用multisim软件进行逻辑函数的化简与变换

利用multisim软件进行逻辑函数的化简与变换
张辉杰土登次仁
（西藏大学理学院，西藏拉萨850000）
摘要：本文对Multisim 软件中虚拟仪器逻辑转换器进行了简要的说明，并通过具体实例介绍了利用逻辑转换器进行逻辑函数化简与变换的方法。

关键词：Multisim 逻辑函数逻辑函数转换仪真值表
在进行逻辑运算时常常会看到，同一个逻辑函数可以写成不同的逻辑式，而这些逻辑式的繁简程度又相差甚远。

逻辑式越是简单，它所表示的逻辑关系越明显，同时也有利于用最少的电子器件实验这个逻辑函数。

因此，经常需要通过化简的手段找出逻辑函数的最简形式。

最常用的化简方法有公式法和卡诺图化简法，但在变量较多的情况下，逻辑函数的化简与变换将会特别复杂。

本文通过利用Multisim软件中所带的逻辑转换器，介绍了一种简单可行的逻辑函数的化简与变换的方法。

Multisim是一个用于电路设计和仿真的EDA工具软件，目前广泛应用于电子线路的仿真实验和电子系统的仿真设计。

它不仅提供了电路原理图输入、硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的仿真分析功能，同时还提供了一个庞大的元器件模型库和一整套虚拟仪表（其中包括示波器、信号发生器、万用表、逻辑分析仪、逻辑转换器、字符发生器、波特图示仪、瓦特表等），可以满足对一般数字逻辑电路、模拟电路以及数字—模拟混合电路进行分析和设计的需要。

它的另一个突出特点是用户界面友好、直观，使用非常方便。

尤其是对于已经熟悉Windows的用户，很容易掌握它的用法。

1．Multisim 10软件中逻辑转换器的简单介绍
逻辑转换仪（Logic Converter）是Multisim10软件
特有的仪器，能够完成真值表、逻辑表达方式和逻辑电路
三者之间的相互转换，目前实际中还不存在与之对应的设
备。

打开Multisim 10软件后，在右边的虚拟仪器栏可以
找到逻辑转换器图标，单击后在工作区域再击可创建一逻
辑转换器。

图1和图2分别为逻辑转换器的图标和工作面
板。

1．1 逻辑转换器与电路的连接
逻辑转换器图标中包括9
个端子，左边8个端子可用来连
接电路的节点，而右边的一个端
子为输出端子。

1．2 逻辑转换器面板说明
从工作面板图中可以看出，
逻辑转换器面板由四部分组成：
A~H 8个输入端、真值表显示栏、逻辑表达式栏及逻辑转换方式选择区。

逻辑转换方式选择区共有六个图标，从上至下分别为：逻辑电路转换为真值表、真值表转换为逻辑表达式、真值表转换为简化表达式、逻辑表达式转换为真值表、逻辑表达式转换为逻辑电路、逻辑表达式转换为与非门电路。

2 逻辑转换器应用实例
已知一逻辑函数Y的真值表如表1所示，利用逻辑转换器求出Y的逻辑函数式，化简为最简与或形式，并画出逻辑电路图。

A B C D Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 1 ×
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 ×
1 1 0 0 ×
1 1 0 1 0
1 1 1 0 ×
1 1 1 1 1
2．1 真值表转换为逻辑表达式
将表1所示真值表键入到逻辑转换器中真值表显示栏中，点击转换方式选择区的真值表转换逻辑表达式图标，即可完成从真值表到逻辑表达式的转换。

如图3所示
从逻辑表达式栏可得到转换结果：
Y（A、B、C、）=A’B’C’D+A’BC’D+A’BCD’+A’BCD+ABCD
可以看出，所得到的逻辑表达式是以最小项之和的形式给出的。

为了将最小项表达式化为最简与或形式，只需再点击真值表转换为简化表达式，如图4所示，即可得到最简式：
Y（A、B、C、）=A’D+BC
2．2 逻辑表达式转换为逻辑电路图
点击转换方式选择区第五个图标，即逻辑表达式转换为逻辑电路图标，可得到图5所示逻辑电路图，该电路图为与、或、非门组成的逻辑电路。

点击转换方式选择区第六个图标，
即逻辑表达式转换为与非门电路图标，
可得图6所示电路图，该电路完全由与非门电路构成。

从上例中可以看出，利用Multisim10软件中的逻辑转换器可以非常方便的在逻辑函数
的真值表、最小项表达式、最简与或式以及逻辑电路图之间任意的进行转换。

Multisim软件所提供的虚拟仪器还具有非常强大的功能，在此，仅以逻辑转换器应用的简单说明，抛砖引玉，请大家不吝斧正。

参考文献：
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2] 张新喜. Multisim 10 电路仿真及应用[M].北京: 机械工业出版社,2010.
[4] 康华光，陈大钦.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1999.。