摘要：随着计算机技术日新月异的发展，EDA技术也不断发展并被广泛应用到教学过程中，EDA技术给缺乏实践教学条件的电子类课程带来了曙光，在大力推广实践教学的职业院校，EDA技术给学生带来实践操作的机会，通过仿真实验可以更好的了解教学内容，提高了学生的动手能力和认知能力，而且可以大量的节约教学资源，减少实验耗材消耗，很大程度上减少了教育教学成本。
关键词：数字电路；EWB；仿真教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007—9599 （2012） 14—0000—02
一、EWB简介
目前，电子产品的设计已与计算机技术紧密相连，电子产品设计过程日益实现智能化，电子线路的集成度越来越高，电子产品的更新周期随着电子技术的发展而越来越短。电子线路设计人员可以通过电子设计自动化（EDA）技术，利用计算机方便快捷的完成复杂的电子线路逻辑功能设计、电路性能分析、时序测试、功能测试、印刷电路板设计等工作。软件开发人员在计算机辅助设计（CAD）技术的基础上研究开发了EDA设计软件。比起早起的CAD软件，EDA软件具有自动化程度高、功能更完善、运行速度更快的特点。
电子工作平台Electronics Workbench（EWB）（现称为MultiSim）软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点：
1.使用EWB软件可以很直观的创建电路，电路设计人员可以把计算机屏幕作为自己的工作平台，绘制电路图、设置电路参数、使用模拟仪器仪表进行电路测试，设计者根据测试结果进行电路分析。
2.EWB软件包含电子测量很多仪器仪表如常用的示波器、电压表、电流表、万用表等，软件所带仪器仪表的控制面板以及操作方法都和实物非常相似，并且还能够实时显示测试数据。
3.EWB软件本身自带了非常丰富的电子电路中所用到得各种各样的元器件。
4.EWB作为一种电路设计软件，我们可以利用它与其他流行的电路设计分析软件、电路板设计制作软件进行数据交换。
5.EWB同时还是一个特别好的电子类课程验证性试验工具，它可以灵活的完成实验室中所能完成的实验项目，仿真电路的实际运行情况，以及电路故障情况，学生可以利用它来了解电路原理，学会电子仪器仪表的使用方法。
因此非常适合电子类课程的教学和实验。这里，我以“火车进站电路的设计”为例向大家介绍使用EWB软件仿真实现数字电路中组合逻辑电路的初步知识，基本操作方法。
二、组合逻辑电路仿真实现
首先我们先了解一下组合逻辑电路的设计过程
1.根据电路功能的文字描述，将其输入与输出的逻辑关系用真值表的形式列出。
2.通过逻辑化简，将真值表写出最简的逻辑函数表达式。
3.选择合适的门器件，把最简的表达式转换为相应的表达式。
4.根据表达式画出该电路的逻辑电路图；并使用EWB验证电路的正确性。
现以数字电路的组合逻辑电路“火车进站电路的设计”为例说明如何使用EWB实现电路仿真。项目描述：火车站有三种车分别是特快、普快、慢车，只要特快申请进站，优先考虑，普快和慢车同时申请优先考虑普快进站。若只有慢车申请进站其他两列不申请考虑慢车进站。假设申请进站为高电平“1”有效，低电平“0”无效。A、B、C分别表示特快、普快、慢车，L1等亮特快进站，B灯亮普快进站，C等亮慢车进站。
1.根据电路功能的文字描述，将其输入与输出的逻辑关系用真值表的形式列出；
2.通过逻辑化简，将真值表写出最简的逻辑函数表达式
3.选择合适的门器件，把最简的表达式转换为相应的表达式；
此项目中主要利用与非门来实现电路的逻辑功能，在此无需转换三个表达式已是最简。
4.根据表达式画出该电路的逻辑电路图；并使用EWB验证电路逻辑功能的正确性；
过程分析：在EWB中使用vcc给电路提供电源，使用开关来控制电路的通断，开关的故障（Fault）选项可供人为设置元器件的隐含故障，包括开路（Open）、短路（Short）、漏电（Leakage）、无故障（None）等设置。当开关触点1，3连接并选择无故障（None），说明电路为高电平1有效状态，当开关触点1，2连接并选择开路（Open）此时电路处于断开状态说明电路为低电平无效状态。此外电路使用了两个非门和三个与门来实现电路的功能，使用指示灯指示三种车进站，红色表示灯亮可以进站，白色表示灯灭不容许进站。通过设置A，B，C的状态来验证电路的正确性，我们可以用几种典型的状态来检测，第一种设置A为通路，B，C为开路，即输入状态为100时，打开电路测试开关L1灯亮，L2、L3灯灭即输出状态为100，此时表示特快列车可以进站。第二种设置A、B为通路，C为开路，即输入状态为110时，打开电路测试开关L1灯亮，L2、L3灯灭即输出状态为100，此时表示特快列车可以进站，此时虽然B也为高电平有效但是A优先权比B高所以先考虑A进站。第三种设置B、C为通路，A为开路，即输入状态为011时，打开电路测试开关L2灯亮，L1、L3灯灭即输出状态为010，此时表示普特快列车可以进站，此时虽然C也为高电平有效但是B优先权比C高所以先考虑B进站。这样这个组合逻辑电路就很明晰了，学生也很好理解电路原理。可以很直观的了解电路的输入输出状态。
三、在教学中使用EWB的优点
（一）实验安全
无论是在强调职业教育提高学生操作技能水平的职业院校还是在大中专院校，电子类课程授课过程中，要带学生进行实验，那我们首先要考虑的是学生以及实验教学设备的安全问题。因为电子类课程在实验过程中的主要对象时对象是电流电压以及电子元器件，如果学生在实验过程误操作将导致实验数据不准确从而失去了实验的本来意义，有的严重的可能会造成实验设备、元器件等教学设施的损坏，甚至造成人员伤亡。在教学中利用EWB进行仿真实验教学，学生不必接触真正的元器件或者设备，即使误操作也只是看不到实验效果或者会出现报错信息。
（二）工作效率高
在实物实验室做实验时，实验前期要准备试验场地、实验耗材、还要时刻提醒学生注意安全，实验后清点实验材料，以及日常维护实验器材等工作常常耗费了大量的时间、人力和财力，由于这些问题的存在导致很多老师不愿上实验课，而现在只需在电脑上安装EWB软件，利用该软件去进行仿真实验，就可以方便进行实验。
（三）方便的设计电路故障
在以往的实物实验过程中我们常常会碰到实验器材出现故障而导致数据出现错误，又或者在实验中我们想人为设计电路故障让学生知道某元器件出现故障时对电路产生的影响，从理论上我们可以知道故障状态和对电路产生的结果。比如电路中电阻或电容出现开路、短路、漏电时对电路可能会造成什么样的影响，理论上我们是可以分析出来，但是实际上在实验中这些故障是比较难实现的。如果我们用EWB去做仿真实验时，我们只要改变一下元器件的参数就可以模拟出元器件出现故障时的情况而模拟出这些元器件出现各种故障时的情况。
（四）丰富的元器件
在普通实物实验室不可能购买所有电子元器件，它所有的电子元器件的的型号与数量是非常有限的，通常只准备一些常用的元器件，但是还有很多电子元器件的型号种类在实验室里是没有的，而在实验的过程又要用到，这就给实验带来了不便，而使用EWB我们就不必担心此问题，EWB本身自带了很丰富的元件库供我们使用，例外我们还可以利用它本身附带的建库功能，按照元器件的各种参数去创建新器件并保存以供日后使用。这在一定程度上就弥补了实验室里面实验元器件不足的缺点。
综上所述，EWB模拟仿真技术在数电的教学过程的应用，可以提高学生对理论知识的理解，使枯燥的理论知识变得鲜活起来，对于教师来说纯理论讲解的难也比较大，借助EWB可以激发学生的学习兴趣，提高学生的实践应用能力和分析问题解决问题的能力，从而有效改善了教学效果，提高教学质量。
参考文献：
[1]叶建波，余志强.EDA技术（Protel 99SE&EWB）[M].北京：清华大学出版社，2006
[2]吴小倩.EWB在《电子技术基础》课教学中的辅助作用[J].宁波职业技术学院学报，2002，4
[3]王明秋，许丹奇.EWB仿真软件在电子技术实验中的应用[J].郧阳师范高等专科学校学报，2002，3