第一篇:MAX PLUSⅡ在EDA教學(xué)應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題分析與解決
MAX+PLUSⅡ在EDA教學(xué)應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題分析與解決
摘要 MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)系統(tǒng)作為電氣、電子類專業(yè)學(xué)生EDA教學(xué)的常用軟件,有著強(qiáng)大的功能和友好的設(shè)計(jì)環(huán)境。在多年EDA教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析MAX+PLUSⅡ軟件使用過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題,并提出解決這些問(wèn)題的參考方法,必要時(shí)輔之以圖形說(shuō)明。
關(guān)鍵詞 EDA教學(xué);MAX+PLUSⅡ;編譯;仿真
中圖分類號(hào):TP319;TM131.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2011)24-0105-02
Common Problems Analysis and Solving for MAX+PLUSⅡ Applications in EDA Education//Lin Chun, Chen Juan, Wang Jianping
Abstract As a common used EDA educational software for students majoring in electrical and electronics, MAX+PLUSⅡ, with friendly interface, is powerful in function.With years of teaching experience, the author analyzed a lot of common using problems and solving methods of MAX+PLUSⅡ software in detail.Graphics were provided to illustrate the solutions if necessary.Key words EDA education;MAX+PLUSⅡ;compile;simulate
Author’s address School of Electrical Engineering of Nantong University, Nantong, Jiangsu, China 226019 引言
MAX+PLUSⅡ軟件是由美國(guó)Altera公司開(kāi)發(fā)的。作為一種EDA軟件,MAX+PLUSⅡ提供了一個(gè)業(yè)界唯一真正與結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的、完全集成化的可編程設(shè)計(jì)環(huán)境,提供了豐富的庫(kù)單元供設(shè)計(jì)者調(diào)用,擁有強(qiáng)大的邏輯綜合與優(yōu)化功能,易于將設(shè)計(jì)功能集成到器件中,因而其功能也十分強(qiáng)大[1]。MAX+PLUSⅡ的諸多優(yōu)點(diǎn)使其非常適用于電氣、電子類專業(yè)本科生的EDA教學(xué)。面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù),設(shè)計(jì)者可以先將其細(xì)分成多個(gè)具有單一功能的小模塊,這些小模塊的設(shè)計(jì)任務(wù)可以分給多人分別實(shí)現(xiàn),然后再整合成最初所需的整體設(shè)計(jì)模塊, 這種設(shè)計(jì)特色被稱為層次化設(shè)計(jì)[2]。根據(jù)復(fù)雜程度,一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)可以分為多層。功能最小的模塊被稱為底層模塊,經(jīng)過(guò)編譯、仿真測(cè)試成功后可以打包入庫(kù)供高一層的模塊調(diào)用。高一層的設(shè)計(jì)模塊也可以經(jīng)過(guò)相同的編譯、仿真流程測(cè)試成功后生成一個(gè)具有較多功能的新模塊,這個(gè)新模塊也同樣可以打包入庫(kù)供更高層的模塊調(diào)用。最高層的設(shè)計(jì)模塊被稱為頂層模塊,實(shí)現(xiàn)最終的設(shè)計(jì)功能。每一層模塊功能的實(shí)現(xiàn)方法都可以在文本、圖形或波形等輸入方法中任意選擇,形式靈活多變。MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的層次化設(shè)計(jì)功能有利于任務(wù)的細(xì)分和設(shè)計(jì)者之間的分工合作,對(duì)設(shè)計(jì)效率的提高有諸多裨益。
MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入方法靈活,可采用原理圖輸入方式(Graphic)、文本輸入方式(Text)、符號(hào)輸入方式(Symbol)及波形輸入方式(Waveform),一般前兩種輸入方式比較常用。在文本輸入方式下,軟件支持各種硬件描述語(yǔ)言,如VHDL、Verilog HDL和AHDL等。編輯好的文件經(jīng)過(guò)編譯、仿真測(cè)試成功后可以下載到指定芯片上,在對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行硬件測(cè)試。在EDA教學(xué)過(guò)程中,使用MAX+PLUSⅡ軟件經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題,文獻(xiàn)[3]指出文件由于存盤不合適造成無(wú)法編譯以及仿真后找不到生成波形的問(wèn)題,并提出各自的解決方法。本文將以一個(gè)完整的工程設(shè)計(jì)步驟為主線,提出EDA教學(xué)中MAX+PLUSⅡ軟件使用時(shí)可能遇到的各種問(wèn)題,并給出解決的參考方法。
MAX+PLUSⅡ軟件在EDA教學(xué)中常見(jiàn)問(wèn)題
在MAX+PLUSⅡ軟件環(huán)境中進(jìn)行一個(gè)完整的工程設(shè)計(jì)步驟繁雜,但每一個(gè)工程從輸入文件到下載測(cè)試都有主線可循,大致可分為編輯、編譯、仿真、下載4個(gè)步驟。以下將分別介紹4個(gè)步驟中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,并給出解決問(wèn)題的參考方法。
2.1 在文件編輯時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
上文已經(jīng)提到,常見(jiàn)的文件輸入方式是原理圖輸入和文本輸入兩種。當(dāng)編輯原理圖文件時(shí),常會(huì)遇到需要將元件的總線輸出端與“output”端連線的問(wèn)題。如文獻(xiàn)[4]中所提及的頻率計(jì)設(shè)計(jì)原理圖中,寄存器REG4B的總線輸出端DOUT與LED0輸出符號(hào)相連時(shí),此時(shí)應(yīng)用總線輸出端DOUT的粗線覆蓋LED0端的細(xì)線而不能反過(guò)來(lái)用細(xì)線覆蓋粗線,如圖1所示,否則將不能順利通過(guò)編譯。
不論是用原理圖編輯的還是用文本編輯的源文件,存盤的路徑中不能包含中文符號(hào),且不能直接保存在驅(qū)動(dòng)盤的根目錄里,否則將會(huì)在編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示“can’t open work”,正確的存盤路徑應(yīng)該是在驅(qū)動(dòng)盤的子目錄里。
源文件存盤的文件名也不能任意選取,除了需要注意不能用中文符號(hào),不能和軟件器件庫(kù)中已有的器件名相同外,還需注意:所編輯的各個(gè)源文件模塊名稱不能沖突。如果源文件是文本文件,例如是用VHDL語(yǔ)言描述的,那么存盤的文件名必須和實(shí)體(ENTITY)名一致,文件的擴(kuò)展名必須與語(yǔ)言類型相符,如描述語(yǔ)言是VHDL語(yǔ)言,則文件的擴(kuò)展名就應(yīng)為“.vhd”,如圖2所示。
2.2 在文件編譯時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
源文件存盤后,使軟件接收所編輯電路實(shí)際功能的操作即為編譯。由于MAX+PLUSⅡ軟件只能對(duì)當(dāng)前文件進(jìn)行編譯,因此在編譯前需將當(dāng)前打開(kāi)的源文件設(shè)置為當(dāng)前文件。但是,并非每次編譯前都必須重新進(jìn)行設(shè)置當(dāng)前文件的操作。當(dāng)前文件的路徑一直顯示在軟件界面頂端,如果該路徑正是所要編譯的文件路徑則不需要重復(fù)操作。如文獻(xiàn)[3]中所指出的一樣,這個(gè)步驟是操作過(guò)程中非常重要卻又容易忘記的,漏掉這一步驟,以下的操作將會(huì)因?yàn)榫幾g的是其他文件而變得沒(méi)有意義。
2.3 在波形仿真時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
仿真的實(shí)質(zhì)是將軟件所接受到的電路功能信息通過(guò)波形的形式反饋給設(shè)計(jì)者,供設(shè)計(jì)者測(cè)試時(shí)使用。仿真必須建立在編譯已經(jīng)通過(guò)、輸入波形已經(jīng)給出的基礎(chǔ)上。這一部分常見(jiàn)的問(wèn)題比較多,如設(shè)置輸入波形時(shí),最好能根據(jù)電路功能設(shè)置輸入可能出現(xiàn)的所有情況,這樣仿真產(chǎn)生輸出波形后,就能夠根據(jù)輸入和輸出波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系驗(yàn)證所需的功能是否全部實(shí)現(xiàn)。另一方面,設(shè)置輸入波形的狀態(tài)變化不宜過(guò)多,過(guò)分復(fù)雜的狀態(tài)會(huì)影響軟件的運(yùn)行速度,有時(shí)候會(huì)造成軟件癱瘓甚至電腦死機(jī),仿真就更無(wú)法進(jìn)行。因而,輸入波形的狀態(tài)要全面但不能過(guò)分復(fù)雜。
仿真文件存盤時(shí)默認(rèn)的文件名和源文件的名稱是一致的,不能隨意改變。因?yàn)檩敵霾ㄐ蔚漠a(chǎn)生是建立在軟件已經(jīng)通過(guò)編譯接受到電路功能,并且了解了輸入波形設(shè)置情況的基礎(chǔ)上的。如果改變波形文件的名稱,將使得軟件無(wú)法通過(guò)指定路徑了解輸入波形的信息,也就無(wú)法給出對(duì)應(yīng)的輸出波形,仿真就不可能順利通過(guò)。
如果要舍棄已存盤的波形文件,另新建一個(gè)波形文件測(cè)試電路功能,需將原先的波形文件關(guān)閉,再用新的波形文件覆蓋原先的。原波形文件打開(kāi)的情況下是不能被新的波形文件覆蓋的。
2.4 下載時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
仿真通過(guò)后,可以將設(shè)計(jì)的電路下載到指定芯片上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱的外圍電路來(lái)設(shè)置硬件輸入,觀察輸出結(jié)果,進(jìn)行硬件測(cè)試。下載的實(shí)現(xiàn)特別需要注意下載模式的選擇,不同的下載模式對(duì)應(yīng)于芯片與外圍電路的不同連接方式。選擇模式的原則是輸入輸出端口的性質(zhì)和個(gè)數(shù)需是對(duì)應(yīng)模式的外圍電路所能提供的。下載前需進(jìn)行軟硬件鏈接,也即引腳鎖定。這里容易混淆的概念是“引腳名稱”和“引腳號(hào)(pin)”。不同型號(hào)的芯片引腳名稱和引腳號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,最終需在軟件上鎖定的是引腳號(hào)。
引腳鎖定完成后,需重新編譯才能成功下載,如果引腳鎖定的情況有所變動(dòng)的話,也需要重新編譯后才能再次下載,這些都是在軟件學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生容易忽視的細(xì)節(jié)。
總結(jié)
MAX+PLUSⅡ作為一種工具軟件,在EDA教學(xué)中十分常用。相對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)觀念,用MAX+PLUSⅡ軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)將為電子設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)開(kāi)辟新的思路。作為電類專業(yè)的本科生,掌握這種軟件的使用是十分必要的。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,多思考、多練習(xí),注重細(xì)節(jié)對(duì)掌握這種軟件的使用頗有幫助。本文提出MAX+PLUSⅡ軟件使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的諸多問(wèn)題,并提出各自的解決方法,希望能給初學(xué)者提供一些幫助。
參考文獻(xiàn)
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第二篇:電子白板在教學(xué)中應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策
電子白板應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策分析
去年,我校斥巨資建立起了多媒體教室,配備了電子白板或觸摸電視,給每一位任課老師配備了筆記本用來(lái)改善教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效率。但是在新設(shè)備應(yīng)用的同時(shí),也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題。如何在新的教學(xué)環(huán)境開(kāi)展更有效的教學(xué)活動(dòng)?學(xué)校教務(wù)處應(yīng)該做出如何的備課制度來(lái)適應(yīng)新的教學(xué)方式?多媒體網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)該做出怎樣的調(diào)整以便更好的為廣大教師服務(wù)?這都是我們?cè)谛滦蝿?shì)新環(huán)境下急需解決的問(wèn)題。
通過(guò)這半年的使用,及日常的維護(hù),我發(fā)現(xiàn)教師在使用白板方面一般存在以下幾個(gè)問(wèn)題
一、軟硬件操作不熟悉,影響課堂教學(xué)
我們學(xué)校的電子白板是將筆記本電腦通過(guò)中控與投影連結(jié),在使用之前需要先連接好vga線與usb線,然后通過(guò)中控開(kāi)機(jī)才能使用。這種方式比一體式電子白板相對(duì)要復(fù)雜,影響白板使用的因素要多一些,影響到部分老師的使用熱情,在這一年的維護(hù)中,經(jīng)常接到老師要求維修的電話,過(guò)去一看,基本上都是應(yīng)用上的小問(wèn)題。常見(jiàn)問(wèn)題有筆記本屏幕無(wú)法上投影,觸摸不靈,或者音響無(wú)聲音等等究其根本原因,不外乎以下幾個(gè)方面
1、教師對(duì)筆記本電腦熱鍵的使用不夠熟悉,不知道如何設(shè)置筆記本的雙顯模式。以至于圖像無(wú)法在屏幕上顯示。有的老師自己把筆記本靜音了導(dǎo)致聲音無(wú)法播放等等。
2、培訓(xùn)不到位,教師對(duì)白板軟件不熟悉。白板的培訓(xùn)是由廠家集中培訓(xùn),時(shí)間短,人多,以至于許多教師只是走馬觀花地看了一下,沒(méi)有真正熟悉白板軟件。白板的定位非常重要,如果定位不準(zhǔn),當(dāng)白板筆作鼠標(biāo)功能用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)擊打開(kāi)文件時(shí)電腦無(wú)反應(yīng)的現(xiàn)象,實(shí)際上是由于定位不準(zhǔn),鼠標(biāo)沒(méi)能擊中你想打開(kāi)的文件而造成的。許多教師使用白板的時(shí)候不進(jìn)行定位操作,導(dǎo)致白板觸摸失靈,或者觸摸筆定位不準(zhǔn)。
3、連線沒(méi)有插緊,導(dǎo)致無(wú)法投影或者控制。筆記本電腦要是vga線沒(méi)有連接好會(huì)導(dǎo)致投影無(wú)圖像或偏色,usb沒(méi)有連接好會(huì)導(dǎo)致觸摸失效等等,經(jīng)常有老師打電話說(shuō)白板壞了都是線頭松動(dòng)所致。
二、白板僅僅替代了幕布功能,沒(méi)有充分發(fā)揮其交互作用。
電子白板最大的優(yōu)勢(shì)在于教學(xué)中能夠直接觸控以交互的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué),有效的解開(kāi)了教師與計(jì)算機(jī)之間的束縛,而且,在將交互式電子白板技術(shù)引入課堂后,多媒體計(jì)算機(jī)和黑板的功能整合為一體,能有效彌補(bǔ)多媒體計(jì)算機(jī)的不足。但是在實(shí)際應(yīng)用中仍然發(fā)現(xiàn)許多教師僅僅是把白板當(dāng)作投影幕布來(lái)使用,沒(méi)有充分發(fā)揮其作用。究其根本原因主要是教師觀念沒(méi)有充分改變,仍舊停留在傳統(tǒng)教學(xué)“粉筆+黑板”的方式。課件制作停留在屏幕加演示的基礎(chǔ)上,教師完全圍繞著預(yù)設(shè)的課件講課,課件只能以事先安排的順序依次呈現(xiàn),很難根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,缺少了課堂教學(xué)中最為精彩的課堂生成。
三、資源庫(kù)平臺(tái)建設(shè)沒(méi)有跟上,增加教師工作量。
多媒體教學(xué)實(shí)施的使用,并非緊緊硬件配備到位就可以解決問(wèn)題,要想得到高效的使用,往往離不開(kāi)軟件的建設(shè)。課堂教學(xué)中要想充分發(fā)揮白板的優(yōu)勢(shì)所在,需要建立配套的資源體系。否則,使用白板會(huì)增加教師備教的工作量,極大影響教師工作的積極性。目前建立資源庫(kù)存在兩個(gè)方面的問(wèn)題:
1、教師收集整理存儲(chǔ)資源的意識(shí)不足,缺少收集整理資源的經(jīng)驗(yàn),只有部分年輕教師有精力和意愿。
2、教材版本眾多,導(dǎo)致資源建設(shè)無(wú)章可循。收集資料困難。資源庫(kù)建設(shè)非一朝一夕的過(guò)程,需要一個(gè)長(zhǎng)期的積累過(guò)程,如果要和白板配套使用,讓教師在課堂中能夠?qū)崟r(shí)生成課堂資源,需要一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái),大家齊心協(xié)力才能成功。
針對(duì)以上常見(jiàn)的問(wèn)題,我覺(jué)得應(yīng)該從如下幾個(gè)方面來(lái)解決問(wèn)題。
一、加強(qiáng)培訓(xùn)指導(dǎo),讓每一位教師熟練掌握白板軟件的運(yùn)用
我們學(xué)校教師年齡參差不齊,老中青都有,年輕人熟悉電腦,接受能力快,一般都能熟練掌握白板軟件的操作,但是未必能夠徹底理解白板軟件在教學(xué)中的互動(dòng)操作。因此開(kāi)展專業(yè)的培訓(xùn)是非常必要的。早在白板安裝初期許多教師已經(jīng)接受過(guò)廠家的集中培訓(xùn),但是由于時(shí)間短暫,而且授課教師不是一線教師,并不能深刻理解接受白板是如何在實(shí)際課堂中運(yùn)用的,因此教務(wù)處有必要選擇一些在白板運(yùn)用中比較成功的典型案例來(lái)觀摩,相互交流學(xué)習(xí),共同提高白板軟件運(yùn)用的水平。同時(shí)也可以在集體備課中交流有關(guān)白板在課堂中的運(yùn)用技巧,讓所有教師盡快熟悉白板軟件的運(yùn)用,同時(shí)針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的硬件問(wèn)題,可以由電教老師印發(fā)一些常見(jiàn)問(wèn)題如何處理的小冊(cè)子,以便教師盡快在課堂中應(yīng)用起來(lái)。
一、創(chuàng)建開(kāi)放平臺(tái),加快校內(nèi)資源庫(kù)建設(shè)步伐
白板的運(yùn)用離不開(kāi)教學(xué)資源,要想充分發(fā)揮白板的功能,需要加快資源庫(kù)的建設(shè)步伐,這依靠一兩人的力量是非常困難的。因此需要建立一個(gè)開(kāi)放的ftp平臺(tái),建立好相關(guān)學(xué)科的目錄,發(fā)動(dòng)所有老師的能量,從而完善校內(nèi)資源庫(kù)的建設(shè)。
1、從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)收集資源。據(jù)我所知,有不少開(kāi)放的平臺(tái)已經(jīng)有了相當(dāng)多的資源,如課內(nèi)網(wǎng)、人教社、e21的學(xué)科網(wǎng)群、各教材出版社的教材支撐網(wǎng)等,都有為數(shù)不少的資源,可以供廣大教師借鑒,另外我校也通過(guò)淘寶網(wǎng)購(gòu)買了一些成冊(cè)的資源庫(kù),將收集的和購(gòu)買的分門別類放置在校內(nèi)共享平臺(tái)中,人人都可以為資源庫(kù)建設(shè)添磚加瓦、也可以大大加快訪問(wèn)速度,提高教師的使用效率。
2、自創(chuàng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。網(wǎng)絡(luò)收集的資源雖然多,但是畢竟良莠不齊,與本校的課堂教學(xué)不夠一致,因此可以在我校集體備課的基礎(chǔ)上,讓所有老師參與進(jìn)來(lái)制作與集體備課相同的資源庫(kù),一個(gè)學(xué)期,每個(gè)年級(jí)教師在自己本單元的集體備課同時(shí)制作出與教案配套的相關(guān)課件,存放于ftp資源庫(kù)分類平臺(tái)中,供所有教師調(diào)用。一個(gè)學(xué)期下來(lái),每一冊(cè)書(shū)的資源庫(kù)就建立完成了,這樣既減輕了教師的工作量,又能使教學(xué)效果最優(yōu)化,教學(xué)效率最高化。
二、改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式,促進(jìn)互動(dòng)教學(xué)
教學(xué)的評(píng)價(jià)體系應(yīng)該與學(xué)科相對(duì)應(yīng),且與其所具有的特點(diǎn)相匹配,并且要具有一定的可操作性??梢詮碾娮影装宓膸讉€(gè)功能對(duì)其產(chǎn)生的教學(xué)績(jī)效進(jìn)行簡(jiǎn)單的初步評(píng)價(jià):
1、靈活運(yùn)用資源庫(kù)。教師在教學(xué)過(guò)程中是否能夠靈活調(diào)用資源庫(kù)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué),是否能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)教學(xué)需要來(lái)添加生成自己所需要的教學(xué)課件更好地為教學(xué)服務(wù)。
2、課堂實(shí)錄的保存。白板軟可以把一節(jié)課中教學(xué)的生成狀態(tài)保存下來(lái),教師的批注,圈點(diǎn)都可以保存下來(lái),通過(guò)保存的白板文件可以了解課堂是否抓住課程的重點(diǎn)。
3、交互功能的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中,師生是否利用電子白板來(lái)實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng),教學(xué)資源與課程的互動(dòng)。教師應(yīng)該對(duì)教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方式、教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)加強(qiáng)自身的修養(yǎng),以便能夠最好地適應(yīng)和運(yùn)用電子白板,優(yōu)化教學(xué)效果。
三、加強(qiáng)后期建設(shè)維護(hù)管理,促進(jìn)電教良性發(fā)展。
再好的多媒體設(shè)備,在使用過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,總會(huì)存在一些故障,有些問(wèn)題不是任課教師可以及時(shí)解決的,另外隨著課程設(shè)置的要求,及后期的使用,也需要做出一個(gè)長(zhǎng)期的規(guī)劃,管理維修制度,才能促進(jìn)教師更好的使用電子白板為教學(xué)服務(wù),從而提高教學(xué)效率。因此從學(xué)校層面應(yīng)該做好一下幾點(diǎn)
1、購(gòu)買資源庫(kù)服務(wù)器,建立資源庫(kù)開(kāi)放式公共平臺(tái),確保教師在校內(nèi)可以隨時(shí)添加資源并在課堂中實(shí)時(shí)訪問(wèn)。
2、進(jìn)一步加強(qiáng)校園局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè),保證教師可以實(shí)時(shí)調(diào)用資源庫(kù)教學(xué)資源,從而為互動(dòng)教學(xué)提供更好的服務(wù)。
3、建立良好的電教設(shè)備管理維護(hù)維修制度,設(shè)定配套的維修基金,專人專室對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理,提高教師使用白板的積極性。
任何一種教學(xué)設(shè)備,都必然有其自身的優(yōu)勢(shì)以及局限。無(wú)論是學(xué)校教師還是管理者都應(yīng)該以積極的目光來(lái)看待。只有在實(shí)踐過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題。教師應(yīng)該對(duì)教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方式、教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)加強(qiáng)自身的修養(yǎng),以便能夠最好地適應(yīng)和運(yùn)用電子白板,優(yōu)化教學(xué)效果,管理者不斷的創(chuàng)建更好的教學(xué)條件,提供更好的應(yīng)用平臺(tái),這樣我們才能充分發(fā)揮教學(xué)設(shè)備的價(jià)值,提高設(shè)備的利用率,從而提升學(xué)校的教學(xué)水平,為教育事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
第三篇:在高中歷史教學(xué)中幻燈片板書(shū)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決
在高中歷史教學(xué)中幻燈片板書(shū)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決
常州市第五中學(xué)
薛海波
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主題:信息技術(shù)與課程整合
在高中歷史教學(xué)中幻燈片板書(shū)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決
摘要:在現(xiàn)在的歷史教學(xué)中,隨著信息技術(shù)的不斷普及,我們常常運(yùn)用多媒體PowerPoint軟件也就是我們常說(shuō)的幻燈片來(lái)輔助教學(xué)。在PowerPoint軟件應(yīng)用過(guò)程中,如何進(jìn)行板書(shū)設(shè)計(jì),如何讓PowerPoint板書(shū)更好的為歷史教學(xué)服務(wù),本文結(jié)合自己的教學(xué)進(jìn)行了探討;此外,對(duì)于在設(shè)計(jì)PowerPoint板書(shū)中可能會(huì)遇到哪些問(wèn)題,以及該如何解決這些問(wèn)題,本文也給出了一定的解決辦法。希望本文不僅對(duì)歷史教學(xué),對(duì)其他所有運(yùn)用PowerPoint設(shè)計(jì)板書(shū)的學(xué)科,都能給予一定的幫助。本文主要是我教學(xué)過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),不到之處,敬請(qǐng)指正。
關(guān)鍵詞:歷史教學(xué) PowerPoint 板書(shū)設(shè)計(jì) 問(wèn)題及解決
自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái),隨著電腦使用的不斷普及,多媒體教學(xué)在中學(xué)歷史教學(xué)中開(kāi)始興起。相較傳統(tǒng)歷史教學(xué)而言,多媒體教學(xué)的以其直觀性、動(dòng)態(tài)性、交互性、可重復(fù)性、針對(duì)性、大信息量、大容量性、圖文聲像并茂性和以及情景再現(xiàn)性等種種優(yōu)勢(shì),有力地推動(dòng)了新課程教育理念的在中學(xué)歷史課堂的貫徹實(shí)施,因而深受廣大師生的喜愛(ài)。
然而,作為一個(gè)新興的事物,在從傳統(tǒng)歷史教學(xué)向多媒體教學(xué)過(guò)渡的過(guò)程中,必然會(huì)產(chǎn)生許多新的問(wèn)題亟待我們?nèi)ソ鉀Q,如何做好多媒體下的歷史板書(shū)設(shè)計(jì)便是其中一例。
在眾多的多媒體教學(xué)軟件中,常用的有PowerPoint,F(xiàn)lash,Authorware三種。其中尤以PowerPoint也就是我們常說(shuō)的幻燈片運(yùn)用得最為廣泛,PowerPoint具有直觀,淺顯,易于上手的優(yōu)勢(shì),對(duì)于剛剛接觸多媒體課件制作的歷史教師來(lái)說(shuō),是一款不錯(cuò)的軟件。
那么,如何在PowerPoint中做好歷史板書(shū)設(shè)計(jì)呢?
第一,板書(shū)是展示給學(xué)生看的,自然要讓學(xué)生看得清楚。所以,看得清楚是PowerPoint歷史板書(shū)設(shè)計(jì)的第一要素。這里的看得清楚是指要讓學(xué)生看得見(jiàn)是什么。
PowerPoint軟件主要是在模板上進(jìn)行板書(shū)制作,模板又稱之為底版,相當(dāng)于傳統(tǒng)教學(xué)中的黑板,它的主要職責(zé)是讓學(xué)生看清楚上面的東西,尤其是字。因此,模板的背景選擇十分重要。一般來(lái)說(shuō),無(wú)論光照好壞,深底淺字都是不錯(cuò)的選擇。值得注意的是,背景的顏色選擇切忌太過(guò)鮮艷,如大紅大紫大綠,學(xué)生長(zhǎng)期看這種底色的板書(shū)會(huì)造成視覺(jué)疲勞,這里推薦兩種底版與字的顏色搭配:藍(lán)底白字或黑底白字。
板書(shū)清晰與否另外一個(gè)要注意的是字的大小。在歷史板書(shū)中,常常會(huì)引用很多的文字資料。建議一般不要在同一張模板上放太多的字,字的大小最小也要在24號(hào)以上。實(shí)際上24號(hào)的字學(xué)生已經(jīng)看得比較吃力了。如果實(shí)在要在一頁(yè)放很多字,則字與背景的顏色要形成鮮明的對(duì)比,這可通過(guò)改變底版背景或文本框填充色以及字體顏色來(lái)完成。另外也可嘗試把字體加粗來(lái)使字更清晰。
為了讓學(xué)生對(duì)歷史事件有一個(gè)更直觀地了解,在多媒體歷史板書(shū)設(shè)計(jì)中,常會(huì)引用很多相關(guān)的圖片。對(duì)于一些不是很清晰的歷史圖片,既占地方,學(xué)生又看不清楚,達(dá)不到輔助教學(xué)的目的,建議干脆不用。
第二,歷史課堂教學(xué)是否吸引學(xué)生,板書(shū)美觀與否也是個(gè)重要的因素。因此,看得美觀是PowerPoint歷史板書(shū)設(shè)計(jì)的第二要素。
板書(shū)是否美觀涉及的方面是很多的,比如,背景圖案的多樣化。背景除了單一的色彩外,可以選擇多色,如爆炸形底版,前提是不影響字的清晰。應(yīng)用設(shè)計(jì)模板的變換也是板書(shū)背景圖案多樣化的途徑之一。這里要注意的是,在PowerPoint2003以前的版本中,每個(gè)PowerPoint課件只能使用一種應(yīng)用設(shè)計(jì)模板,但應(yīng)用設(shè)計(jì)模板的背景顏色則可變動(dòng),制作板書(shū)時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要相應(yīng)地改變底版顏色,當(dāng)然,這也可通過(guò)忽略母版的背景圖形或插入圖片來(lái)實(shí)現(xiàn)。背景圖案多樣化的另一種途徑是自我設(shè)計(jì)背景圖案,如講帝王將相時(shí)可以帝王將相的圖片作為背景,講音樂(lè)時(shí)可以五線譜圖案作為背景,講戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)則選擇戰(zhàn)爭(zhēng)圖片為背景??當(dāng)然,這些和歷史有關(guān)的背景圖片需要平時(shí)不斷有意地積累。此外,適當(dāng)?shù)厥褂靡恍〨if動(dòng)畫(huà)圖片如分割線,按鈕,裝飾物等也是增強(qiáng)背景圖案的多樣化的有效方式。
板書(shū)美觀與否涉及的另一方面是字體的設(shè)計(jì)。像歷史這樣的文科教學(xué),字是板書(shū)的一個(gè)重要組成部分。因此,字體設(shè)計(jì)的是否美觀也影響到學(xué)生對(duì)板書(shū)的興趣。字體設(shè)計(jì)主要包括字的大小,粗細(xì),字體,顏色等等,有時(shí)還可用一些藝術(shù)字。字體設(shè)計(jì)同樣也要注意要讓學(xué)生看清楚。
板書(shū)是體現(xiàn)教師教學(xué)風(fēng)格的一個(gè)很好的載體,同一個(gè)教師設(shè)計(jì)的板書(shū)中,如板書(shū)形式,模板版式,字的字體,大小,字型,顏色等等,最好有統(tǒng)一的模式,從而使學(xué)生在豐富多彩的內(nèi)容當(dāng)中能把握重點(diǎn),有的放矢。如我在設(shè)計(jì)板書(shū)時(shí),一般選用應(yīng)用設(shè)計(jì)模板中的blends型,空白幻燈片,并且喜歡給每一階段(如一個(gè)單元、一個(gè)學(xué)期等)的課件設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一的封面,即在每個(gè)歷史課件的第一張幻燈片上,在blends型模板的橫線以上寫(xiě)上單元名稱,在blends型模板的橫線以下輸入課題,并配上與本課內(nèi)容相關(guān)的一張圖片。課題字體一般用隸書(shū),大小60號(hào),加粗。在封面以后的板書(shū)內(nèi)容中,對(duì)于一些章節(jié)標(biāo)題我一般采用40號(hào)的方正姚體,再往下的標(biāo)題則用32號(hào)的華文新魏,對(duì)于一些引用的文字材料則一般不放在板書(shū)的同一頁(yè),且統(tǒng)一用楷書(shū)字體,對(duì)于重點(diǎn),則用紅色凸出,從而使板書(shū)層次分明,重點(diǎn)突出,一目了然。
板書(shū)的美觀是服務(wù)于歷史教學(xué)的,因此,不能因過(guò)分追求美觀而使板書(shū)變得五彩繽紛,過(guò)度花哨,從而使學(xué)生更多地注重板書(shū)形式而非內(nèi)容,這就顯得本末倒置了。
第三,要想學(xué)生在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)集中注意力,板書(shū)設(shè)計(jì)得是否生動(dòng)是關(guān)鍵。因此,看得生動(dòng)是PowerPoint歷史板書(shū)設(shè)計(jì)的第三要素。
多媒體板書(shū)相較傳統(tǒng)歷史板書(shū),最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)便在于它的豐富性和生動(dòng)性。在PowerPoint當(dāng)中,除了傳統(tǒng)的文字板書(shū),還可通過(guò)增加圖片、音頻、視頻、flash等來(lái)豐富板書(shū)的內(nèi)容,從而增強(qiáng)板書(shū)的趣味性。這些資料的相互切換可以通過(guò)PowerPoint中的超級(jí)鏈接來(lái)完成。當(dāng)然,也可以將這些音頻、視頻、flash插入PowerPoint中,這需要有一定的專業(yè)要求。這里建議將同一課的所有資料保存在一個(gè)文件夾中,需要拷貝時(shí)將整個(gè)文件夾一起拷走,從而保持原文件存在的超級(jí)鏈接。在增加了圖片、音頻、視頻、flash等內(nèi)容之后,歷史板書(shū)變得更加的直觀、生動(dòng),有利于幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景從而加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。
多媒體板書(shū)的另一優(yōu)勢(shì)在于它可以根據(jù)學(xué)生課堂的隨機(jī)發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。教師可以事先將學(xué)生可能會(huì)涉及的一些問(wèn)題設(shè)計(jì)在多媒體板書(shū)中,在完成基本教學(xué)任務(wù)之后根據(jù)學(xué)生的課堂反映通過(guò)隱藏在幻燈片中的超級(jí)鏈接來(lái)增刪教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)這種師生互動(dòng)教學(xué)一樣可以增強(qiáng)歷史課堂教學(xué)的生動(dòng)性。
第四,長(zhǎng)期的緊張學(xué)習(xí),學(xué)生難免會(huì)放松注意力,此時(shí),可以適當(dāng)?shù)臑榛脽?/p>
片增加一些背景音樂(lè)來(lái)緩解學(xué)習(xí)疲勞,集中學(xué)生的注意力。
實(shí)際上,背景音樂(lè)的功效是非常大的。例如,在上課前播放一些和本課內(nèi)容相關(guān)的背景音樂(lè),可以起到吸引學(xué)生注意,盡快投入到學(xué)習(xí)狀態(tài)中的作用。在講述課文內(nèi)容時(shí),可根據(jù)不同的場(chǎng)景播放相應(yīng)的背景音樂(lè),如同樣講抗日戰(zhàn)爭(zhēng),當(dāng)講到日本鬼子侵略中國(guó),到處燒殺擄掠,中華大地一片狼藉,老百姓流離失所的悲慘境況時(shí),我配以二胡曲《江河水》,其幽怨、悲愴的曲調(diào)恰如其分地表現(xiàn)了飽受欺凌的中國(guó)人民凄苦、悲涼的心境;當(dāng)講到中國(guó)軍民團(tuán)結(jié)一心,奮起抗?fàn)?,以無(wú)比的智慧和大無(wú)畏的勇氣奮力殺向日寇,取得一次又一次的暢快淋漓的勝利時(shí),我適時(shí)的播放《大刀進(jìn)行曲》,在其激昂、明快的曲調(diào)感染下,學(xué)生被充分調(diào)動(dòng)起來(lái),對(duì)當(dāng)時(shí)中國(guó)軍民的勇猛、豪邁的激情以及以國(guó)家危亡為己任的愛(ài)國(guó)主義情懷有了更深的體會(huì)。
因此,適當(dāng)?shù)谋尘耙魳?lè)不僅可以使課件變得生動(dòng)有趣,還可以起到創(chuàng)設(shè)場(chǎng)景,使學(xué)生身臨其境、感同身受,從而達(dá)到事半功倍的效果。當(dāng)然,這同樣需要平時(shí)細(xì)心的積累。
插入背景音樂(lè)的方法有幾種,最常用的是在工具欄的“插入”菜單中選擇“影片和聲音”,點(diǎn)開(kāi)后選擇“文件中的聲音”,選擇自己所需要的音頻資料,這樣做可以向幻燈片中插入CD音樂(lè)、WAV、MID和MP3文件以及錄音旁白。此時(shí),會(huì)彈出詢問(wèn)該音頻資料是在該幻燈片播放時(shí)自動(dòng)播放還是鼠標(biāo)點(diǎn)擊后播放,這是可根據(jù)需要自主選擇,一般選擇后者,便于對(duì)音頻資料的自主控制。
但是,這樣做會(huì)遇到一些問(wèn)題:
首先,在放映幻燈片時(shí),有時(shí)想插上一段較長(zhǎng)的音樂(lè),以它作為整個(gè)放映過(guò)程的背景音樂(lè)。但是,常常會(huì)發(fā)現(xiàn)在一張幻燈片中插入音樂(lè)后,總是在放映下一張幻燈片時(shí)會(huì)自動(dòng)停止。使得音樂(lè)的播放很不連貫。
下面的兩個(gè)辦法可以輕松地解決這個(gè)問(wèn)題:
一、在第一張幻燈片中插入想要播放的音樂(lè)(注意選擇讓它自動(dòng)播放),然后右擊小喇叭的圖標(biāo),在彈出的菜單中選擇“自定義動(dòng)畫(huà)”,然后單擊選項(xiàng)卡上的“多媒體設(shè)置”選項(xiàng),并依次選擇“按動(dòng)畫(huà)順序播放”、“繼續(xù)幻燈片放映”、“在N張幻燈片后”(其中N的數(shù)量取決于你要放映的幻燈片的張數(shù))。如有必要,請(qǐng)選擇“其他選項(xiàng)”中的“循環(huán)播放,直到停止”復(fù)選框。最后,設(shè)置好幻燈片的切換方式就行了。
二、在第一張幻燈片中,對(duì)已經(jīng)設(shè)置好了的文本框右擊,在彈出的菜單中選擇“動(dòng)作設(shè)置”,根據(jù)自己的喜好,選擇“單擊鼠標(biāo)”或“鼠標(biāo)移過(guò)”選項(xiàng)卡。然后選中對(duì)話框中“播放聲音”復(fù)選框,在下拉框中選擇“其他聲音”,按路徑選好背景音樂(lè)。單擊“確定”就好了。這種方法要求用戶在播放第一張幻燈片時(shí),依據(jù)最初的設(shè)置,或單擊設(shè)置好的文本或?qū)⑹髽?biāo)移到文本上,以激活背景音樂(lè)。最后,設(shè)置好切換方式就行了。
其次,用這種方法插入背景音樂(lè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光碟或喇叭小圖標(biāo),雖然可以在播放時(shí)隱藏它,但是在編輯狀態(tài)下往往是一個(gè)礙眼的東西。而且除了錄音方式外,其他方式不把音樂(lè)內(nèi)容真正插入PowerPoint中,如復(fù)制或打包時(shí)遺漏音樂(lè)文件,在別的電腦上就放不出聲音了。
這時(shí),可以在“幻燈片切換”方式中進(jìn)行操作來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。首先,選中第一頁(yè)幻燈片,在“幻燈片放映”菜單下選擇“幻燈片切換”,對(duì)話框中的“效果”和“換頁(yè)方式”按照你的要求設(shè)置,在“聲音”一欄內(nèi)選“其他聲音”,然后添加聲音文件。這里添加的只能是WAV文件,如果是其它格式,請(qǐng)將它轉(zhuǎn)換為
WAV格式。可以用豪杰超級(jí)解霸3000進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然后在“循環(huán)播放,到下一聲音開(kāi)始時(shí)”選項(xiàng)前打鉤。再點(diǎn)擊“應(yīng)用”,就完工了。用這種方法制作只有文字、圖片和背景音樂(lè)的普通幻燈片沒(méi)有多余的小喇叭圖標(biāo),沒(méi)有多余的音樂(lè)文件,簡(jiǎn)捷方便。
第五,多媒體歷史板書(shū)設(shè)計(jì)還需要注意下列幾個(gè)問(wèn)題。其一:一些教師所選擇的教學(xué)媒體或制定的教學(xué)內(nèi)容與本節(jié)課的主題聯(lián)系不當(dāng)、華而不實(shí)、喧賓奪主,從而造成學(xué)生注意的混亂;制作的板書(shū)從形式上看很生動(dòng)、很美觀,而內(nèi)容卻無(wú)助于學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展;運(yùn)用多媒體呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)的節(jié)奏和速度以及次序掌握不當(dāng)造成學(xué)生認(rèn)知的脫節(jié);等等。這些都需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)板書(shū)時(shí)努力去避免。
其二:有的教師為了豐富教學(xué)內(nèi)容,常常把所搜集到的和教學(xué)內(nèi)容有關(guān)東西一股腦兒的放進(jìn)幻燈片,導(dǎo)致一堂課的課件的幻燈片多達(dá)五六十張甚至更多,這一方面會(huì)使學(xué)生目不暇接,掌握不住重點(diǎn),另一方面也會(huì)影響教學(xué)任務(wù)的正常完成。因此,在制作多媒體板書(shū)時(shí)必須適當(dāng)?shù)剡x擇板書(shū)內(nèi)容,并建議教師在正式上課前先就板書(shū)試講一下,從而控制上課時(shí)間。
其三:有些教師在制作課件時(shí),常常會(huì)引入大量的圖片。由于引入方法不當(dāng),造成課件占用內(nèi)存太大,這對(duì)教學(xué)內(nèi)容影響不大,但是由于課件太大,在打開(kāi)時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間,這也會(huì)影響教學(xué)的正常進(jìn)行。建議在引入圖片時(shí),注意圖片的格式,最好用JPEG格式的圖片,這可以在ACDSee軟件中完成這種格式的轉(zhuǎn)換。在引用圖片時(shí),最好采用插入而不是復(fù)制,這也可有效地減少圖片所占內(nèi)存。
另外,有些教師的多媒體歷史板書(shū)僅僅是黑板板書(shū)的簡(jiǎn)單照搬,這種多媒體歷史板書(shū)建議干脆還不如不用。
特別要指出的是,黑板板書(shū)作為傳統(tǒng)的、常規(guī)的媒體在我們的歷史教學(xué)中還應(yīng)該有一席之地,而且還占有相當(dāng)大的比重,所以在設(shè)計(jì)多媒體歷史板書(shū)時(shí)千萬(wàn)別忽視了對(duì)黑板板書(shū)的設(shè)計(jì),一些副板書(shū)可以通過(guò)黑板板書(shū)來(lái)展現(xiàn)。
多媒體歷史板書(shū)豐富了課堂教學(xué),然而正因?yàn)樗呢S富性,使板書(shū)設(shè)計(jì)者需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力去搜集相關(guān)資料和整合教學(xué)內(nèi)容;自身更需要有一定的專業(yè)要求。和傳統(tǒng)板書(shū)設(shè)計(jì)一樣,多媒體歷史板書(shū)設(shè)計(jì)也是教師對(duì)教材理解程度的深淺及其自身素質(zhì)優(yōu)劣的外在表現(xiàn)形式之一,同時(shí)教師自身的教學(xué)特點(diǎn),性格因素,主觀意識(shí)也在設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師要盡可能的發(fā)揮自己的特長(zhǎng),深思熟慮,這樣才能把板書(shū)設(shè)計(jì)得在突出教學(xué)主題之余,更具科學(xué)性、生動(dòng)性和藝術(shù)性。
第四篇:EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
摘要:在電子信息類的專業(yè)當(dāng)中,數(shù)字電子技術(shù)的上實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的。隨著社會(huì)的發(fā)展和電子信息技術(shù)的逐漸進(jìn)步,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法已經(jīng)不再適用了,我們需要引進(jìn)更加新進(jìn)的技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行改革。EDA技術(shù)的引進(jìn)可以說(shuō)是數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)進(jìn)步,也可以說(shuō)是教學(xué)改革的一個(gè)趨勢(shì)。本文將對(duì)EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和研究,并對(duì)EDA技術(shù)進(jìn)行一些介紹,從而說(shuō)明該技術(shù)的重要性。
關(guān)鍵詞:EDA技術(shù);數(shù)字電子技術(shù)教學(xué);實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
數(shù)字電子技術(shù)在近些年得到了快速的發(fā)展,而該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了我們的日常生活中。在電子信息的學(xué)習(xí)過(guò)程中,數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是不可或缺的一部分,它的理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng),因此進(jìn)行該試驗(yàn)要具備足夠的專業(yè)知識(shí)以及一定的動(dòng)手操作能力。隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展,我們對(duì)于該方面的教學(xué)理念和模式也需要與時(shí)俱進(jìn),較為落后和過(guò)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式會(huì)嚴(yán)重影響到我們對(duì)于相關(guān)人才的培養(yǎng),所以我們需要將EDA技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。
一、EDA技術(shù)的概述
EDA又稱為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。該技術(shù)的發(fā)展時(shí)間雖然只有短短的三十幾年,但是它涉及的范圍是非常廣泛的。EDA技術(shù)是將具有較大規(guī)模的能夠編程的控制器作為載體,將硬件的語(yǔ)言描述作為一種表達(dá),運(yùn)用計(jì)算機(jī)、相關(guān)的軟件和編程器來(lái)進(jìn)行電子和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)。它所擁有的功能是十分強(qiáng)大的,能夠進(jìn)行邏輯的布線規(guī)劃、設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化、分割、優(yōu)化、分析等工作。EDA技術(shù)是伴隨著計(jì)算和電子信息等技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的,在后兩者迅速發(fā)展而變得愈發(fā)復(fù)雜時(shí),EAD技術(shù)的使用在極大程度上為電子電路設(shè)計(jì)提供了幫助,它在設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段都發(fā)揮著十分重要的作用,可以說(shuō)該技術(shù)在電子信息技術(shù)的發(fā)展上起到了很大的推動(dòng)作用。
二、基于EDA技術(shù)的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)構(gòu)架
現(xiàn)階段,我國(guó)很多相關(guān)的公司已經(jīng)成功的建立起虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),并且可以使用它做完整的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)。EDA技術(shù)的應(yīng)用將數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得更加豐富,這樣就可以做一些難度較高或者是實(shí)際操作難度大的電子實(shí)驗(yàn)。
(1)虛擬的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)構(gòu)架。在搭建數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的過(guò)程當(dāng)中,會(huì)使用到多種EDA的開(kāi)發(fā)工具。而建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由主要分成了兩個(gè)部分:第一部分就是在實(shí)驗(yàn)中加入了仿真模塊,此功能是將EDA技術(shù)作為基礎(chǔ)來(lái)提供學(xué)習(xí)的一個(gè)平臺(tái);第二部分是指實(shí)驗(yàn)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行,這樣可以有效對(duì)信息進(jìn)行功能以及管理上的評(píng)估。這兩個(gè)部分之間存在著一定的聯(lián)系,數(shù)據(jù)信息要做到互通和交換,這樣才能建立起一個(gè)完整的EDA數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
(2)各模塊框架。仿真功能是該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的一個(gè)非常重要的功能,而它又被分成了四個(gè)部分,分別是收集項(xiàng)目的信息數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)教育、進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)、結(jié)果的分析。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要在虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)中了解一些具體的要求,然后做好充足的準(zhǔn)備并選擇所能應(yīng)用到的EDA開(kāi)發(fā)工具,從而將獲取的實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成。在結(jié)束后要將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表、仿真曲線、程序代碼進(jìn)行匯總,上傳到服務(wù)器,以便日后查閱。
在進(jìn)行基礎(chǔ)學(xué)習(xí)時(shí)要把握好四個(gè)要素:①熟悉掌握軟件編程語(yǔ)言;②了解并熟練使用EDA工具;③認(rèn)真了解并熟記實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法;④具有足夠的專業(yè)知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)中我們經(jīng)常會(huì)使用到的EDA工具包括QuartusⅡ、Protel和Matlab等。而軟件編程語(yǔ)言工具會(huì)經(jīng)常使用匯編語(yǔ)言和VHDL語(yǔ)言。實(shí)驗(yàn)器具以常用數(shù)字芯片為主。除此之外,在網(wǎng)上可以通過(guò)相應(yīng)的渠道可以找到實(shí)驗(yàn)案例并將其下載出來(lái),案例中會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)要點(diǎn)等方面進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,會(huì)更有利于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。
同樣,信息功能和管理評(píng)估模塊也是由四個(gè)部分所組成的:①提供實(shí)驗(yàn)信息;②審批階段;③對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控;④對(duì)信息數(shù)據(jù)的管理。負(fù)責(zé)該模塊的管理者需要把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在平臺(tái)進(jìn)行公布,讓實(shí)驗(yàn)者了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)完成后還要把一些相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
三、在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中引入EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)提高實(shí)驗(yàn)可靠性。EDA技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用可以達(dá)到一個(gè)揚(yáng)長(zhǎng)避短的效果,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的效率和結(jié)果的準(zhǔn)確度上有很大程度上的提高,而且可以直觀的顯示出某些電路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和錯(cuò)誤。在實(shí)際中,因?yàn)槊恳粋€(gè)門電路中會(huì)存在延時(shí)現(xiàn)象,由此就會(huì)產(chǎn)生冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng),這就會(huì)導(dǎo)致正常信號(hào)進(jìn)入到不正常的尖峰脈沖當(dāng)中,但是由于采樣精度較低的緣故,該現(xiàn)象是很難被觀察到的。而EDA技術(shù)的應(yīng)用就可以將該現(xiàn)象顯示出,然后再確定出解決問(wèn)題的辦法。
(2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)者的動(dòng)手操作能力。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所需要的開(kāi)發(fā)周期是比較短的,并且具有調(diào)試簡(jiǎn)單和容易更改電路的特點(diǎn),這些都可以讓實(shí)驗(yàn)人員很容易的了解設(shè)計(jì)要領(lǐng)。這樣既可以調(diào)動(dòng)人們的實(shí)驗(yàn)興趣,還可以更容易的將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。
(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性較好。EDA的仿真技術(shù)可以擺脫器材上的限制,很多工作都可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,而實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工作同樣可以不在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,在完成之后將其進(jìn)行保存即可。而測(cè)試芯片具有實(shí)際的運(yùn)行特性,可以將實(shí)驗(yàn)的靈活度進(jìn)行提高。
(4)提高實(shí)驗(yàn)效率。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是十分復(fù)雜的,需要設(shè)計(jì)和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是很大的,如果在中途出現(xiàn)錯(cuò)誤就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或者是將過(guò)程變得更加繁瑣。EDA技術(shù)的應(yīng)用將實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化,更容易進(jìn)行調(diào)整,在相同的時(shí)間內(nèi)還可以進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案從而進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)的效率也得到了很大的提高。
(5)彌補(bǔ)客觀條件的短缺。進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)需要一套完整的相關(guān)設(shè)備,但是這些設(shè)備裝置的價(jià)格是十分昂貴的,由于經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。EDA的仿真技術(shù)可以讓實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行,從而避免因客觀條件限制而無(wú)法進(jìn)行試驗(yàn)的情況,并且進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)還可以不用擔(dān)心損壞儀器所產(chǎn)生的損失。
EDA技術(shù)的加入對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)是非常重要的,它既降低了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的難度,又提高了知識(shí)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用,也可以說(shuō)它為數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展起到了推動(dòng)的作用。本文對(duì)EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和研究,并介紹了該技術(shù)所擁有的一些優(yōu)勢(shì),希望它能在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中得到推廣。
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第五篇:EDA技術(shù)在數(shù)字電路開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
EDA技術(shù)在數(shù)字電路開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
周云波 劉小群
寶雞文理學(xué)院物理與信息技術(shù)系
摘要:介紹了常用的EDA軟件及開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,并通過(guò)實(shí)例闡述了EDA技術(shù)在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:EDA ;開(kāi)放性實(shí)驗(yàn);仿真
為了充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,讓學(xué)生能夠自主選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與時(shí)間,從而激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣,提高學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,近幾年各高校都開(kāi)設(shè)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。我們從2006年也開(kāi)設(shè)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn),開(kāi)放實(shí)驗(yàn)由于學(xué)生可以自選題目,這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備提出了很高的要求,但利用EDA設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果,克服了實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的矛盾?!癊DA”是Electronic Design Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)的簡(jiǎn)寫(xiě),是能夠幫助人們?cè)O(shè)計(jì)電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。EDA是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)、以硬件描述語(yǔ)言(VHDL)為設(shè)計(jì)語(yǔ)言、以可編程器件(CPLD/FPGA)為實(shí)驗(yàn)載體、以ASIC/SOC芯片為目標(biāo)器件、進(jìn)行必要的元件建模和系統(tǒng)仿真的電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程。目前進(jìn)入我國(guó)并具有廣泛影響的EDA軟件有:muhisim7、OW_AD、Protel、Viewlogio、Mentor、Synopsys、PCBW Id、Cadence、MicmSim等等,這些軟件各具特色,大體分為芯片級(jí)設(shè)計(jì)工具、電路板級(jí)設(shè)計(jì)工具、可編程邏輯器件開(kāi)發(fā)工具和電路仿真工具等幾類。利用EDA工具,可以從概念,算法、協(xié)議開(kāi)始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng),從電路設(shè)計(jì),性能分析直到IC版圖或PCB版圖生成的全過(guò)程均可在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)完成。EDA代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向,其基本特征是設(shè)計(jì)人員以計(jì)算機(jī)為工具,按照自頂向下的設(shè)計(jì)方法,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分,由硬件描述語(yǔ)言完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì),利用先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具自動(dòng)完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局布線、仿真及特定目標(biāo)芯片的適配編譯和編程下載,這被稱為數(shù)字邏輯電路的高層次設(shè)計(jì)方法。下面以一個(gè)七段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)為例,說(shuō)明EDA設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法。1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
本實(shí)驗(yàn)是作為本科生的選修課,對(duì)全校電信、電子電氣、自動(dòng)化專業(yè)同學(xué)開(kāi)放。做為模擬電路、數(shù)字電路、通訊原理、EDA軟件等理論課的后續(xù)課程,學(xué)生具備了一定的相關(guān)理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)都要經(jīng)過(guò)一番努力才能達(dá)到,因此在實(shí)驗(yàn)的安排上不能簡(jiǎn)單地限定實(shí)驗(yàn)時(shí)間和固定內(nèi)容,必須采取全面開(kāi)放式和自主式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)進(jìn)程包括初始階段和提高階段。
(1)初始階段 要求教師先講解操作步驟,給出程序清單,使實(shí)驗(yàn)按著先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的順序進(jìn)行。(2)提高階段 要求同學(xué)完成較為復(fù)雜的應(yīng)用和算法編程,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)于能力強(qiáng)的同學(xué)可以根據(jù)自己的興趣來(lái)完成自己的題目。研究生可以結(jié)合自己的課題,利用實(shí)驗(yàn)室的資源完成課程的內(nèi)容,最后寫(xiě)出一份完整的總結(jié)報(bào)告。
(3開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí),采用仿真實(shí)驗(yàn)和仿真設(shè)計(jì)與硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,EDA的元件庫(kù)提供了比實(shí)驗(yàn)室種類齊全的儀器、儀表和幾千種元器件可供使用,利用圖形方式創(chuàng)建電路,軟件界面直觀、操作使用方便,且容量極其豐富的元器件庫(kù),還可根據(jù)器件的發(fā)展隨時(shí)擴(kuò)充,使用時(shí)可直接調(diào)用和修改元件及參數(shù)。學(xué)生可用EDA先在計(jì)算機(jī)上模擬設(shè)計(jì)所選題目的內(nèi)容,由于仿真設(shè)計(jì)元件連線簡(jiǎn)單,參數(shù)修改方便,任何一種設(shè)計(jì)方案都可以嘗試,在對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真過(guò)程中,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案正確性與否,從而得到更加合理可行的實(shí)現(xiàn)方案。同時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果,可對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和調(diào)整,分析各元件參數(shù)對(duì)整個(gè)數(shù)字電路的作用與影響,利用仿真電子儀器儀表,按照設(shè)計(jì)可完成常規(guī)的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析和時(shí)域分析等多種電路分析方法,輔助學(xué)生完成對(duì)電路原理到電路硬件設(shè)計(jì)的分析,可以直接觀察各子系統(tǒng)的波形及整個(gè)電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果有錯(cuò)誤,系統(tǒng)軟件會(huì)有相應(yīng)的提示。這樣經(jīng)過(guò)反復(fù)比較、反復(fù)分析、反復(fù)修改的過(guò)程,最后再用硬件完成開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)利用EDA仿真設(shè)計(jì)改變了傳統(tǒng)的基于電路板的設(shè)計(jì)方法,提高了設(shè)計(jì)效率,掌握了用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、應(yīng)用的方法,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性、自診斷性、直觀性、綜合性、重組性和信息化等特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K間縱向發(fā)展和橫向聯(lián)系,進(jìn)行組合調(diào)整,建立網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),每個(gè)實(shí)驗(yàn)室配備計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、常用儀器設(shè)備、相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置等,充分提高了實(shí)驗(yàn)室的資源利用,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。2.實(shí)驗(yàn)實(shí)例:
設(shè)計(jì)一個(gè)七段數(shù)碼管的譯碼器并下載到ispLSI1016中,驗(yàn)證其功能是否正確。輸入在A,B,C三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)的控 制下,經(jīng)ispGDS14,到譯碼器使輸出a1,b1,c1,d1,e1,f1,g1驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管為相應(yīng)的數(shù)字。VHDL源程序:library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;entity liu1is port(datain:in std_logic_vector(2 downto 0);
led:out std_logic_vector(6 downto 0));end;architecture liu1_ architecture of liu1 is begin process(datain)begin case datain is
when “000”=>led<=“0111111”;
when “001”=>led<=“0000110”;
when “010”=>led<=“1011011”;
when “011”=>led<=“1001111”;
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when “110”=>led<=“1111101”;
when “111”=>led<=“0000111”;
when others=>led<=“1111111”;end case;end process;end arch;測(cè)試向量程序: module z1
c,x=.c.,.x.;datain_0_,datain_1_,datain_2_ PIN;led_0_,led_1_,led_2_,led_3_,led_4_,led_5_,led_6_ PIN;TEST_VECTORS([datain_0_,datain_1_,datain_2_]->[led_0_,led_1_,led_2_,led_3_,led_4_, led_5_,led_6_])[0,0,0]->[x,x,x,x,x,x,x];[0,0,1]->[x,x,x,x,x,x,x];[0,1,0]->[x,x,x,x,x,x,x];[0,1,1]->[x,x,x,x,x,x,x];[1,0,0]->[x,x,x,x,x,x,x];[1,0,1]->[x,x,x,x,x,x,x];[1,1,0]->[x,x,x,x,x,x,x] [1,1,1]->[x,x,x,x,x,x,x];END 2 仿真結(jié)果: 程序下載:
寫(xiě)可編程數(shù)字開(kāi)關(guān)器件ispGDS14的設(shè)計(jì)源文件(在TC下或在MS-DOS EDIT下)
device = ispgds14 PIN 6 = PIN 12 PIN 8 = PIN 16 PIN 9 = PIN 11
存,存時(shí)起名 *g.gds ,并注意路經(jīng),看PDSGDS存在那里。
用ispGDS的匯編GASM對(duì)*g.gds進(jìn)行編譯,即在C:PDSGDS下,打入 GASM *g 回車,則自動(dòng)生成下載文件 *g.jed 輸出引腳
I/O1(16)→a1 I/O6(21)→b1 I/O3(18)→c1
I/O4(19)→d1 I/O5(20)→e1 I/O2(17)→f1 I/O7(22)→g1 輸入引腳
I/O28(7)→A I/O29(8)→B I/O30(9)→C 下載
在Design→Down load 下,或雙擊 IDCD 注意,實(shí)驗(yàn)板上按鍵松開(kāi)為“1” 下面我們介紹PDS上設(shè)計(jì)。雙擊PDS圖標(biāo)
3.結(jié)論
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作者簡(jiǎn)介:周云波(1965~),女,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。
劉小群(1977~),女,講師,碩士研究生,研究方向?yàn)椋和ㄐ排c信息技術(shù) 項(xiàng)目:寶雞文理學(xué)院項(xiàng)目(YK0822)