数字电子仿真实验教程(Multisim)

件工具条的
的 A、B 键控制（鼠标可直接控制） ，观察探测灯的变化规律，与表 2-1 对照，验证“与非门” 的逻辑功能。 （2）用发光 二极管来实验。电路连接如图 2-3 所示，图中开关 J1 在通用器件箱 选择开关 下的 （也称之拨码器） ，发光二极管在 的 下选取。
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中，
李良荣 编著 项目来源：贵州省教育厅 2008 年教学质量与教学改革工程项目“EDA 教学电子资源的建设”
图 2-5
字符发生器的设置
（触发设置栏） 、 Frequency（输出频率设置栏） 。 D isplay 中有四个条目： Hex（十六进制） 、Dec（十进制） 、Binary（二进制） 、AscII 码， 图中已经选择 Hex ，所以右边窗口中以 8 个 16 进制的字元表示 32 位输出的状态； Controls 中有三个条目： Cycle （循环输出） 、 Burst （一次性从初始地址到最大地址的 字元输出） 、 Step （一次输出一个地址的字元） ； Set … 在弹出窗口的 Buffer Size 栏中设置字符组数，其数字决定输出字符组数（如输入 5 ，按 Accept 按钮即得 Word Generator-XWG1 窗口中右边的字符组数，其它选项暂不介绍 ） ； Trigger 可以设置触发信号， Internal( 内触发 ) 、 External （外触发） ，以及是上升沿触 发 还是下降沿触发； Frequency 设置输出频率，是指字符发生器输出字元的频率。 运行仿真： 双击逻辑分析仪，开启仿真，调整窗口下边的 Clock ，可以看到如图 2-6 所 示的分析波形，例如字符发生器发出的“ 00000003 ” ，每一位都是十六进制数，其“ 3 ”是二 进制的“ 0011 ” ，代表 0 位、 1 位、 2 位和 3 位四根输出线，这组数据只有 0 位（与非门的 B 输入）和 1 位（与非门的 A 输入）输出是“ 1 ” ，其它位均输出“ 0 ” 。结论：从上述三个实验 的结果表明，完全合乎“与非门”的逻辑功能。但 Multisim 环境实验，结果直观，操作方便、
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李良荣 编著 项目来源：贵州省教育厅 2008 年教学质量与教学改革工程项目“EDA 教学电子资源的建设”
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击“？” ，其值在‘0’ 、 ‘1’ 、 ‘X’间变化)。
输入端口设置
确定输出值
选中
真值表
双击之
功 键
能
逻辑表达式窗口，可以输 入
图 2-7
逻辑转换仪功能描述
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系列八位并行 16 进制字元， 左半部分为 Display （ 显示设置栏） 、 Controls （ 控制设置栏） 、 Trigger
输入字元个数，点 击 点击之，出设置窗 口 在窗口中选中后 ， 修改
仪表工具条
设计管 理窗口
设计工作窗口
设计翻页标签
图 1-1 Multisim10 的工作界面 2. 元件工具条 主数据库的元器件资源如图 1-2 所示。
图 1-2 元件库资源
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图 1-4
仪表工具条
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图 1-5 虚拟仪表名称
4. 设计窗口翻页
在窗口中允许有多个项目 ，点击如图 1-1 所示下部的翻页标签，可将其置于当前视窗 。
5. 设计管理器
思考：
（1）逻辑分析仪与示波器有何差异？ （2） 字符发生器的置数功能与逻辑开关置 数功能相比较有何特点？
时钟调整
图 2-6 逻辑分析仪分析结果
二、逻辑转换仪的使用
1． 实验目的： （1）学习 Multisim 中逻辑转换仪的使用； （2）学习简单电路设计方法。 2. 逻辑转换仪的功能： 逻辑转换仪是一个较为有用的虚拟仪表 ， 用它可作一些逻辑转换及简单的数字电路设计 。 双击之，在弹出窗口中 ，可以实现由电路图转换为真值表、真值表转换为逻辑表达式、逻辑 表达式转换为真值表、逻辑表达式转换为电路图等功能。 3. 实验内容： （1）真值表转换为逻辑表达式 在 Multisim10 仪表栏中调出逻辑转换仪（在仪表工具条中第 12 个） ，再双击逻辑转换仪 图标，出现图 2-7 所示界面，左上方的 A、B、C、D、E、F、G、H 为输入变量（作输入端口 ） ， 点击其中的某个或某几个字， 将会自动列出真值表见 图 2-7 所示，只需确定输出状态即可(点
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数字电子仿真实验教程
摘 要
本教程涉及 Multisim10 在数字电路 教学中的应用。第一部分通过实例介绍常用仪器仪表 的测量方法，主要应用了信号发生器 、示波器字符发生器、逻辑转换仪、逻辑分析仪等常用 电子仪器；读者可依据所选教材、侧重内容、学习进度适当取舍。
参考书目推荐：
例如，我们设计一个三人表决器，两人同意为表决通过（确定输出值为‘1’ ） ，即设定真 值表为图 2-7 所示。用真值表转换为逻辑表达式 ，只需点击 ， 即可得到化
简的逻辑表达式，如图 2-7 所示界面的下边框中的 AC+AB+BC（含义是 Y AC AB BC ） ； 若 点 击 ， 可 以 得 到 与 真 值 表 一 一 对 应 的 逻 辑 表 达 式
数据库按钮（ Database management ） ，可开启数据库管理对话框，对元件进行
元件编辑器按钮（ Create Component ） ，用于调整或增加 、创建新元件。 分析结果示窗按钮，其后的箭头下拉菜单选择分析命令。 后处理器窗口开 / 关，可以对已分析过的数据进行综合处理。 电气规则检查按钮。 屏幕捕捉器按钮 。 返回顶层按钮 。 由 Ultiboard 反注释到 Mutisim 。 注释到 Ultiboard 10 。 使用中的元件列表 ，列出了当前电路中用过的全部元件种类 。 Multisim 的帮助文件。
1 ． 李良荣 罗伟雄 杨鲁平等 .《 EWB9 电子设计技术》 ，北京：机械工业出版社，2007.7 。 2 ． 李良荣 周骅 林洁馨等 . 《 EDA 技术及实验》 ，成都：电子科技大学出版社， 2008.8 。 3 ． 李良荣 罗伟雄 杨鲁平等 . 《现代电子设计技术》 ，北京：机械工业出版社， 2004.7 。
0位
1位
A B
Y
象征性的放置于 电路中，表示集 成电路的电源、
31 位
地
图 2-4
与非门的 Multisim10 实验电路
设置字符发生器 ：字符发生器在数字电路仿真中应用非常广泛 ，是并行输入多路数字信 号的理想仿真工具，它最多可以输出 32 路数字信号。 双击 XWG1 即弹出字符设置界面如图 2-5 所示（已设置好） ，界面中右半部分区域显示一
2-9 所示。 （节点名 1 、2 ……是计算机根据连接电路的顺序自动产生的，可以显示和关闭，方 法是在设计窗口的空白处点击鼠标右键 ，然后点击弹出式菜单中的 窗口中 标签下的 可显示） ，再选择弹出
（ 3 ）由逻辑表达式转换为真值表； 假若我们在逻辑转换仪的下边框内中输入 Y ABC ABCD ABC D AD' ，如图 2-10 所示（用键盘上的单引号键入 “” ） ，然后点击 按钮可得到的真值表，如图
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第二节 仿真实例
一、门电路的测试
1.实验目的： （1）理解“与非门”的逻辑功能； （2）学习发光二极管、电平探测灯的应用； （3）学习字符发生器和逻辑分析仪的使用。 2.实验原理： 二输入端与非门的电路符号如图 2-1 所示、真值表如表 2-1 所示。 表 2-1 二输入端与非门真值表 A A B 0
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图 2-2
与非门逻辑功2
在这个实验的操作中需注意 J1 的连接方法，还要注意 LED 需串一个限流电阻（实际器件 应用时也需要限流电阻 ） 。 开启仿真开关， 操作 J1(只能用鼠标操作 )， 观察 LED 状态变化，与图 2-1 对照， 验证“与 非门”的逻辑功能。 （3）用字符发生器来代替 0/1 输入开关，用逻辑分析仪来分析 。电路如图 2-4 所示。字 符发生器在仪表工具条的第 11 个，逻辑分析仪在第 13 个。
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（ 1） （ 2） 据表。 （ 3） 编辑。 （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） （ 9） （ 10 ） (11) （ 12 ） (13)
层次项目栏按钮 （ Toggle Project Bar ） ，用于设计管理器的开启 / 关闭。 层次电子数据表按钮 （ Toggle Spreadsheet view ） ，用于开关当前电路的电子数
A’ BC+AB ’ C+ABC ’ +ABC（其含义是 Y ABC ABC ABC ABC ） 。 （2）逻辑表达式转换为由“与、或、非门等”或由“与非门”组成的电路 在图 2-7 中（已经生成了逻辑表达式） ，点击 的三人表决器电路图；若点击 即可得到如图 2-8 所示
可以得到只由“与非门”组成的电路，如图
&
B 0 0 1 1
Y 1 1 1 0