RMS MultiMeter,運動三維特征可視化校對系統(tǒng)的輸出顯示通過Agilent 混合示波器實現(xiàn),得到系統(tǒng)對原始的三維圖像的采集輸出結果如圖11所示,采用本文方法進行三維特征的可視化校對,得到校對輸出結果如圖12所示。

從圖12可見,采用本文設計的系統(tǒng)能有效實現(xiàn)對運動三維特征的可視化校對,對運動圖像的細節(jié)特征捕捉和提取精度較高,性能較好,展示了較好的應用性能。

4 結 語

通過運動三維特征的可視化校對系統(tǒng)的設計,把圖像處理算法加載到圖像處理系統(tǒng)中,實現(xiàn)對圖像的三維校正和細節(jié)捕捉感知,在圖像識別、體育運動訓練指導、體動作特征分析等方面具有重要意義。本文提出一種基于多個傳輸單元間隔陣列分配校對的運動三維特征的可視化校對系統(tǒng)的設計方法,首先進行了系統(tǒng)總體設計描述和系統(tǒng)的架構分析,給出系統(tǒng)設計的功能指標,對運動三維特征的可視化校對系統(tǒng)的硬件部分進行分塊化設計,對三維特征提取算法進行程序加載,基于Visual DSP++ 4.5進行軟件系統(tǒng)開發(fā),進行系統(tǒng)仿真實驗。研究結果表明,采用該系統(tǒng)進行運動三維特征的可視化校對,具有較好的運動特征提取和細節(jié)分析能力與較好的圖像處理性能。

參考文獻

[1] 李計添,何永強,陳財森,等.一種基于灰度投影算法的車載電子穩(wěn)像方法[J].紅外技術,2010,32(6):328?332.

[2] 姜浩,馮敏,肖桐,等.基于線狀特征增強的TM遙感影像細小河流提取方法[J].測繪學報,2014,43(7):705?710.

[3] 朱娟娟,郭寶龍.一種運動載體攝像的自適應穩(wěn)像系統(tǒng)[J].光電子?激光,2007,18(1):108?112.

[4] 馬忠麗,李慧鳳,文杰,等.高速水面艇視覺系統(tǒng)電子穩(wěn)像算法[J].計算機應用研究,2014,31(2):633?636.

[5] PALOMARES I, MARTINEZ L, HERRERA F. A consensus model to detect and manage non?cooperative behaviors in large scale group decision making [J]. IEEE transactions on fuzzy system, 2014, 22(3): 516?530.

[6] ZHANG H, WANG Z, LIU D A. Comprehensive review of stability analysis of continuous?time recurrent neural networks [J]. IEEE transactions on neural networks and learning systems, 2014, 25(7): 1229?1262.

[7] 盂勃,韓廣良.基于改進的尺度不變特征變換特征點匹配的電子穩(wěn)像算法[J].計算機應用,2012,32(10):2817?2820.

篇7

系統(tǒng)結構

本系統(tǒng)設計所要完成的主要功能是電阻電容的在線測試與顯示,總體設計思想為:將電阻電容的參數(shù)值轉換成與之成正比關系變化的電壓輸出,經A/D轉換,然后送單片機進行數(shù)據(jù)處理,最后顯示。硬件電路主要由以下幾個模塊組成Cx/V0轉換電路、Rx/V0轉換電路,信號發(fā)生電路、濾波電路、Av/Dv轉換電路、A/D轉換及單片機接口電路、量程自動轉換電路,LCD接口電路。各個模塊關系及系統(tǒng)總體框圖如圖l所示。

系統(tǒng)硬件設計

Rx/V0轉換電路

Rx/v0轉換的原理圖如圖2所示,圖中Rx為待測電阻,R1和R2為Rx兩端旁路的等效電阻,VREE為基準電壓,R1~R3為基準電阻。由開關K來選擇不同的量程?,F(xiàn)以K1閉合為例:由圖可得:

VREF/RR1=-V0/Rx,即V0=-Rx/當K2閉合時:

Cx/V0轉換電路

Cx/V0轉換的原理圖如圖3所示:核心部分C/Vo轉換器采用簡單有源Rc電路,該方法的被測電容C,與激勵源頻率無關,且Cx/V0轉換電路的輸出電壓V0與被測電容Cv為線性關系。該原理構成的電容測試不僅可用于在線電

DC轉換器,可以計算各種復雜波形的真有效值。采用了峰值系數(shù)補償,在測量峰值系數(shù)高達10的信號時附加誤差僅為1%。頻帶寬度在2V輸入時可達8MHz。在實際應用中唯一的外部調整元件為絕對值平方的平均電容CAV、其影響到求平均值時間、低頻精度、輸出波紋水平及輸出穩(wěn)定時間。使用前需利用外部調整元件來減小有源整流器的非線性誤差.電路圖如圖6所示。

A/D轉換及單片機接口電路設計

本系統(tǒng)采用的ADC0809是一種8路模擬輸入逐次逼近型A/D轉換器,由于價格適中,與單片機的接口、軟件操作均比較簡單,目前在8位單片機系統(tǒng)中有著廣泛的使用。ADC0809由8路模擬開關。地址鎖存與譯碼器,8位A/D轉換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成。ADC0809與單片機的接口電路由于接口簡單。在此不再占用篇幅。

量程自動轉換電路設計

在實際應用中,由于模擬開關本身存在一定的壓降,所以實際應用起來較難,所以在這里電路中必須進行一定的補償,采用繼電器作為開關,以控制進行量程轉換。電路原理圖如圖7所示。

LCD接口電路設計

作為測試儀器,顯示是不可或缺的。在本設計中,采用EDMl602模塊以實現(xiàn)單位的LCD顯示。模塊的內部結構主要由LCD顯示屏(LCDPANEL),控制器、列驅動器和偏壓產生電路組成。EDMl602與單片機的接口電路如圖8所示。

系統(tǒng)的軟件設計

該在線測試系統(tǒng)的軟件主程序流程如圖9所示。

篇8

關鍵詞 ZigBee CC2430模塊 智能家居系統(tǒng)

1 引言

現(xiàn)在國內外的智能家居網絡設計,成本、功耗是組建智能家居網絡中較為突出的兩個要素,ZigBee是一種新興的短距離、低速率無線網絡技術專為低速率、低功耗的無線互聯(lián)應用而設計的。ZigBee技術特點主要包括以下幾個部分:①功耗低②數(shù)據(jù)傳輸速率低③成本低:ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡單。④時延短:通常時延都在15~30ms之間。⑤可靠性:采用碰撞避免策略,MAC層采用完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式。⑥安全性:提供基于冗余碼校驗數(shù)據(jù)包檢查功能,又采用128位高等加密算法。

本文基于ZigBee無線技術以CC2430模塊作為傳感器節(jié)點核心處理器的設計思想軟件方面則選擇了合適的網絡協(xié)議算法實現(xiàn)控制。

2 ZigBee協(xié)議概述

連接,可用于彌補GPS系統(tǒng)無法定位室內物體的缺陷,該技術一貫反應用于樓宇核工業(yè)直接控制,消費類電子,醫(yī)療器械,家庭數(shù)字化和消防安全等領域。

ZigBee協(xié)議棧由一組子層構成,每層為其上層提供一組特定的服務:數(shù)據(jù)實體提供數(shù)據(jù)傳輸服務,管理實體提供全部其他服務。每個服務實體通過一個服務接入點(SAP)為上層提供服務接口,并且每個SAP提供一系列的基本服務指令來完成相應的功能。ZigBee協(xié)議棧的體系結構模型如圖1所示,IEEE 802.15ZigBee技術是一種新型的短距離,低速率,低功耗無線網絡技術,主要適用于近距離無線.4標準定義了物理層(PHY)和介質接入控制子層(MAC);ZigBee聯(lián)盟定義了網絡層和應用層(APL)框架的設計。

3 CC2430芯片的性能及特點

CC2430/是Chipcon公司推出的用來實現(xiàn)嵌入式ZigBee應用的片上系統(tǒng)。它支持2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee協(xié)議。根據(jù)芯片內置閃存的不同容量,分別對應內置閃存32/6 4/128 KB。在單個芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端、內存和微控制器。它使用1個8位MCU(8051),具有32/64/128 KB可編程閃存和8 KB的RAM,還包含模擬數(shù)字轉換器(ADC)、幾個定時器(Timer)、AES128協(xié)同處理器、看門狗定時器(Watchdog Timer)、32 kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路(Power On Reset)、掉電檢測電路(Brown Out Detection)以及21個可編程I/O引腳。芯片采用0.18μm CMOS工藝生產,工作時的電流損耗為27 mA;在接收和發(fā)射模式下,電流損耗分別低于27 mA或25 mA。

CC2430芯片的主要特點如下:

高性能、低功耗的8051微控制器內核;

適應2.4GHzIEEE 802.15。4的RF收發(fā)器;

極高的接收靈敏度和抗干擾性能;

8 KB sRAM,具備在各種供電方式下的數(shù)據(jù)保持能力;

強大的DMA功能;

掉電方式下,電流消耗只有O.9uA,外部中斷或者實時鐘(RTc)能喚醒系統(tǒng);

掛起方式下,電流消耗小于O.6uA,外部中斷能喚醒系統(tǒng);

硬件支持避免沖突的載波偵聽多路存?。╟sMAcA);

電源電壓范圍寬(2.O~3.6 V);

支持數(shù)字化的接收信號強度指示器/鏈路質量指示(RssI/LQI);

電池監(jiān)視器和溫度傳感器;

具有8路輸入8~14位ADC;

高級加密標準(AEs)協(xié)處理器;

2個支持多種串行通信協(xié)議的usART;

1個IEEE 802.5.4媒體存取控制(MAc)定時器;

1個通用的16位和2個8位定時器;

4 智能家居系統(tǒng)整體架構與無線傳感器節(jié)點結構

(1)無線傳感網絡一般由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點組成。傳感器節(jié)點主要是根據(jù)測量目的和測量需求,合理的分布于監(jiān)測對象區(qū)域內,各個節(jié)點通過網絡的自適應功能自動組織成網絡,同時各個節(jié)點都具備收發(fā)數(shù)據(jù)的功能。匯聚節(jié)點也通過相同的方式將信息反向發(fā)送至各傳感器節(jié)點。而且,匯聚節(jié)點可以通過intemet互聯(lián)網來實現(xiàn)遠程管理節(jié)點或者與節(jié)點進行通信,如圖1所示。

系統(tǒng)中每一個傳感器節(jié)點,都相當于一個完整的嵌入式系統(tǒng),一般結構為傳感器、微處理器單元、無線通信單元和能量供應單元四個部分構成。

(2)CC243O核心電路設計

CC2430作為無線傳感網絡節(jié)點的核心。用戶通過該調試接口對片內FLASH編程、訪問內部記憶體和特殊功能寄存器(SFR),并且支持斷點測試、單步運行、寄存器狀態(tài)修改等功能。由于CC2430芯片本身的高度集成化,只需少量的器件與之配合,即可組成一個完整的信號收發(fā)系統(tǒng),如圖2所示。

(3)傳感器信號電路設計

信號調理電路的功能是將傳感器采集的模擬信號經過調理后變成用于數(shù)據(jù)采集,控制過程的數(shù)字信號,然后再送入處理器進行處理。在變換為數(shù)字數(shù)據(jù)之前必須進行調理。調理就是放大,緩沖或定標模擬信號,使其適合于模/數(shù)轉換器(ADC)的輸入。此步驟的關鍵是選擇運放,如圖3所示。

電路主要由積分器A1和施密特比較器A2組成,電路具有很高的精度和穩(wěn)定性。

5 智能家居傳感器節(jié)點軟件設計

篇9

關鍵詞 單片機;接口電路;波形采集

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2016)18-0032-02

1 前言

采用AT89C52單片機作為整個控制核心,通過軟件編程實現(xiàn)對模擬信號的采集、存儲數(shù)據(jù)的輸出以及各種測量、邏輯控制的功能?,F(xiàn)從系統(tǒng)單元電路設計、單片機與外部設備的接口電路設計和系統(tǒng)軟件設計的角度,闡述基于單片機的波形采集、存儲與回放系統(tǒng)的設計思想。

2 單元電路設計

通道調理電路 將ADC0809轉換器的基準電壓輸入端接至+5 V電源,它可對0~5 V的模擬信號進行轉換。A通道輸入信號是單極性的,輸入電壓范圍為0~4 V,符合

A/D轉換器對輸入信號的要求。A通道的輸入、輸出電路均選用電壓跟隨器,電壓跟隨器具有輸出電壓跟隨輸入電壓、輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點,使得整個通道的放大倍數(shù)為1。

B通道輸入信號是雙極性的,輸入電壓范圍為-50~

+50 mV。為此,在B通道輸入端需將信號電壓由雙極性轉換為單極性,并調理為0~4 V電壓輸出,以匹配A/D轉換器的輸入電壓范圍;在B通道輸出端則需將信號電壓的極性和幅度范圍進行還原。B通道輸入電路如圖1所示,它由三級運放構成:

第一級運放構成電壓跟隨器;

第二級運放構成反相比例電路,其交流放大倍數(shù)為-40,作用是將信號電壓由-50~+50 mV調理到+2~-2 V范圍內;

第三級運放構成反相求和電路,其交流放大倍數(shù)為-1,調節(jié)電位器給信號電壓+2 V的電平平移,將雙極性信號轉換為單極性,即將信號電壓由+2~-2 V調理到0~4 V范圍內。

B通道輸出電路也由三級運放構成:

第一級運放構成電壓跟隨器;

第二級運放構成反相求和電路,其交流放大倍數(shù)為-1,調節(jié)電位器給信號電壓-2 V的電平平移,將單極性信號還原為雙極性,即將信號電壓由0~4 V調理到+2~-2 V范圍內;

第三級運放構成反相比例電路,其交流放大倍數(shù)為-0.025,作用是將信號電壓由+2~-2 V還原到-50~

+50 mV范圍內。

由此可見,整個通道的放大倍數(shù)為1,滿足了信號回放的要求。

濾波、緩沖輸出電路 為了使產生的回放信號平滑且具有負載能力,采用濾波電路、輸出緩沖電路對D/A輸出的信號進行后級處理。由于信號的頻率范圍為10 Hz~5 kHz,

選用壓控電壓源二階低通濾波電路來濾除高頻噪聲;選用電壓跟隨器作為輸出緩沖電路,以提高電路帶負載能力。

3 單片機與外部設備的接口電路

外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展 AT89C52內部只有256 B RAM,

需要擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。AT89C52擴展一片32 K外部數(shù)據(jù)存儲器62256,數(shù)據(jù)線D0~D7直接與單片機的數(shù)據(jù)地址復用口P0相連,地址的低8位A0~A7由鎖存器74LS273獲得,地址的高7位A8~A14直接與單片機的A8~A14(P2.0~

P2.6)相連,電路中用地址線A15(P2.7)來進行片選。

A/D轉換器的接口電路 ADC0809采用逐次比較的方法完成A/D轉換,片內帶有鎖存功能的8路選1的模擬開關,由C、B、A引腳上的編碼來決定所選的通道,AT89C52單片機與ADC0809中斷方式的接口電路如圖2所示。由于ADC0809具有三態(tài)輸出鎖存器,故可與單片機的數(shù)據(jù)總線直接相連,作為單片機的一個擴展口;電路中用地址線P2.7來進行片選,地址鎖存信號ALE、啟動信號START及輸出允許信號OE分別由單片機讀寫信號和P2.7通過或非門來控制;當OE為邏輯1時選通三態(tài)門,使鎖存器中的A/D轉換結果送入地址總線;轉換結束信號EOC經過反相器接單片機的中斷請求端P3.2,由外中斷服務程序讀A/D轉換結果,并啟動下一次轉換[1]。

D/A轉換器的接口電路 DAC0832是具有內部輸入數(shù)據(jù)寄存器和DAC寄存器的8位D/A轉換器,它能直接與AT89C52連接,可以有3種連接方式:直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。

LCDl602模塊的接口電路 液晶顯示模塊選用LCDl602即可滿足系統(tǒng)顯示要求。LCDl602是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號的點陣式LCD,顯示字符為16字×2行。單片機與LCDl602接口簡單,使用靈活方便,控制程序簡單,通過單片機向LCDl602寫入相應的命令和數(shù)據(jù),就可對顯示方式和顯示內容做出選擇。

4 系統(tǒng)軟件設計

軟件采用模塊化程序設計方法構建,軟件關鍵部分為信號采集、數(shù)據(jù)存儲子程序和顯示子程序。信號采集、數(shù)據(jù)存儲子程序控制A/D轉換進行信號采集,并直接把數(shù)據(jù)送入內存,顯示子程序把存儲在內存中的數(shù)據(jù)送到D/A轉換,信號波形在示波器上回放,采集波形的周期、幅度等信息在液晶顯示器上顯示。

5 結語

單片機是一個用于測控目的的微型計算機,因此,只要在其外部適當增加一些必要的擴展電路,就可以靈活地構成各種應用電路,如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和智能儀器儀表等。

篇10

學校所開設的實驗課分隨課實驗和獨立實驗課,而隨課實驗的實驗教學多數(shù)是驗證或鞏固對課程內容的理解和基本技能的訓練。這些教學環(huán)節(jié)之間聯(lián)系不緊密,實驗的方式方法也與實際應用有較大的距離。如用一些實驗臺或者實驗箱所做的實驗,很多元器件被固定在現(xiàn)成的電路和模塊中,學生看不到器件和電路的內部結構,在實驗的過程中,學生也只需將測量儀表或者相關的元器件用導線連到實驗板所標注的符號上,就可以完成實驗電路的連接。在整個學習階段,本課程具有承上啟下的作用,在本課程的實訓中,學生必須應用專業(yè)基礎課的電路理論知識進行電路設計,在安裝調試和測試過程必須具有一定的實驗能力,本門課程是理論和實際的綜合運用。另一方面,學生由基本技能的培養(yǎng)轉變到綜合技能的培養(yǎng),使學生具有一定的單元電路的設計能力,熟悉電路設計的流程,掌握從理論到實踐,再從實踐到理論的設計思想,為后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計等課程的學習打下基礎,提高學生實際應用能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,提高學生專業(yè)技能水平,提高學生的綜合素質,提升學生社會競爭能力。

2《電子綜合技能訓練》教學模式

本課程為必修課,總課時36,周課時3,安排在大二下學期進行。這時候學生已完成《電路基礎》、《模擬電子線路》、《脈沖與數(shù)字電路》等理論課程的學習,完成《電子基本技能訓練Ⅰ》、《電子基本技能訓練Ⅱ》、《電路識圖》等實驗課程的學習,初步掌握了電子元器件和電路圖的識別,常規(guī)儀器儀表的使用,以及仿真軟件的使用,為綜合性、設計性訓練打下了一定的基礎。實驗運行模式為學生兩人一組,自主完成理論設計、元器件購買、電路的安裝調試和測試任務,本教學環(huán)節(jié)分三個階段。

2.1課堂教學階段

在這個階段,第一步,用2次課的時間對學生進行元器件識別和測試,儀器的使用進行訓練,使學生進一步掌握電路常規(guī)指標,如:通頻帶、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、輸出功率等的測量方法。通過這個階段的實訓,對學生的一些實踐技能再進行強化訓練,避免在實驗當中,由于基本技能不過關影響綜合技能項目的順利進行。第二步,采用集中授課的方式,以放大電路為例,介紹設計性實驗進行的步驟和要求,實驗報告的格式和要求,成績評定的方法和標準。并提供給學生自編的實驗指導書。設計性實驗,應該包括這幾方面的內容:設計題目、設計任務和要求、電路設計、安裝調試和測試、小結。其中設計任務和要求,要交代清楚電路要實現(xiàn)的功能和達到的具體指標;電路設計要有具體的設計方案,原理框圖,具體電路的設計中要交代清楚元器件型號參數(shù)選擇的依據(jù),對于要編程的電路,要有程序流程圖。在調試測試階段,要記錄下實驗數(shù)據(jù)。

2.2設計準備階段

實驗內容的選擇分四個大類:線性電路、非線性電路、數(shù)字電路、綜合性電路。每個大類都必須選擇,大類里的具體電路就有學生自己確定。學生自由組合,兩人一組,按照自己確定的實驗內容,查資料,完成原理款圖、電路原理圖的設計,填寫元器件清單(名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量等),以班級為單位由學生代表去采購元器件。實驗室提供配置有面包板的實驗箱,以及穩(wěn)壓電源、信號源、示波器等儀器設備。

2.3實際操作階段

學生的設計方案給指導老師檢查無誤后,利用面包板和實驗設備完成電路的安裝、連線和調試。實驗過程嚴格考勤制度,學生進入實驗室要進行登記,每個實驗實現(xiàn)了功能和指標需經老師認定合格進行記錄后,下次課才能進行下個一個實驗內容。每次實驗過程,學生要注意實驗安全,遵守實驗規(guī)程,實驗完成后,學生要拆除實驗所用的元器件,將儀器設備復原,保持實驗室的整潔,回去書寫實驗報告。實驗成績的評定分五個等級:優(yōu)、良、中、及格、不及格。實驗內容完成8個以上的評為優(yōu),7個為良、6個為中,完成5個及格,完成5個以下的不及格。

3教學效果和體會

通過開設《電子綜合技能訓練》課程,激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識和參與實踐教學的積極性和主動性,增強了學科之間的系統(tǒng)性和綜合性。通過這一環(huán)節(jié)的實訓,進一步增強了學生的實驗技能,加深了學生對課程理論知識的掌握,電路設計能力得到訓練,并積累了一定的綜合實驗經驗。實驗內容層次多樣化,內容豐富,知識覆蓋面廣。實驗形式使學生處于主動地位,學生既動腦又動手,學生學習積極性高,在實驗過程中,學生具有自主性,可根據(jù)自身能力的差異選擇不同的實驗內容,量體裁衣,增加學習的信心。綜合訓練的過程,不僅是理論聯(lián)系實際的過程,也是對學生進行操作技能、實踐能力的綜合訓練,同時還培養(yǎng)了學生查資料、團結協(xié)作的能力,培養(yǎng)求實的實驗作風,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、安全意識、工程意識,最終也是培養(yǎng)擔負社會責任的意識。

4結束語