数字电子技术虚拟实验系统建设和应用探究

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1、数字电子技术虚拟实验系统建设和应用探究　　【摘要】利用数字技术可以进行虚拟实验系统的建设，能够有效解决传统实验受到时间和空间等诸多因素限制的问题，随着社会的进步与科技的发展，虚拟实验系统的建设正越来越多的被人们重视起来，并广泛应用于各个领域。【关键词】数字电子技术虚拟实验系统建设1前言5传统的实验模式受到时间、空间、成本等多方面因素的限制，但是，基于数字电子技术的虚拟实验系统的出现有效地解决了这些问题。数字电子技术主要的研究内容是各种逻辑门电路、集成器件的相关功能及具体应用，逻辑门电路的组合和时序电

2、路的分析和设计以及集成芯片的各种功能等。随着计算机科学与技术的突飞猛进，用数字电路进行各类信号的处理过程着，数字电子技术体现出的优势也更加明显。具体应用时，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后再传输到数字电路进行处理，最后再将处理得到的结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。数字电子技术的相关技术在虚拟试验系统的建设和应用中有着较为全面的体现。下面，我们来分析基于数字电子技术的虚拟试验系统的建设及应用过程。2数字电子技术虚拟实验系统的建设及应用2.1总体设计思路5利用数字电子技术建设虚拟实验

3、系统的总体设计思路为：“组件化”和“标准化”。具体来讲，虚拟实验系统就是一种利用虚拟电子技术来模拟真实实验场景的网络化计算机系统。虚拟实验系统可以分为虚拟实验平台和虚拟实验操作管理两个部分，而且，在此基础上可建立虚拟实验的各种实践环境。虚拟实验系统的虚拟实验平台通常会设置有一个器材栏，里面有用整个实验过程中可能会用到的各种器件制作而成“标准器件库”，用来对各类虚拟实验器材进行管理。在具体实验操作过程中，人们可以把器材从器材栏中移到实验台上进行实验操作，在实验结束后还可以方便快捷的从实验台上把器材收回

4、到器材栏。类似的，虚拟试验系统中也有由传统实验中的各种公共基础功能组成的“公共功能组件库”，使用方法同上。虚拟实验系统与真实的实验台一样，可以给大家提供亲自动手连接、调节、使用实验仪器的实验过程，但虚拟实验平台区别于一般实验的地方在于，它还能允许大家根据平台所提供的具体器材和自身兴趣爱好或者实验实际需要等，来搭建任意的可行的实验方案。这样一来，操作实验的人员既可通过虚拟实验平台亲自进行实验相关操作，又可以方便自主的设计新型实验，有利于培养大家的创新意识和思维发散能力。2.2虚拟实验系统实验平台的建立

5、（1）第一阶段：“标准器件库”的建立。“标准器件库”就是在虚拟实验系统中，将可能会用到的器材参照实际真实是严重的各种实验器材进行抽象处理，转化为虚拟实验系统实验平台上的器材栏，实现对实验器材的数字化管理状态，方便实验的操作。（2）第二阶段：设计“公共功能组件库”。该阶段的设计目的是为了保证实验能够具备各种公共功能，实现与常规实验一样的实验操作和效果。例如，在设计“布线/拆线”功能时，虚拟实验系统将平台中的每个接线端都设计了足够的接线孔，使得实验中一旦触发布线系统就能够自动进行布线或拆除。而且，虚拟试

6、验系统比常规试验更智能化、人性化的地方在于，实验操作时的任何布线操作，系统都会自动进行跟踪记录，并在“布线信息表”中进行记录；每拆除一条线，“布线信息表”中的相应信息也会自动被删除掉。也就是说，实验过程中的各类信息都能够及时的被记录整理，为大家整体把握实验流程提供了极大的便利。（3）第三阶段：“事件监测与控制设计”。这个阶段的设计主要是为了完成对整个事件发生和发展全过程的监测、管理和控制，并进行相关消息的转发等任务，具体来讲也就是对实验过程中的转动旋钮等操作或者计数器溢出等系统自动触发的事件进行控制

7、和监测。52.3数字技术虚拟实验系统的应用数字技术虚拟试验系统目前正被人们广泛的应用于各个领域。以远程教育方面为例，利用虚拟实验系统进行实验教学时，虚拟仪器可以一定程度上代替真实的实验仪器，于是在进行实验时，学生不必担心弄坏仪器，操作起来更放心大胆。在具体实验过程中，学生们不仅可以较为方便、高效、快捷的完成教学内容要求各个实验，还可以充分按照自己的兴趣爱好和特长等进行自由设计，设计出独特的实验思路和实验方法，这样一来，极大的激发了学生的学习热情，为学生提供了广阔的自由发展空间，充分促进了学生的全面发

8、展和整体教学质量的提高。而且，因为不受时间、空间等因素的限制，越来越多的人选择虚拟实验系统的模式进行各种教学和学习活动，目前，已经出现了数量众多的相关的试验网站，网站中有详细的说明和操作流程，更加方便大家随时随地的进行相关实验操作。3结语5本文对数字电子技术下的虚拟实验系统的设计思路、建设方法、具体实际应用等相关内容进行了分析和介绍，从中我们不难看出，虚拟实验系统的建设改变了传统实验模式受到时间、空间、成本等多方面因素限制的现状，是传统实验的重要补充，节约了大量的实验