基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具制造技术

本发明专利技术涉及一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具包括多个单体教具；每个单体教具设有：基础01开关长方体底座；该基础01开关长方体底座上设有01开关电路和磁铁；所述01开关电路包括：两条水平和两条竖直的导线；两条竖直导线之间设有针脚插孔，用来插接用电设备；所述磁铁可将多个单体教具并列或并排吸引连接在一起；所述01开关电路可与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具的01开关电路利用接触的方式互联；所述01开关电路上设有0位置和1位置相互切换的开关。本发明专利技术的可使学生可以直接使用或者利用01开关教具任意组合为需要的芯片大体结构，详细了解01开关或者某芯片的工作原理及其结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种教具，特别涉及一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具。
技术介绍
在计算机方面的教研教学中，不管是软件硬件，计算机原理，计算机组成等学科，都要求学生很好的理解计算机最基本的工作原理，用高低电平(即01)运算和储存一切。所以，让学生更好的更直观的了解这一最基本原理在今后的学习研究中非常重要，单一的讲解和让学生凭空想象微观电子世界，很难让学生明明白白的理解清楚计算机底层01这种工作方式原理及其构造。基于3D打印、激光刻蚀技术和模块化思想的01开关教具及其实例在市场上属于完全空白，之前还没有相关产品的概念或者实体出现。
技术实现思路
本专利技术要解决现有实际教学中学生难以理解清楚计算机底层01工作方式的技术问题，利用3D打印和激光刻蚀技术以及模块化思想，制作01开关教具，提供一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，包括：多个单体教具；每个单体教具设有：基础01开关长方体底座；该基础01开关长方体底座上设有01开关电路和磁铁；所述01开关电路包括：两条水平和两条竖直的导线，其中一条水平导线与一条竖直导线导通，另外一条水平导线与另外一条竖直导线导通；两条竖直导线之间连接有针脚插孔，用来插接用电设备；所述磁铁可将多个单体教具并列或并排吸引连接在一起；所述01开关电路可与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具的01开关电路利用接触的方式互联；所述01开关电路上设有0位置和1位置相互切换的开关。在上述技术方案中，所述基础01开关长方体底座上设有磁铁卡槽，所述磁铁设置在磁铁卡槽里。在上述技术方案中，所述01开关电路的外接电源为低压电源。在上述技术方案中，所述基础01开关长方体底座可利用激光刻蚀技术打印上所需字体或者图案；向下继续刻蚀掉一层，即可写入新的内容。在上述技术方案中，所述用电设备包括：LED，电子设备，传感器，灯泡，内存，电路检测装置，以及显示屏中的一种或者几种。在上述技术方案中，两条水平和两条竖直的导线在电路跳线处，中间层全包裹，避免产生短路情况；导线的形状与电路图中跳线符号一样。在上述技术方案中，所述导线为金属的箔层，所述箔层设有多个下凸和上凸；所述下凸可更紧密的和基础01开关长方体底座融合，所述上凸可在与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具上的箔层的互相接触时充分贴合。本专利技术具有以下的有益效果：本专利技术的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，可以使学生可以直接使用或者利用01开关教具任意组合为需要的芯片大体结构，详细了解01开关或者某芯片的工作原理及其结构。本专利技术的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，单个01开关电路和其他01开关电路可以利用接触的方式互联，自定义需要的功能，而不用想做一个型号的芯片，就完整从头设计一遍，只需要组合出来即可。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具的单个教具的整体结构示意图。图2为本专利技术中的主体部分的三视图示意图。图3为本专利技术中的单个开关的01开关电路的结构示意图。图4为本专利技术中的单体模块之间组合时互相吸引的磁铁分布示意图。图5为本专利技术中的磁铁卡槽结构示意图。图6为本专利技术中的导电层结构示意图。图7为本专利技术中的开关结构示意图。图8为本专利技术中的外接电源结构示意图。图9为本专利技术中的电路跳线结构示意图。图10为本专利技术中的针脚插孔结构示意图。图11为本专利技术中的PSW寄存器主体俯视示意图。图12为本专利技术中的单个开关的电路示意图。图13为本专利技术中的多个开关组合电路示意图。图14为本专利技术中的模拟内存加屏幕组合电路示意图。具体实施方式本专利技术的专利技术思想为：利用3D打印和激光刻蚀技术以及模块化思想，制作的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具。单个01开关电路和其他01开关电路可以利用接触的方式互联，自定义需要的功能，而不用想做一个型号的芯片，就完整从头设计一遍，只需要组合出来即可。下面结合附图对本专利技术做以详细说明。如图1所示，本专利技术的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具包括：多个单体教具；每个单体教具设有：基础01开关长方体底座；该基础01开关长方体底座上设有01开关电路和磁铁；所述01开关电路包括：两条水平和两条竖直的导线，其中一条水平导线与一条竖直导线导通，另外一条水平导线与另外一条竖直导线导通；两条竖直导线之间设有针脚插孔，用来插接用电设备；所述磁铁可将多个单体教具并列或并排吸引连接在一起；所述01开关电路可与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具的01开关电路利用接触的方式互联；所述01开关电路上设有0位置和1位置相互切换的开关。所述基础01开关长方体底座上设有磁铁卡槽，所述磁铁设置在磁铁卡槽里。所述01开关电路的外接电源为低压电源，电压为小于36v的安全电压。本专利技术的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具的一个单体教具如图2所示，由高分子材料打印的基础01开关长方体底座，利用激光刻蚀技术可以快速环保的打印上所需字体或者图案，自定义更加轻松，并且涂抹非常简单，只需要向下继续刻蚀掉一层，即可写入新的内容。图3是01开关电路的结构示意图，此部分电路就很好的展现了专利技术思想，单个01开关电路和其他01开关电路可以利用接触的方式互联，自定义需要的功能，而不用想做一个型号的芯片，就完整从头设计一遍，只需要组合出来即可，此部分可以看出侧面全部可以组合，电源线可以从任意接口接入，非常方便。图4所示是用来单体模块之间组合时互相吸引的磁铁分布，让组合非常简易，只需要互相靠近，即可吸紧并且导通电路。四个方向可以任意组合。图5所示是磁铁卡槽的设计细节，让磁铁紧密卡入卡槽。图6所示是全部导电层的设计，箔层下凸为了更紧密的和底座融合，上凸是为了互相接触时可以充分贴合。图7所示是开关处细节设计，金属滑块置于0位置，电路就不会导通，置于1位置，就会通电。让学生亲自操作，非常容易理解01开关的本质和运作方式。用直观和动手的方式加深理解。图8所示是外接电源处细节设计，用于外接安全学生电源，直接将铜线插入孔内即可让教具通电，孔内打印金属保证接触面积，避免产生金属部分贴合面积太小情况，导致发热。所述学生电源的电压小于36v。图9所示是电路跳线处设计，中间层全包裹，保证不会产生短路情况，同时让电路设计和电路图中跳线符号一样，易于被学生直观看懂电路图。图10是针脚插孔处设计，也很好的体现了模块化思想，这里提供了数对插孔，可以自定义当做LED插孔，测电点，或是连接各类电子设备，传感器等。自定义非常方便，节约了大量开模成本。图11是模块组装实例，这里展示的是组装为PSW状态字寄存器，激光打印处打印上单个开关名称以及功能注释，让学生清楚看清单个开关位的功能。这里选择在针脚处插入LED作为电路通断的指示，老师在台上列出操作数，学生根据操作数来控制各个位的开关，得出寄存这个操作数的正确01关系，轻松直观理解此芯片的工作原理，比直接死记硬背好得多。如果有条件，LED也可以换成各种电子电路，可以直接用开关控制电子屏幕等，更加直观。图12是单个开关的电路图；图13是多个开关组合电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，其特征在于，包括：多个单体教具；每个单体教具设有：基础01开关长方体底座；该基础01开关长方体底座上设有01开关电路和磁铁；所述01开关电路包括：两条水平和两条竖直的导线，其中一条水平导线与一条竖直导线导通，另外一条水平导线与另外一条竖直导线导通；两条竖直导线之间连接有针脚插孔，用来插接用电设备；所述磁铁可将多个单体教具并列或并排吸引连接在一起；所述01开关电路可与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具的01开关电路利用接触的方式互联；所述01开关电路上设有0位置和1位置相互切换的开关。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，其特征在于，包括：多个单体教具；每个单体教具设有：基础01开关长方体底座；该基础01开关长方体底座上设有01开关电路和磁铁；所述01开关电路包括：两条水平和两条竖直的导线，其中一条水平导线与一条竖直导线导通，另外一条水平导线与另外一条竖直导线导通；两条竖直导线之间连接有针脚插孔，用来插接用电设备；所述磁铁可将多个单体教具并列或并排吸引连接在一起；所述01开关电路可与并列或并排吸引连接在一起的其他单体教具的01开关电路利用接触的方式互联；所述01开关电路上设有0位置和1位置相互切换的开关。2.根据权利要求1所述的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，其特征在于，所述基础01开关长方体底座上设有磁铁卡槽，所述磁铁设置在磁铁卡槽里。3.根据权利要求1所述的基于3D打印的PSW程序状态字寄存器教具，其特征在于，所述01开关电路的外接电源为低压电源。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：宋阳，张志勇，唐永林，张志刚，邓向杰，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22