“數(shù)電”如此基礎(chǔ)的一門(mén)課程,但真正掌握卻不那么容易,過(guò)去幾年通過(guò)跟幾百位來(lái)自不同學(xué)校、不同年級(jí)的硬禾實(shí)戰(zhàn)營(yíng)的學(xué)員們近距離接觸,感覺(jué)到普遍存在著如下的問(wèn)題:
數(shù)電的學(xué)習(xí)實(shí)際上是脫離實(shí)踐的,多數(shù)的學(xué)校是一個(gè)學(xué)期的理論課程之后再做EDA實(shí)驗(yàn),上理論課的時(shí)候無(wú)法關(guān)聯(lián)這些理論的應(yīng)用場(chǎng)景,做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候無(wú)法、也無(wú)暇有效地重溫書(shū)本上的理論知識(shí),而多數(shù)的學(xué)校教授理論課的老師和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的老師是兩撥人;
沒(méi)有有效的實(shí)驗(yàn)平臺(tái) - 在多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)室里,要么是基于古老的、已經(jīng)被產(chǎn)業(yè)淘汰的分立器件;要么是聽(tīng)起來(lái)、看起來(lái)非常高大上的試驗(yàn)箱,即便指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的老師對(duì)這些實(shí)驗(yàn)箱里的新技術(shù)也未必弄得明白、用得順暢,一個(gè)學(xué)期過(guò)去,做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)點(diǎn)按一些按鈕、寫(xiě)一下實(shí)驗(yàn)報(bào)告而已。
當(dāng)然還有就是教材的內(nèi)容和教授的方式,基本上都是沿用幾十年未變的體系來(lái)應(yīng)對(duì)人類(lèi)歷史上發(fā)展最快的領(lǐng)域,一堆抽象的概念術(shù)語(yǔ)需要記住,而不知其用途,作為一門(mén)強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)課程,缺乏與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用場(chǎng)景關(guān)聯(lián)是很難讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生興趣、深刻理解的。
那怎樣才能有效地學(xué)好這門(mén)基礎(chǔ)課程呢?
首先要“知識(shí)”聯(lián)系“生活” - 上篇文章我講過(guò),數(shù)字邏輯是我們生活的日常,書(shū)本上講授的任何一個(gè)知識(shí)點(diǎn),在現(xiàn)實(shí)生活中都能夠找到映射的對(duì)象,當(dāng)你抬起手腕看表、過(guò)馬路觀察紅綠燈、乘坐電梯的時(shí)候,想一下它們的功能跟數(shù)電里的哪些知識(shí)點(diǎn)相關(guān)?如果讓你來(lái)設(shè)計(jì),你會(huì)如何用各種數(shù)字電路搭建、組合起來(lái)?
要?jiǎng)邮植僮?- 當(dāng)你用數(shù)電里的知識(shí)讓一顆LED隨著你的參數(shù)呼吸、讓蜂鳴器根據(jù)你的頻率奏響音樂(lè),親手設(shè)計(jì)一個(gè)能夠定時(shí)的時(shí)鐘,到點(diǎn)會(huì)給你音樂(lè)提醒,那種成就感、好奇心會(huì)讓你深刻體會(huì)到數(shù)電的魅力,會(huì)驅(qū)使你更深入地探究每個(gè)實(shí)物背后的“數(shù)字邏輯”,書(shū)本上晦澀的知識(shí)也就變得鮮活、具體,一下子變得如此簡(jiǎn)單、明了;如何才能做到這些?很簡(jiǎn)單,一個(gè)小腳丫FPGA在手,隨時(shí)隨地編程,組合、時(shí)序邏輯、狀態(tài)機(jī)可以通過(guò)板上的開(kāi)關(guān)、按鍵(輸入控制)、各種LED、數(shù)碼管(輸出顯示)來(lái)實(shí)現(xiàn);
要“看”信號(hào) - 生活的復(fù)雜性源于各種陰差陽(yáng)錯(cuò),而陰差陽(yáng)錯(cuò)的本質(zhì)就是在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的接口信號(hào)發(fā)生了錯(cuò)位,數(shù)字系統(tǒng)也是如此,各個(gè)功能模塊之間的銜接出現(xiàn)很小的時(shí)序問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。你要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng),你的角色不僅是個(gè)設(shè)計(jì)者,同時(shí)還是一個(gè)“醫(yī)生”,要診斷你系統(tǒng)中的每一根信號(hào),確保它們的工作狀態(tài)如你的設(shè)定。數(shù)電的信號(hào)可以通過(guò)仿真軟件來(lái)查看,比如電子森林網(wǎng)站(www.eetree.cn)上的電路仿真功能(點(diǎn)擊文章后面的“閱讀原文”即可跳轉(zhuǎn)過(guò)去)就可以便捷地設(shè)計(jì)各種數(shù)字電路,并直觀地查看各個(gè)信號(hào)的波形。
當(dāng)然,更好的方式就是用儀器實(shí)際地測(cè)量各個(gè)你感興趣的信號(hào),你可以用示波器探頭量測(cè)每一個(gè)信號(hào),也可以用功能強(qiáng)大、價(jià)廉物美的多功能口袋儀器來(lái)同時(shí)查看多根信號(hào)線(xiàn)。
對(duì)于大多數(shù)同學(xué)來(lái)講,也許ADALM2000稍顯貴了一些(其實(shí)這個(gè)投資絕對(duì)值得),也可以用我們硬禾學(xué)堂專(zhuān)為基礎(chǔ)電路(包括模電、數(shù)電)學(xué)習(xí)而開(kāi)發(fā)的、被稱(chēng)之為“梅林雀”的掌中多功能儀器。
當(dāng)然,工具只是起到輔助的作用,要學(xué)好數(shù)電最重要的還是要活學(xué)活用,通過(guò)一些簡(jiǎn)單、有趣、實(shí)用的小項(xiàng)目來(lái)深刻體會(huì)。
責(zé)任編輯:haq
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原文標(biāo)題:淺談“數(shù)字電路”的學(xué)習(xí)(2)- 在興趣和體驗(yàn)中高效學(xué)習(xí)
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