EWB仿真软件在数字钟情境教学中的应用

白广新

（深圳职业技术学院 广东 深圳 518055）

随着情境教学法在高职课程教学改革中的不断深入，数字钟项目成为高职《应用电子技术》课程情境教学中不可缺少的一个教学情境。实践表明，借助EWB仿真软件，可以显著提高学生数字钟设计方案的完成情况。

EWB仿真软件的特点

EWB（Electronics WorkBench）是加拿大交互图像技术有限公司 （Interactive Image Technologies）推出的一款专门用于电子电路仿真和设计的工具软件。它具有丰富的电子元器件库，采用标准的电子元器件符号，提供了外形和操作方法与实际电子仪器非常相似的虚拟仪器，包括万用表、信号发生器、示波器等。该软件界面直观，操作方便，简单易学，学生在很短时间内就能掌握软件的基本操作。应用该仿真软件，学生可以对仿真电路设置各种非正常工作状态，如开路、短路等，从而观察到不同故障情况下电路的工作状态；还可以方便地修改电路参数，观察电路参数对电路输出结果的影响。该软件也为学生提供了一个设计平台，学生可直观地看到设计方案是否达到预期目的。

EWB仿真软件在数字钟项目情境教学中的实施过程

按照数字钟项目的设计要求，学生至少应完成秒信号、秒计时、分钟计时和小时计时的基本设计任务。先仿真设计出60进制的计数及显示电路，供秒和分钟计时使用，再设计24进制计数器，供小时计时使用，然后再完成秒向分钟进位、分钟向小时进位。计数器采用74160同步十进制计数器。

60进制计数和显示电路的仿真设计 60进制计数与显示仿真设计电路如图1所示，可以作为秒和分钟的计时使用。设计方案中，个位和十位采用相同的计数脉冲，个位向十位的进位依靠个位计数到“1001”状态时，通过与门给十位的第7脚“ENP”计数控制端一个高电平。60进制的实现依靠十位的计数器计到“0110”状态时，通过与非门给十位计数器清零。

24进制计数和显示电路的仿真设计 24进制的计数和显示仿真设计电路如图2所示。个位向十位的进位与60进制计数器的方法相同。24进制的实现依靠个位计数器计数到“0100”状态和十位计数器计数到“0010”状态时，通过与非门获得低电平信号同时给个位和十位计数器清零。

图1 60进制计数与显示电路图

图2 24进制计数与显示电路图

秒、分钟和小时之间的进位设计 这是学生在设计过程中感觉最难的地方。现以秒向分钟进位为例说明，如图3中粗实线所示。当秒十位计数器计数到“0110”状态时，通过与门为分钟计数器提供计数脉冲。分钟向小时的进位依此类推。

图3 秒向分钟进位电路图

秒信号的仿真设计 在借助EWB仿真软件进行数字钟设计时，可以先借助软件本身提供的信号发生器作为秒信号，这样可以方便地改变信号的频率，以便于秒、分钟和小时模块进行联调时，提高工作效率。实际工作所需的秒信号可利用晶振来完成。

EWB仿真软件在数字钟项目情境教学中的实施效果

在没有使用EWB仿真软件时，高职学生很难完成数字钟的设计方案，几乎都是靠教师提供电路图。使用EWB仿真软件后，学生能很快掌握计数器、译码器以及显示器件的使用，从单片计数器的使用到构造N进制计数器在一个课时内都能完成。图4所示为学生在面包板上完成的数字钟电路。布置数字钟设计任务，学生都能积极尝试，基本上全班都能完成设计方案。同时，通过仿真设计，学生对电路的接线也已非常熟悉，对电路的制作和调试帮助很大。数字钟项目调试的成功率大大提高。

图4 学生作品示意图

实践证明，在数字钟情境教学中应用EWB电子仿真软件，有助于学生更好地理解理论知识，使理论与实践有机结合。学生能感受到实际动手操作的乐趣，直观地看到设计方案的效果，从而可大大地提高学生的学习兴趣和学习效率。

[1]张华.EWB仿真软件在电子技术课程教学中的应用[J].考试周刊，2008（40）.

[2]杨跃海.浅谈EWB在电子技术课程教学中的应用[J].成才之路，2008（30）.

[3]林涛.电子工作台EWB在电子测量技术课程教学中的应用[J].湖南工业职业技术学院学报，2009（12）.