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智力竞赛抢答器实验教学的探索和实践

时间:2019-01-04 12:00:38 来源:重庆时时彩平台 作者:匿名



实验教学作为高校教学工作的重要组成部分,是培养合格人才的基础环节。它为培养学生的工程综合应用能力,理论联系实际,创新研究能力和严谨的科学态度提供了全面的实验。其他方面发挥着积极作用。精心设计和组织的综合实验教学计划,为培养学生创新能力,提高综合素质创造了良好的环境。这个

本文以问答应答者实验为例,探讨和实践综合实验教学。 [1]

一,实验设计

如何设计综合实验对培养学生的基本技能和综合应用能力具有重要意义。实验的选择是实现综合实验目的的关键。由于该课程是一个低级数字电路实验,仍处于综合实验的探索阶段,本课程的综合实验采用引导教师推荐的方式。考虑到原始单一教学内容的集成,如基本逻辑门,优先级编码器,解码器,触发器,多谐振荡器,分频电路,CP时钟脉冲源和数字电路中的其他单元电路形成一个完整的系统。根据实践原则,我们将为经常举办知识竞赛中各种知识竞赛的学生开展设计和教学工作。我们选择了问答应答实验,全面培养数字系统的设计,调试和故障排除方法,重点培养学生在电子产品工程集成和应用过程中分析和解决实际问题的能力。 [2]

设计任务

设计一个4向响应器。当按下4个答案按钮中的任何一个时,会有相应的信号指示,其他3个答案按钮不再有效。仅按下复位按钮才能显示信号。消失,解锁答案按钮进入下一轮答案。

2.设计方案

4路响应器有许多设计方案。以数字电路实验为基础实验课程,本实验是课程中的综合实验,数字电路芯片用于形成响应方案。

(1)方案1:优先级编码器与控制,锁存,解码电路等组合,如图1所示。(2)方案2:它由锁存器,控制电路,CP时钟源等组成。

(3)方案比较:方案1电路是常用的响应电路,其优点是直接用数字显示,非常直观。虽然理论上优先级编码器对于每个信号具有不同的优先级,但实际上,高峰时间的同时性不能精确到ns的量级。方案1电路比方案2稍微复杂一点。方案2电路的优点是它简单,并且应答每个信道的概率相等且公平,但由于信号未被编码,显示电路是直接由单个LED代表。通过比较两个项目的优缺点,并考虑实验设备和班级条件,大多数学生选择选项2. [3]

3.设计理念

选项2可以使用基本的数字IC器件实现K作为应答按钮开关; S是控制复位开关; LED是显示响应器设备; F1是四D触发器74LS175,其具有公共0端子和公共CP端子,F2是双4输入NAND门74LS20,F1和F2形成锁存器; F3是由74LS00组成的多振子,F4是由74LS74组成的4分频电路,F3和F4在漫游电路中形成CP时钟源。 。在回答答案之前,74LS175输入端子处于低电平。当主持人宣布“调试开始”时,首先做出判断的选手立即按下按钮,相应的LED点亮,同时,信号通过NAND门F2发送。在主机按下复位开关S以清除信号之前,其余三个响应器的电路将不再接受其他信号。

二是实验教学的实施

实验教学组织

(1)以往综合实验的选择,原则和步骤都写得过于详细,整个实验过程一般在课堂上完成。由于课堂的局限性,老师解决了许多问题。学生没有足够的时间和空间去探索,也无法调动学生的主观能动性。教学效果差。因此,这个综合实验只给出了设计任务和设计要求。设计方案,设计思路和实验步骤均由学生自己准备。学生使用课外时间访问数据,并分析和比较指南提供的各种设计解决方案。实验室为现有条件和实验时间选择最佳解决方案,并绘制电路图。(2)在实验开始时进行预研究,并且不需要预研究再次进行实验。

(3)学生选拔代表详细阐述所选课程和设计思路。说明原理框图,原理图和教师进行补充说明。

(4)定义实验操作任务:需要调试高灵敏度响应器,即所谓的“真实”响应器,并调试低灵敏度响应器,即所谓的“并行”响应器,并且它是相关的探究响应者敏感性的因素。

2.实施实验操作任务

(1)测试每个触发器和每个逻辑门的逻辑功能。

(2)分别测试多谐振荡器F3和分频器F4的功能。

(3)CP终止连续脉冲源并分别测试响应器电路的功能。

(4)断开连续脉冲源,进入F3和F4,然后进行整体测试。

3.实验咨询

(1)简化操作:回答4人的原则与回答2人的原则相同。为方便操作,建议制作2人接听设备。

(2)实验设备的灵活使用:一般应答开关采用逻辑开关。当播放器执行应答时,上下拉动逻辑开关是不方便的,并且它没有达到“抓取”的效果,因此它经常在实验中使用。闭合的按钮开关取代了逻辑开关,方便了,提高了应答速度。复位开关也使用单脉冲下降沿按钮开关,因为按下时脉冲开关处于低电平,当手被释放时自动返回到高电平,避免在清除后忘记达到高电平。

(3)时间指导:在实验过程中,一些学生首先制作“真实”的响应者,一些学生首先制作“平行”的响应者。同样的电路,为什么会有不同的情况。老师及时引导学生进行比较。主观原因是不同的人回答不同的速度。客观原因是不同的脉冲源频率不同,这导致学生探索响应者的敏感性。

4.接受实验

(1)接受“真实”响应者:教师用一只手的两根手指同时按下两个紧急按钮,模拟两个响应者以非常快的速度回答,看是否只有一个冲刺有效。

(2)接受“平行进口”响应者:同学自己操作答案按钮,老师要求看到两个答案都有效(检查学生调试脉冲源的频率和答复的时间间隔) 。三,实验问题讨论和功能扩展

1.讨论问题

在实验过程中,会出现各种理论或实际问题。教师要注意学生问题的成因和解决问题的技巧,自觉给学生一个较大的发挥空间,并采取积极措施引导学生。进行思考,研究和创新。受时钟源频率影响的响应器灵敏度的原理如图4所示.D1,D2是两个响应器,D1冲击时间t1和D2确认时间t2在低频CP1两个脉冲之间。此时,响应者做出的判断对两者都有效,并且性能是“平行的”。设备。对于高频CP2,t1和t2是两个脉冲。在优先应答D1之后,阻止D2信号,并且只有D1有效,这表示为“真实的”响应者。然而,即使对于高频CP2,如果t1和t2之间的时间间隔非常短并且仍然在CP2的两个脉冲之间,则两个冲动仍然有效,并且仍然表现为“并行”响应器。因此,所谓的“真实”和“并行”响应器是相对的,相对于时钟源频率和两个高峰时间之间的时间间隔,当然,时钟源频率越高,响应者的灵敏度越高。 。当制作“并行”响应者时,两个响应者按下了答案按钮,但它们都是无效的。这是由于时钟源频率太低,即周期太长,响应者提供的高电平脉冲太窄。因此,当使用“并行”响应器时,时钟源频率不应太低,否则可能导致两个回复无效,实验将失败。

2.功能完善和扩展

综合实验的目的是培养学生的综合工程应用能力,培养学生的创新研究能力。因此,设计的综合实验必须有空间供学生开发和研究应用。该设备是最简单的响应器,在实际使用中存在许多问题。例如,为了获得确认权,某个响应者必须在急于开始之前按下紧急按钮。只要主持人按下重置按钮以宣布匆忙的开始,就会获得承诺,这显然是不公平的。教师应鼓励学生善于发现问题,引导学生用所学知识解决问题。即使您没有条件来解决问题,您也必须有解决问题的方法。这涉及响应者功能的改进和扩展。在完成本实验的基本任务后,教师应根据产品的实用性和学生知识的发展原则,提出如何进一步改进响应者的电路,使功能更强大,如增加报警提示功能(报警,抓中间)报警,报警时间,非法接听报警),时间限制功能等。另外,随着学生知识的增长,本实验还可以实现跨学科的整合,如基于可编程逻辑的应答装置的实现和基于单片机的应答器的实现。第四,结论

通过对应答者综合实验的深入研究和探讨,学生回顾和巩固了一系列数字电路理论知识,经过理论分析,回到实验指导实践活动。这些实验无疑在学生中很受欢迎。学生不仅要认真完成这个实验,还要积极发现实验中出现的问题,并通过反复审视他们所学到的知识来解决这些问题,使学生的理论知识更加物化,提高整体教学效果。同时,综合实验使学生学习科研方法,在多个层面,各个方面培养学生的创新意识,实践能力和科研能力。 4]完成本实验后,学生的动手能力将大大提高,获得宝贵的实践经验,在未来的工作和生活中将受益匪浅。

摘录自:中国计量与测量网络

[关键词]响应者,多谐振荡器,编码器,解码器,触发器,AOC官方网站,北京世纪奥克

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