时间：2023-09-27 09:30:43
序论：在您撰写电子技术入门时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
我认为只有立足于以学习者为主体，根据学习者的兴趣、能力，将所学的单一电路与生活中的电子小产品电路原理相结合，因地制宜、开发出学习者感兴趣的廉价易制的电子小制作项目，并完善相应的电路原理知识资料。然后在具体的学习过程中，一边学习电路原理知识，一边进行自制电子小制作来练习综合实践技能，这样通过制作不但验证了理论知识的科学性，还领会到了理论知识对实践的指导性。随着学习项目的逐步增多，将不断制作的各种电子小制作合理的整合到一起，设计成一个学习实验箱，并将相应的模块电路进行延伸，能够很好的激发和培养学员对电子技术知识综合应用与自主开发的能力。这样一来，学员在制作过程中不光学习了必要的电子技术理论知识，还掌握了必要的操作技能，为学员的后续发展奠定了良好的基础。
1.万用表的使用由于万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表，是电学研究的必备工具。所以在这一项目的学习过程中，要立足于强化实际操作能力的培养，通过结合具体的实训操作，提高学习的效果。具体可分解成常见电阻器的识读、用万用表测电阻、测交、直流电压和直流电流、电桥的制作与测试等这几项任务，穿插学一些电学量的基本概念和电路的基本原理知识。逐步将实际操作技能有机的与理论知识相结合。最后通过制作电桥这一任务，综合性的将前面所学的测电阻、测电压和测电流等相关理论和技能知识融合应用，达到理论、技能、实践和拓展等全面的提高，逐步对万用表的使用知识和相应测试技能进行综合掌握。
2.电烙铁的使用电子设备中使用大量的种类繁多的电子元器件，每个电子元器件都要牢固的焊接在电路板上，就必须保证每个焊点的质量。故而手工焊接技能是电子装配和电子维修必备的技能，练好手工焊接技术是保证电子制作成功的必要条件。这对于一个从事电子技术工作的人员来说，一定要必须认真学习相关的焊接理论知识，掌握焊接要领，并能熟练地进行焊接操作。
3.装配可调稳压电源模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识可以认识电阻器、电容器、电位器、二极管、变压器等电子元器件并进行测试。可以接触到交流电路、变压器的工作原理、整流电路的工作原理、滤波电路的工作原理以及稳压电路的工作原理等。同时还认识了集成稳压器的管脚功能，并根据电路进行组装，在调试过程中学习用万用表进行检测电路。（3）功能说明电源部分是实验箱各模块电路总功率的提供者，为了能够满足各模块不同的电源电压需求，所以该电源输出是1.5V～12V连续可调的直流稳压电源；能够保证专用数字电路5V直流稳压电源的实验要求，还能满足差动式功率放大器双12V直流固定电源的需要，也能输出交流双12V电源。在制作过程中能进一步综合训练用万用表测电阻、测交、直流电压、电流等技能，同时也能认识安全用电了解安全电压的规定，熟悉安全接地的方法等实用的安全用电操作规程知识。
4.装配音频单管放大器模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识能够接触到电阻器、电容器、电容驻极体话筒、三极管等电子元器件，同时也可以接触到共发射极基本放大电路及相关电路的工作原理。在装配过程可以进一步掌握电阻器、电容器、三极管等基本电子元器件的识别与测试，特别是掌握电容驻极体话筒的测试，体验单管放大电路放大作用。（3）功能说明这一模块通过电容驻极体话筒将声音变化转变成电信号的变化，在电路中体现出电位变化，从而可以感受到怎样将我们最熟悉的声音信号转变为变化的电信号，也进一步练习万用表检测电路。而且这个电路可与后面的光控延时电路组成生活中常见的声光控延时开关，也可与LM386基本放大电路组成有趣的耳聋助听器电路，还可与脉冲分配器电路组成声控闪灯等多种电路，具有较大的拓展空间。
5.装配模拟“知了”声模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识能涉及到电阻器、电容器、三极管、发光二极管、扬声器等电子元器件的相关知识。学习多谐振荡器和自激振荡器电路的工作原理，同时认识三极管的截止、放大和饱和三种工作状态的转换，并感受振荡器频率变化与音调的关系。在装配过程中可以进一步掌握电阻器、电容器、三极管等基本电子器件的识别与测试，特别是掌握发光二极管和扬声器极性的测试。（3）功能说明通过制作与调试能体会到多谐振荡器的工作原理，感受音频振荡器的振荡频率与各工作点电平的关系，并练习用万用表测各点的电位，结合发光二级管的闪亮和万用表电压档指针的摆动可以直观的体会相关电量知识。这个模块电路还可延伸到机动车转向闪光指示灯、变音警笛、会眨眼睛的小兔子等许多趣味制作领域，而且简单易制，很容易实现。
6.装配助听器模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识所涉及的电子元器件有：电阻器、电容器、电位器、集成功率放大电路、扬声器等。同时能够了解到基本放大电路的组成以及非线性失真的产生，区分放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，体会音频放大电路的频率特性。在装配过程中能初步训练电路分析的方法，对有潜能的学员还可训练PCB板的设计与制作，循序渐进的上升到电子产品装配与调试的综合技能训练。（3）功能说明装配的这一模块电路可与音频单管放大器配合组成耳聋助听器电路，体会高倍数放大器电路的特性。灵活掌握后可在维修多级音频放大电路时，进行检测音频信号的传输途径，准确判断故障的部位。
7.装配TDA2822小功放模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识能够涉及到电阻器、电容器、电位器、小功率放大集成块、扬声器等电子元器件，同时进一步理解音频放大电路的原理，理解差动式互补功率放大电路的组成，并理解反馈的概念，认识负反馈对放大电路性能的影响，从而知道几种反馈电路的形式和作用。在装配过程中掌握电路分析的方法，跟进一步练习PCB板的设计与制作技能，也综合练习电子产品的装配技能。（3）功能说明这个模块制作主要是认识比较流行的低电压小功率音频放大集成电路—TDA2822的使用、集成块的安装最好设计成插座式，这样可方便的检测TDA2822的好坏，积累音频小功放的维修经验。
8.装配TDA2030双声道功率放大器模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识同样能够涉及电阻器、电容器、电位器、集成功率放大电路、扬声器等常用电子元器件。更进一步理解音频功率放大器的组成，知道电路的类型，理解功率放大器的工作原理，了解常用集成功率放大器TDA2030的管脚排列和典型应用。在装配中练习正确连接功率放大电路，正确使用万用表测电路静态工作点，逐步上升到用示波器观察输入、输出信号波形。（3）功能说明可以综合认识音频放大电路中输入、输出、高、中、低音调控制电路的原理，特别是掌握双电源供电，差动式输出的电路结构和检测技能，了解当今比较流行的高品质桌面音箱的构造和电路组成。
9.装配555时基振荡器模块（1）电路原理图块（2）所涵盖的知识除了涉及到电阻器、电容器、发光二极管等常用电子元器件外，还能接触到应用范围很广的555时基集成块。从而掌握数字电路的基本概念，熟悉常用的555集成门电路，了解RC定时电路对振荡频率的影响。逐步培养分析常用数字电路的逻辑功能，利用数字器件制作简单电路的能力。（3）功能说明通过该电路的制作，认识数字电路中脉冲的产生，特别是555的广泛应用，可与脉冲分配器共同组成十路循环彩灯控制器电路。
10．装配触摸式警报器模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识在前面基础上又增加了CMOS音乐芯片的应用，旨在进一步掌握数字电路的基本原理，同时熟悉常用的555集成门电路，并学习CMOS音乐芯片的连接。在装配中综合练习设计简单逻辑电路及利用数字器件进行电子小制作，并巩固焊接与调试等方面的技能。（3）功能说明将模拟电路与数字电路相结合，学习一些简单报警器的工作原理，这个电路也可改成触摸式门铃或感应式开关等电路。
11．装配声光控延时开关模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识这一模块电路新接触到了晶闸管、稳压管、光敏电阻、电容驻极体话筒等电子元器件，通过应用来掌握这些器件的检测技能。在电路原理的学习过程中综合掌握“与、或、非”逻辑功能，熟悉其逻辑符号、真值表和表达式，并了解TTL门电路的结构、的引脚排列及使用注意事项。（3）功能说明这一模块进一步将模拟电路与数字电路结合起来，认识生活中常用的各类延时开关电路的工作原理，装配过程中通过改变定时元件体会延时时间与R、C器件数值的关系。这个电路还可延伸到触摸延时电路、红外感应延时电路等多种场合。12.装配脉冲分配器模块（1）电路原理图（2）所涵盖的知识这一模块主要是通过认识CD4017十进制脉冲计数集成块的工作原理来体会时序逻辑电路，综合学习各种常用集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、D/A与A/D转换电路原理、符号、逻辑功能分析及其使用方法。（3）功能说明这个模块可与555时基振荡器模块相结合组成十进制脉冲计数器，也可与音频单管放大器组成声控闪光灯电路。
关键词：电子技术；行动导向；任务驱动；行动导向
中图分类号：TN0-4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）5-0077-02
行动导向教学模式是以职业活动为导向，以能力为本位的教学，中职学生在学习过程中应不断提高现代社会对人才的三个能力要求：社会能力、专业能力、方法能力。学生在学习过程中不仅要获得知识、更要具备适应社会发展的能力，而适应社会发展能力就包含社会能力和方法能力。如何培养学生具有行业和职业岗位要求的技能型人才，笔者认为只有大胆引入“行动导向，理实一体”教学模式，提高电子技术课程的课堂教学时效性，突出学生的主体及教师主导作用，实践理论一体化，做学合一，以任务为主线，以活动为载体，理实一体的教学策略。
1 “理实一体，行动导向”教学与传统教学法区别
“理实一体，行动导向”教学特点在于将课程授课过程中实行“理论和技能”相结合，以任务驱动，项目引领，学生在教师的指导下载掌握一定理论基础上，完成项目中一个个工作任务，进而完成整个项目的一种教学方法。在教学活动中，教学以任务的形式开展，教师要充分调动学生的主动性、积极性和创造性，通过团队合作、组内探讨，学习和掌握知识和技能，掌握课程的教学内容，从而提高学生交流及分析解决问题的能力，最终提高学生的社会能力、专业能力和方法能力。
“理实一体，行动导向”教学模式与学生就业后的工作岗位模式相配套，与传统教学有很大区别，见表1。
2 在教学环节中贯穿“理实一体，行动导向”教学
2.1 整合教学内容，有利行动导向教学
传统教学中，教学以课本为基础照本宣科，在实施“理实一体，行动导向”教学前，教师必须加强自身实践，以“任务引导，行动导向，实践先行，教、学、做合一，理实一体”为指导思想，结合电子电路的新技术，新器件，新组件应用发展趋势，结合案例，融会贯通，在授课过程中激发学生兴趣，增加课堂感染力，以有利于构建“理实一体，行动导向”教学模式，提高学生在掌握和接受专业知识的能力。
2.2 改革实例教学，有助行动导向教学
在传授理论时，由于学生的有限思维，对直流稳压电源的制作、调试，扩音机和安装与调试等比较抽象，学生普遍反映内容枯燥，缺乏学习热情，故行动导向教学模式应努力在课堂创设实际案例，营造有助于行动导向的教学环境。
实例的选择要从教学的内容为依据，结合电子专业技术相应工作岗位所需的知识、能力和素质，对教学内容进行组合并根据中职学生特点留有适当的空间，既能运用学过的知识，又可以创造发挥，最后还必须现实可行，有条件完成项目。
2.3 设计行动导向，培养实践能力
传统的教学模式以教师、课堂为中心的注入式教学，电子技术专业行动导向教学则在职业教育中可以较好的解决传统教学的弊端，而取得较好的教学效果。由于电子技术课程内容与人们生活息息相关，如工作任务：“三人表决器”的设计制作项目，是学生在学习了数字电路中的基础知识――逻辑门电路，掌握了与门、或门、非门的逻辑功能和组合门的逻辑功能后提出，此项目在各类比赛裁判中随处可见，很容易激发学生的学习兴趣，促使学生用极大的热情投入其中，按自己的风格设计电路，更会让学生主动去探索新的知识，并能运用去解决遇到的实际问题，个别学生还能创新。
3 “理实一体，行动导向”教学模式的应用
3.1 任务驱动行动教学的主要流程
任务驱动行动教学的主要流程包括：提出任务、信息收集、小组讨论、计划制定和实施、成果检验和评价总结，如图1所示：
3.2 “理实一体，行动导向”教学模式具体实施
3.2.1 工作任务
光控灯的设计与制作。
3.2.2 教师引导
①讲明工作任务和要求。
②教授电路方案并对其进行分析，介绍其优缺点。
③讲授电路的基本原理（电子元器件的结构、特性和用途，单元电路的工作原理和电路的功能）。
④按工作任务，分组学生讨论并选择一个方案，并制定实施方案。
⑤罗列出元器件需求及相关的测试和调试仪器仪表。
3.2.3 制定实施任务
①学生参与并划分团队成立调研小组。
②制定计划，讨论方案特点，确立方案。
③共同探索各种不同电路制作的方法，协商解决各种调试问题。
④成果展示、成果评定总结。
各组成员对制作进行展示，介绍方案特点，各组评价并提出改进意见，师生展开讨论，各组对自己所实践的任务成果进行改进、答辩、评价，由学生自评，小组评价及现场表现综合给出成绩。详细见表2。
4 “理实一体，行动导向”过程评价
传统教学侧重结果评价，“理实一体，行动导向”教学更侧重于过程评价，注重学生多元智能潜能挖掘，提高学生主动性，但在任务开展，活动及评价中也注重进展安排，各组成员职责，成员间自我管理，自我约束，互相配合的特点，使学生在完成任务过程中进行工作记录，及时发现问题，及时解决问题，学生职场上的各组能力，见表3，表4，表5，表6。
5 “理实一体，行动导向”教学模式实施情况调查
在“理实一体，行动导向”教学实施过程中，笔者向五个建制班178名学生发放调查问卷，由所教班级学生对两种教学法进行评价，评价分好、中、差，发出问卷178份，回收率100%，统计结果如下图2和图3所示，对于职业中专学生，学生普遍喜欢“理实一体，行动导向”教学。
①传统教学方法如图2所示。
②“理实一体，行动导向”教学法如图3所示。
总之，“理实一体，行动导向”教学模式是提高学生学习积极性、培养学生学习创造力的有效途径，是培养学生适应社会发展所需的技能型人才的有效方法，在电子技术学科教学中引入“理实一体，行动导向”教学模式，不但有助于调动学生学习的能动性，更有助于挖掘中职学生的潜能，发挥学生善于动手的积极性，培养学生综合职业素养，从而提高专业课堂教学的实效性。
参考文献：
[1] 赵志群.职业教育与培训学习新概念[M].北京：科学出版社，2003.
电子技术是一门比较抽象难懂的课程，但却是职业学校机电专业学生必学的一门课。由于职业学校的学生基础较差，而且大部分学生学习兴趣不高，所以，他们对电子技术知识接受起来更加吃力。但是，只要在教学中采取适当的措施，引导得当，还是能够使他们较快地入门的。
笔者从事中等职业学校机电专业教学工作，在教学中积累了一定的经验。下面我结合自己的亲身经历就如何使学生较快地学好电子技术这门课程谈一些经验和体会。
一、培养学生对电子技术的兴趣，以兴趣促学习
“兴趣是最好的老师。”在教学过程中，针对学生好奇心强、思维活跃等特点，只要在教学中设法激发学生的兴趣，就迈出了成功的第一步。现在电子产品已经渗透到生活中的各个领域。在教学中，可以从日常生活中经常使用的电子产品谈起，激发学生的兴趣。
例如，在学极管整流电路时，可以拿学生平时使用的手机充电器为例提出问题：我们知道，日常生活中使用的电源大部分都是220 V，50 HZ的交流电，手机充电器的电源输出的却是直流电，那么手机充电器是怎样把交流电转换成直流电的呢?这是因为手机充电器内部有一个整流电路，它能把交流电转换成直流电。
这样就自然而然地引出了课题，并且激发了学生的好奇心，让他们自然地联想到整流电路的组成元件是什么?它的原理是什么?然后再借题发挥，讲一下整流电路的结构及原理。讲完之后再让学生拆开手机充电器观察其结构及接线方式。课后与学生交流，发现学生对这一部分内容印象深刻，学习积极性也很高，收到了很好的效果。
另外，在教学过程中适当地运用教具也能够激发学生兴趣，收到很好的效果。在讲各种基本电子元件的时候，例如二极管，可以先让学生认识实物，说明元件的基本作用，激发学生想知道元件为什么会具有这种作用的兴趣，这样就达到了调动学生学习积极性的目的。
接下来在讲原理的时候，学生乐于接受，理解起来就容易多了。因此，只要掌握了兴趣这一块敲门砖，引导学生学好电子技术这门课就容易多了。
二、初学电子技术，理论不要太多
对中等职业学校的学生来说，他们毕业之后从事的一般是理论简单而实践性强的工作，不需要进行产品的设计和开发，所以，在教学中应适当降低理论难度，注重结果的传授。对理论不要讲得太多、太深。而且理论多了也容易使学生产生畏惧心理，丧失学习兴趣。
在教学过程中对初次学习电子技术的学生，应该先不要讲过多的理论和原理，可以先直接把结果告诉学生，让学生对基本元件的作用有一个整体认识，首先克服他们的畏惧心理，使学生感到电子技术这门课并不难。对于比较复杂的理论知识，有些是没必要让学生掌握的。
例如，大规模集成电路，它的内部结构和原理就没必要让学生深入了解，只需让学生掌握它的作用及各个引脚的外围元件就可以了。至于深层次的了解，等学生具有一定水平后再进行学习研究，就会比初学时容易得多。
三、注重实践，以实践促提高
“实践出真知。”电子技术是一门实践性较强的课程。如果只讲理论而没有实践，学生学完之后还是不能完全地掌握。在教学中讲清理论的同时，通过实践来巩固所学知识，加深学生对知识的理解和认识，可使他们的知识水平在实践的过程中得到迅速提高。
在教学过程中每讲完一部分内容要随时安排实验。例如，在学习两级功率放大电路时，我利用学校的电工电子实验室，给学生准备好所需器材，并给出电路图，让学生根据电路图，自己动手组成电路。等老师检查无误后，再指导学生在电路的输入端加上输入信号，让学生测量电路中各个电压及电流值，并用示波器观察输出信号，最后将得出的结论与所学原理相对照。
这一过程中，学生亲自动手组装电路来验证理论知识，加深了学生对知识的印象。学生更乐于接受，老师也省去了不少麻烦。另外，还可以让学生试着去维修一些日常生活中常用的电子产品，例如，收音机、手机电源等，让他们将所学理论应用于实践之中。通过这种理论联系实际的方法，能够使学生在实践中体会到学习的乐趣，从而在学习中取得很大的进步。
四、运用现代教学手段，变抽象为直观
利用多媒体教学课件不仅可以使教师讲课更为省力，而且可以把抽象的理论变得比较直观，让学生接受起来更为容易。
在电子技术课程中，信号是看不见摸不着的，因此信号的流程就更为抽象，单靠教师的讲解学生接受起来非常吃力。通过多媒体课件来辅助教学就不一样了。通过课件可以演示信号的流程及信号在传输过程中的变化，使原本看不见摸不着的东西变得一目了然，学生学习起来就容易多了。所以说，作为当今社会的专业教师，必须掌握现代教学手段。
总之，在电子技术教学过程中要具体问题具体分析，针对学生的特点采取有效的教学方法，这样才能够引导学生快速入门，学到更多的知识。
关键词：入门教育 激发兴趣 基本功的教学 动手能力培养
电子技术是技工学校电子专业必修的专业基础课程，它具有内容多和理论性、实践性、连贯性强等特点。学生开始接触电子技术前，对这门课程感到很陌生，再加上目前技校的学生普遍存在基础知识差、学习动力不足的现象，使大多数学生感到入门难，甚至有厌学的状况出现。为了解决这些问题，提高他们学习的积极性，培养他们的兴趣，对他们进行入门的教育尤为重要。下面结合我多年从事电子技术的教学实践，浅谈一下对学生进行入门教育的做法。
一、联系生活实际，激发学习兴趣
兴趣是最好的老师，没有兴趣，也就没有学习的动力。因此，在开学之初的头几节课，我改变了传统的教学方法，没有按照课文原有的安排来授课，而是拿一些课前安装好的电子电路示教板，如电子鸟、熊猫眨眼电路、声光控延时熄灭电路、书写台灯调光电路等，在课堂上给学生演示，并告诉他们这些电路有的用在儿童的玩具上、有的用在我们日常生活中，总的来说，电子技术与我们的日常生活息息相关。
二、基本功的教学
对学生进行基本功的教学，为今后学习其它电器课程打下良好的基础，是一项关键的任务，这就要求学生每人要做、每人要勤做、每人要做好，一切从最简单的操作方法开始，循序渐进，点点积累。那么如何对学生进行基本功的教学呢？
1、教会学生正确使用万用表。
以MF50型万用表为例，可按以下方法进行教学：
（1）了解仪表的性能。首先让学生认识万用表面板和刻度盘上的功能，如面板上有机械调零、欧姆调零、功能转换开关、正负极表笔插孔、三极管放大倍数插孔、100μA和2.5A插孔的位置、作用以及功能转换开关旋至不同位置的量程范围。按着讲解刻度盘上各条刻度线的含义与功能转换开关各挡位如何配合使用、电池的正确安装方法。在用万用表测量电阻之前，应首先欧姆调零。
（2）选择挡位。用万用表测量电阻时，应先选挡。如何选挡呢？任意选一个测量电阻挡位，然后把红、黑表笔直接接触电阻器的两端，看指针是否指在欧姆刻度线从左算起的1/2－2/3之间的刻度范围内，因为只有在这个范围内读出的数据，才比较准确。完成了此步骤后，可选此挡进行测量。 转贴于 若指针偏向“0Ω”刻度处时，则选取小一挡再试，若指针偏向“∞Ω”刻度处时则选取大一挡再试，直到选出使指针落在合理的读数范围内为止，此时为测量电阻的最佳挡位。但要注意，每换一个挡位测量电阻时，必须进行欧姆调零，否则读出的数据不准确。
（3）测量和读数。选定挡位并测量后应如何读数？将红、黑表笔接触电阻器的两根引脚，指针示数稳定后可读数，读数时，视线与被读刻度线应垂直。此外，在用万用表测量某元件的电压时，应以并联方式接入；测量某元件通过的电流时，应以串联方式接入。无论是测量电阻、电流还是电压，应注意所选挡位的单位和倍率。
（4）整理和维护万用表。在完成每一项测试后，特别是在完成电阻测试后，一定要牢记将功能转换开关旋至OFF挡或交流电压最高挡，防止在下次测量时，误用电阻挡来测量电压，导致万用表损坏。
2、学习认识和检测元件。
要让学生学会认识元件的图形符号和与之相应的实物，了解各元件制作的材料、功能、主要的参数和不同的分类，掌握各元件的命名、部分的含义和标识。例如电阻器的直接标志法和色环标志法，二极管正负极性的判别和三极管发射极、基极、集电极的判别以及它们各自的命名。除此之外，还要掌握对电子元件好坏的检测。
3、掌握手工焊接方法。
（1）学会正确使用电烙铁的方法。当发现电烙铁漏电时，应及时进行检查和处理，直到确认安全后方可使用。
（2）对烙铁头进行处理。新使用的电烙铁，必须用砂布或锉刀将烙铁头表面的镀铬层去掉，然后将电烙铁通电加热至一定的温度时，再给烙铁头镀上一层焊锡后，才能焊接。
（3）在焊接电路练习时，教师必须边示范、边讲解，甚至要手把手地去辅导，对学生在焊接练习中出现操作不当的地方，及时纠正和引导。
三、教会学生焊接趣味的电路
在现代生产过程中，有许多重要的物理量和参数需要随时进行跟踪和检测，以便了解系统运行的状况，及时进行判断和调整。这些物理量和参数包括温度、压力、流量、位置、速度和磁场强度等。数据采集系统是对由各种传感器产生的或所需测量和处理的信号进行获取、调理、数字化、分析、存储和显示的一个完整信号处理链路。为了达到控制的目的，有时还需要把经过处理的数字信号转换成模拟信号，用于控制和调整系统的运行状态。在数据采集与控制链路中，需要对模拟量和数字量进行相互转换，其中ADC和DAC芯片扮演了重要的角色。随着半导体技术的发展，高速、高精度的ADC、DAC芯片型号繁多，功能复杂，时序要求严格，调试的难度也不断增大。本文以广州致远电子有限公司的LAB6052逻辑分析仪为例，讲述如何通过逻辑分析仪结合A/D转换分析插件对数据采集系统中的模拟量与数字量相互转换部分进行调试，以降低调试难度，缩短产品开发时间。
2 A/D转换分析插件
逻辑分析仪软件的A/D转换分析插件通过分析模拟量与数字量相互转换过程中的数字量的值，得到对应的模拟值，根据这些模拟值用光滑的曲线形象的描绘模拟量的波形图。用户还可以根据具体的Enable条件使能输出的模拟值。A/D转换分析插件设置界面如图1所示，各参数说明如下：
A/D输出：选择A/D转换的数据输出总线，在下拉框中可供选择的有用户在逻辑分析仪中的总线/信号设置的所有作为总线(多根信号)的总线/信号的名称。
Enable：选择A/D转换输出的数据有效条件。可以选择有“总是有效”和结合某一信号的状态，一般是时钟信号，可以是该信号的高电平、低电平、上升沿和下降沿。
十名称：设置虚拟总线的名称，方便用户标识分析后的虚拟总线。
显示位置：选择分析得出的数据波形图的显示位置。可供选择的分别是在相应真实总线显示位置的上面和下面。
颜色设置：显示的颜色是模拟量和模拟量波形的颜色。
确定：确认用户的设置。
取消：取消用户的设置操作。
3 应用实例
下面以D AC0832为例，详细讲解A/D转换分析插件的应用和测试结果。DA C0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。通过LAB6052采集数字值和时钟信号，结合时钟信号分析数字值，得到对应的模拟值，根据这些模拟值用光滑的曲线描绘模拟量的波形图，并与示波器观察到的DAC0832的输出作比较。具体步骤如下：
(1)、把DA C0832的数字量输入引脚D10-D17依次接到逻辑分析仪的PODB0～PODB7，控制时钟信号连接到PODB8，并命名总线和信号的名称，然后连接逻辑分析仪地线GND。总线/信号的设置如图2所示。
(2)、设置A/D插件，注意A/D插件默认Enable(使能)为always，根据芯片具体的工作方式，分别可选择在某信号的高电平、低电平、上升沿或下降沿有效。在本例中，选中Enable的下拉框，把always改为时钟信号DA_CLK，并把DA_CLK设为高电平有效，具体如图3所示。
(3)、由FPGA产生幅度调制信号所需的数字量和控制时钟，并输出到DA C0832，单击逻辑分析仪的启动(单次)图标触发运行。观察D/A[0]～D/A[7]的数据，可以看到，逻辑分析仪已经采集到了大量的数据，直接对这些数据进行分析是个令人头疼的问题，但有了A/D转换分析插件，问题就变得非常简单了。如图4所示，经过A/D转换分析插件对采集到的数据进行分析，得到对应的模拟值，根据这些模拟值N3 A/D转换分析插件设置用光猾的曲线描绘模拟量的波形图，得到的波形与我们设想的完全一致，是一个幅度调制信号。波形是光滑的，说明设计能很好地满足时序要求。
通过示波器观察DAC0832的输出以验证我们的结论，可以看到输出信号如图5所示，示波器观察到的波形与逻辑分析仪中通过A/B转换分析插件拟合得到的波形是一致的。
以上是时序能满足设计要求的情况，若时序不能满足设计要求，则经过A/D转换分析插件的分析后，在模拟量的波形图上将会看到明显的毛刺，如图6所示，此时可通过毛刺定位到问题处，通过查看信号间的时序，分析并解决问题。
在数据采集产品的研发过程中，信号的获取、调理和滤波是设计过程中的关键环节，而模拟量与数字量的相互转换则是设计过程中比较繁琐的环节，通过A/D转换分析插件，可以大大简化模拟量与数字量相互转换的调试过程，把更多的精力放在信号的获取、调理和滤波器的设计中。对于A/D芯片的调试，通过A/D转换分析插件，可以重现模拟信号，在系统对数字量进行处理之前，及时发现模拟前端设计中可能存在的问题，也为数字信号的处理提供指导作用。对于D/A芯片的调试，通过A/D转换分析插件，可以发现系统设计中的不稳定因素和时序问题，对D/A的输出具有“预见”作用。
ACTEL公司是全球四大FPGA厂商之一，占据了美国90％以上航空航天的FPGA市场。2002年，ACTEL推出了基于FLASH架构的FPGA，其具有单芯片、非易失性、上电即行、加密、低功耗、固件免疫错误等特点。2005年又推出了全球首个模数混合的FPGA
FUSION，将模拟的外设与数字的FPGA内核进行了完美结合，在FPGA领域实现了前所未有的突破，一定程度上实现了单芯片的解决方案。如图1所示为一个典型的系统结构框图，其中FUSION可以替代大部分的分立器件，简化系统。
在产品研发过程中，调试手段是缩短研发周期的关键因素，对于带有数字电路的系统来说，逻辑分析仪是首要选择的分析工具。虽然ACTEL的FPGA带有内嵌逻辑分析仪，但存在占用FPGA内部资源、存储容量极为有限、更改节点需重新综合编译且速度慢等缺点。外置逻辑分析仪则不同，具有采样频率高，存储容量大，通道多等优点，同时还具有协议分析、插件触发等功能，能大大提高调试效率。如广州致远电子发展有限公司的LAB6000系列逻辑分析仪。本文将以基于FUSION的电话录音解决方案做分析。来介绍逻辑分析仪在系统调试中的应用。
应用分析
图2展示了《电话录音解决方案》的整体设计思想。整个系统由FUSION FPGA和电路两大部分组成，其中电路又分为摘机检测电路、FSK提取电路、DTMF解码电路、语音提取电路和RS232接口电路五个单元：其中FSK和UART的编码解码由FPGA内部逻辑构建实现。
调试过程中我们必须分析FSK、DTMF的编码，语音信号采样AD值，串口通讯协议等电路是否正确。
下面我们将介绍如何使用逻辑分析仪来分析这些问题，同时了解逻辑分析仪给我们的调试带来了什么优势?
1 FSK解码横块调试
电话的来电信息通常是由交互机通过FSK调制波发送过来的，由1200Hz(逻辑1)和2200Hz(逻辑0)波特率为1200bps的信号组成。系统前端电路将模拟形式的FSK转换为逻辑信号后送至FPGA中进行硬件解码。编写FSK解码IP时，我们需要确定前端转换的信号是否正确。并了解信号特征，因此需要逻辑分析仪捕捉信号进行分析。如图3所示为逻辑分析仪采样到的FSK的信号。从采样到的波形中我们可以确定前端转换电路正常，同时也为解码IP提供了FSK的波形特性。
LAB6000逻辑分析仪高速的采样率和大容量存储深度。在FSK信号的长时间采样及解码模块的调试中起到了至关重要的作用，其高的采样频率保证了信号的真实性，而较深的存储深度则保证了在逻辑分析仪能够存储足够长的波形供用户分析。
(2)语音信号摄取横块调试
语音信号提取主要由ADC采样实现，采用FUSION内部自带ADC，体现了单芯片特性。语音信号经过调理后通过A／D采样并转换为数字信号，为了便于分析，在FPGA内部将ADC采样的数字信号通过探针功能引出到I／O口，此时可以使用逻辑分析仪对数字信号进行状态采集，以便分析输入信号与被采样的数据之间的对应关系。调试时用示波器采样模拟信号，并同步触发逻辑分析仪I LAB6000系列逻辑分析仪具有外部触发功能)采样ADC转换后的数据。
采样回来的数据利用逻辑分析仪强大的插件分析功能(A，D插件分析)进行分析。可以将采样波形数据复原，由于使用外部触发，两仪器采样到的波形数据触发相位点也是一致的，所以方便对比分析，采样到的数据是否正确一目了然。
图4为通过ADC采样值分析还原的语音信号波形图，从图中可以看出语音信号超出AOC的采样阀值，明显失真。因为A／D转换后的数字信号为FPGA内部信号，很不容易观察。如果手工分析A/D采样后的信号，那么将是―个多大的工作量，而且容易出错，也很难发现错误。可见逻辑分析仪带来的便利之处。
3 UART模块调试
由于FPGA的灵活性，串口控制器可以由FUSION FPGA内部的逻辑单元(Tile)来实现。UART通信中没有同步机制，因此波特率的精确与否直接决定了数据传输的稳定性。因此我们必须分析UART的通讯时序，保证编写的IP是否合格；即分析信号的时序对不对，有没有毛刺、抖动等问题，哪怕非常细微的时序缺陷，都能通过逻辑分析仪分析出来。
IP调试通过之后。需要与PC机进行通讯，这时也需要逻辑分析仪进行分析，如通讯协议的正确性。LAB6000逻辑分析仪中带有UART协议分析插件，可以自动识别串行数据流并分析出通讯的数据。即将物理层的数据提取出来。如图5所示。这样。如若遇到问题时，就不用很辛苦的做人工解析了。
UART的应用很广，做UART总线分析时需要预先知道传输的波特率。在不知道波特率的情况下可以使用逻辑分析仪软件中的测量工具测量数据位的宽度。在测试数据位宽度的同时软件会自动算出该宽度所对应的频率。此频率即为传输波特率，如图6所示，一个数据位的宽度是8.66us。计算所得的频率的115.14KHz。设计预期的波特率为115200，也就是115.20KHz。可见UART模块的波特率存在一定误差。
当然，在这个案例中，除了上述介绍的几种模块调试用到了逻辑分析仪，当然还有其他的模块也可以用逻辑分析仪来分析，由于篇幅限制。这里就不一一介绍了。
1 引言
在数字信号设计中，具有时钟信号的总线越来越被广泛的应用。如SPI、SSI、IIC、AC97、PS2、SD等协议都有时钟信号。广州致远电子有限公司的逻辑分析仪软件为方便客户推出了“通用CLK总线分析”帮助用户分析具有CLK总线的数据，本篇章以此插件解决PS／2总线分析简单介绍具有时钟信号时序的分析方法。
2 CLK总线分析组件介绍
“通用CLK分析组件”是广州致远电子有限公司，为采用具有时钟信号非标准协议分析所推出的一款辅助解码分析组件。其设置界面如图l所示。
具有时钟信号总线除了数据总线(DATA信号线)和时钟总线(CLK信号线)外，一般还有一条用于标志数据传输是否有效的片选信号线(CS信号线)，如常见的信号SSI、IIS、AC97等总线。
具有CS信号线的时钟总线中，一般CS根据不同总线需求在低电平或者高电平标志着Data总线有效。同时“通用CLK分析组件”还支持“边沿”模式，即CS信号发生改变时代表新数据的开始，如HS总线。
很多具有时钟信号的总线中也存在一定的协议不存在CS信号线，如IIC、PS2等。他们通过信号线的停止和开启区分数据的有效和无效。为了解决没有片选信号线的总线分析，“通用CLK分析组件”提供了“CLK超时”设置。该设置标志了如果CLK信号当出现某个时钟超出该设置的时间则表示DATA信号线上的数据无效。
现实开发中有许多总线并非数据开始后立即采集数据，它们存在1个或者多个时钟延迟，为此“通用CLK分析组件”提供了“开始后数据延迟Bit”设置，实现对该类型功能的适应。
如图1所示，除了总线设置和CS模式、时钟超时设置外，该分析组件也提供了，采样点、空闲电平、数据长度、数据传输模式、过滤无效数据、CS无效时清空数据等常规设置使得该组件对时钟信号总线具有较强的适应能力。
3 PS／2协议介绍
PS／2设备接口是IBM公司研发的用于鼠标键盘的接口。它主要有5个引脚，除了电源、接地、保留线外，主要靠时钟线和数据线进行数据交换。
PS／2总线主要负责的是主机和设备之间的数据传输。信号在通常情况下保持高电平，传输数据0时就把数据线拉低，传输数据1时就让数据线保持高电平。PS／2鼠标和键盘履行一种双向同步串行协议，换句话说，每次数据线上发送一位数据并且在时钟线上发一个脉冲就被读入，键盘／鼠标可以发送数据到主机，而主机也可以发送数据到设备。但主机总是在总线上有优先权，它可以在任何时候抑制来自于键盘／鼠标的通信，只要把时钟拉低即可。
从键盘／鼠标发送到主机的数据在时钟信号的下降沿被读取；从主机发送到键盘／鼠标的数据在上升沿被读取。时钟信号只能由键盘／鼠标产生：如果主机要发送数据，它必须首先告诉设备开始产生时钟信号。
由于数据线和时钟线在正常情况下都保持高电平，当键盘或鼠标等待发送数据时，首先检查以确认是否是高电平。如果不是，是主机抑制通信，设备必须缓冲任何要发送的数据，直到重新获得总线控制权。如果时钟线是高电平则表明总线空闲，设备可以开始传输数据。传输数据过程如图2所示。
由于PS／2设备总是产生时钟信号。如果主机要发送数据，它必须首先把时钟和数据线设置为“请求发送状态”。下拉时钟线至少100μs来抑制通信和下拉数据线来请求发送。然后释放时钟。当设备检测到这个状态，它将开始产生8个数据位和1个停止位时钟信号。在停止位发送后，设备应答接收到的字节，把数据线拉低并产生最后一个时钟脉冲。具体过程如图3所示。
4 解析PS／2
现在我们就用“通用CLK总线分析”去分析PS／2,总线上传输的数据。
由图2和图3可知PS／2属于具有时钟信号，大多数人只关心数据段(“D0～D7”)8个bit位，至于开始位(“S”)、校验位(“P”)、结束位(“E”)和响应位(“ACK”)都可以通过分析数据位前后观察进行比较。因此我们通过“通用CLK组件”仅分析数据段所组成的数据。
PS／2时钟信号一般在80μs左右，在每个数据传输时都会存在大于100μs的时间间隔，由于PS／2没有CS信号，需要采用时钟超时作为开始信号。因此设置“时钟超时”为“90μs”。设置“CS模式”为“无CS”。
PS／2在开始数据传输前都会有1Bit的开始位，该开始位为不关心的数据，需要忽略掉，因此设置“开始后数据延迟Bit”设置为“1”。
PS／2在数据传输时时钟空闲时为高电平，因此设置“空闲电平”为“高电平”。
PS／2在数据传输时，设备发送到主机采用的是下降沿采样，主机发送到设备采用上升沿采样。从图2、图3中可以发现PS／2每bit数据传输有效时间内都存在一个下降沿和上升沿；在设备发送到主机中D0对应的是第2个下降和上升沿；在主机发送到设备时，D0对应的是第1个上升沿，第2个下降沿。因此我们设置“采样点”为“下降沿”。
由于D0属于数据的低位最先接受，因此设置“数据模式”为“LSB”(低位最先传输)。
由于存在D0～D7共8个数据，因此设置“数据宽度”为“8”。
最后根据我们需要的数据为数据数值，因此我们设置“过滤无用数据”有效。
根据需求设置的“通用CLK总线分析”如图1所示。
调用“通用CLK总线”分析结果如图4所示。该分析结果和调用“PS／2总线分析”分析的结果完全相同。调用“PS／2总线分析”的设置界面如图5所示。
5 总结
