在进行数字电子技术实验教学过程中,利用电子仿真设计软件Multisim,可以借助计算机资源,来解决学校经费紧张、设备不足的问题,使学生和教师可以花
在进行数字电子技术实验教学过程中,利用电子仿真设计软件Multisim,可以借助计算机资源,来解决学校经费紧张、设备不足的问题,使学生和教师可以花费更少的资金和时间,将实验变得更加直观,有助于学生学习积极性的提高,同时也可以改变学生被动的学习状态,为学生终身学习打下基础。
Multisim与数字电子技术课程教学进行整合具有现实意义。信息技术已经成为人们开拓人类能力的工具,信息技术同教学的结合是近些年来国家教育改革的重点。虚拟电子仿真工具同电子类课程融合在国外已经取得了较多的实践,并且教学资源丰富,但是国内受到传统教学模式和经济条件的限制,还没有形成科学的应用体系。对虚拟电子仿真研究,可以加速课程教学整合。
将Multisim应用到数字电子技术教学中,可以培养学生综合职业能力,实现理论与实践的统一。Multisim作为理论与实践沟通的桥梁,可以帮助学生掌握相关概念和原理,并且指导学生进行动手操作。还可以激发学生对模拟电子技术课程学习的兴趣,培养学生的创新精神,通过实践与理论的结合明确学习目的。通过仿真与实践的结合,可以改变传统的教学模式,最大化教学效率,激发学生思维,提高学生的专业素养。
其最终目标是让Multisim在数字电子技术教学中应用,深入学习Multisim软件,提高电子技术教学效率,使实验更加简单直观。
1.4本文内容章节安排
第一章绪论,对本课题的研究背景,研究目的和意义,还有主要研究内容进行简要叙述,判断课题难度,设计可行性。
第二章对Multisim软件进行介绍,它的发展历程及功能特点。
第三章介绍Multisim在基本仪器中的应用,包括逻辑转换仪、逻辑分析仪和字信号发生器。
第四章介绍了组合逻辑电路的分析和设计,主要包括基本逻辑门电路功能测试、半加器、译码器、竞争和冒险现象等。
第五章介绍时序逻辑电路,主要包括触发器的功能测试、计数器的设计与仿真。
第六章对本课题研究内容的总结并提出建议。
第二章Multisim软件介绍
2.1Multisim软件简介
Multisim软件是美国(NI)有限公司推出的一种仿真工具,以Windows为操作系统的。这项技术包括了电路原理图的输入和电路硬件描述语言的输入。
工程师可以使用Multisim以交互方式生成电路原理图,以及电路仿真。Multisim提炼SPICE仿真的复杂内容,使工程师能够快速捕捉、模拟和分析新的设计,这使得这项技术更适用在电子学教育这一领域。
现如今电子信息技术的发展大大加快,电子产品更新换代速度也很快,进行虚拟仿真可以加快电子产品更新速度。在虚拟实验环境中国,有着各种各样的分析仪器、各式各样的元器件。在虚拟环境中,可以客服实验条件简陋、实验仪器不足、期间损坏等问题,可以减少是严重危险因素对身体的危害,同时对实验进行验证、观察、比较,可以培养学生分析、应用、创新的能力。计算机进行电路功能设计和性能分析,进行故障测试、印刷线路板等,可以使学生了解到仿真软件设计的基本流程。虚拟仿真技术同传统的实验方法相比,更能突出实验教学以学生为中心的观点,也可以风险课堂内容,拓宽知识面,并且培养学生进行测量和使用仪器的能力。
2.2Multisim软件的发展历程
Multisim软件的发展历史:
EWB4.0>EWB5.0>EWB6.0>Multisim2001>Multisim7>Multisim8,后由美国国家仪器(NI)有限公司收购InteractiveImageTecnologie,自此起版本为Multisim9>Multisim10>Multisim11。
2004年底推出Multisim8.0(Multisim&ElectronicsWorkbench)版本套件。又增加了5000多种元件和6种虚拟器,在仿真速度上又比7.0提高了2/3。随后IIT公司又推出Multisim8,增加了虚拟Tektronix示波器,仿真速度有了进一步提高,仿真界面、虚拟仪表和分析功能则变化不大。2005年以后,加拿大IIT公司隶属于美国NI公司,并于2005年12月推出Multisim9。Multisim9在仿真界面、元件调用方式、搭建电路、虚拟仿真、电路分析等方面沿袭了EWB的优良特色。NI公司于2007年8月26日发行NI系列电子电路设计套件(NICircuitDesignSuite10),2010年初,NI公司正式推出NIMultisim11,2012年又推出了Multisim12。Multisim12,2013年12月NI发布了Multisim13.0,2014年NI发布了Multisim14.0。目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0,网上最为普遍的是Multisim10.0。