labview的8位逻辑分析仪
LabVIEW形编程的基本原理和概念
LabVIEW形编程的基本原理和概念LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一种图形化编程语言,广泛应用于测量、自动化控制、数据采集和仪器仪表等领域。
LabVIEW的独特之处在于其以图形化方式表示程序逻辑,开发者通过拖拽和连接不同功能模块(也称为虚拟仪器)来构建应用程序。
本文将介绍LabVIEW形编程的基本原理和概念。
一、前言LabVIEW的形编程思想源于数据流编程(Dataflow Programming),即程序的执行顺序由数据的流向来决定。
这与传统的文本编程(如C++、Python等)有很大不同,使得LabVIEW适用于更直观的任务描述和控制。
二、LabVIEW的基本元素1. 虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VIs)虚拟仪器是LabVIEW的基本构建块,类似于传统编程语言中的函数和过程。
每个虚拟仪器由输入和输出终端组成,其中输入接收来自其他虚拟仪器的数据,经过内部处理后输出结果。
用户可以通过连接虚拟仪器的输入和输出终端来组装自己的应用程序。
2. 数据流LabVIEW中的数据以数据流的形式在不同虚拟仪器之间传递。
数据流可以是标量、向量、矩阵等形式。
不同数据类型的数据流可以在连接时自动进行类型转换,使得数据处理更加灵活。
3. 控制流除了数据流,LabVIEW中还包括控制流,用于控制程序的执行顺序。
控制流可以是顺序结构、分支结构和循环结构等。
通过控制流的设置,开发者可以实现程序的条件判断和循环控制,从而实现更复杂的功能。
三、LabVIEW的编程环境LabVIEW提供了一个图形化的开发环境,在该环境中开发者可以进行程序的编辑、调试、运行和测试。
1. 前面板(Front Panel)前面板是与用户交互的界面,用于显示虚拟仪器的输入和输出终端,以及其他用户界面元素(如按钮、滑动条等)。
LabVIEW的8位逻辑分析仪
目录引言 (5)一、LABVIEW和数字逻辑分析仪简介 (6)1.1 LABVIEW简介 (6)1.2 数字逻辑分析仪简介 (6)1.3 实验平台简介 (8)二、数字逻辑分析仪的总体设计 (8)三、前面板设计 (11)四、程序设计 (11)五、调试及结果 (13)六、总结心得 (14)七、参考文献 (15)引言数字逻辑分析仪重点在于考察信号高于或低于某一门限电平值,以及这些数字信号与系统时间之间的相对关。
逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它可以监测硬件电路工作时的逻辑电平(高或低),并加以存储,用图形的方式直观地表达出来,便于用户检测,分析电路设计(硬件设计和软件设计) 中的错误,逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速地定位错误,解决问题,达到事半功倍的效果。
逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。
由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在High与Low之间形成数字波形。
逻辑分析仪分为两大类:逻辑状态分析仪(Logic State Analyzer,简称LSA)和逻辑定时分析仪(Logic Timing Analyzer)。
这两类分析仪的基本结构是相似的,主要区别表现在显示方式和定时方式上。
LabVIEW是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,使用“所见即所得”的可视化技术建立人机界面,使用图标表示功能模块迷失用图标之间的连线表示各模块间的数据传递。
同时LabVIEW继承了高级编程语言的结构化和模块化编程的优点,支持模块化与层次化实际,这种结构的实际增强了程序的可读性。
LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接收,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。
基于LabVIEW的VlSA仪器驱动设计
基于LabVIEW的VlSA仪器驱动设计LabVIEW在仪器控制、数据采集、数据分析处理和数据显示等方面有着显著的优点。
LabVIEW 集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能。
它还内置了便于应用TCP/IP、Activex等软件标准的库函数。
这是一个功能强大且灵活的软件。
利用LabvIEW可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
特别是在仪器控制方面,NIVISA提供了方便的图形化编程节点,可以让用户很快的根据自己所需仪器的特点编写相应的仪器驱动,然后在LabVIEW开发环境中调用这些驱动,编写需要的应用程序,从而方便快捷的完成计算机对仪器的控制以及计算机与仪器之间的通信。
VlSA简介计算机与仪器通信的实现是仪器发展史的一个里程碑。
可编程地控制仪器给仪器控制领域到来了极大的改进和灵活性,并且可以不再依赖于具体的人工操作。
LabVIEW开发环境提供了强有力的编程支持,这就使得测试系统的主要任务转移到计算机与仪器连接的接口和总线问题上。
这就需要一个既可以表示接口特性又可以详细表示仪器性能的软件体系,而且这个软件体系应具有很好的通用性。
VISA驱动很好地满足了这些需求。
VISAAPI(Application Programming Interface,应用编程接口)可以通用于基于Ethernet,GPIB,GPIB—VXI,VXI,PXI 和串口等多种总线的测试系统,使用者不必再研究各个接口总线特定的API。
作为仪器I/O函数库,VISA编程与传统的I/0软件编程基本相同,主要是通过设备的端口读写操作和属性控制,实现与仪器的命令与数据交换。
VISA函数按照功能基本上可以分为基本I,0、格式化I/O、内存I/O、资源管理、共享内存管理、事件处理和属性控制等几大类。
用户可以在VISA中利用SCPI命令来控制基于消息基的仪器和带有SCPI命令翻译节点的基于寄存器级的仪器,对于不接收SCPI命令的仪器,也可以通过使用VISA的寄存器读写节点直接访问仪器的底层寄存器的方法来实现对仪器的控制。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和集成开发环境,广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用,包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色,用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序,而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程:LabVIEW采用数据流图(Dataflow Diagram)作为编程范式,用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑,直观清晰。
丰富的函数库:LabVIEW提供了丰富的函数库,涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域,用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持:LabVIEW支持多种操作系统,包括Windows、macOS和Linux,用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能,实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤:界面设计:通过LabVIEW提供的界面设计工具,设计出符合用户需求的操作界面,包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集:利用LabVIEW提供的数据采集模块,连接传感器或其他设备,实时采集数据并显示在界面上。
数据处理:通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理,如滤波、傅里叶变换等。
控制算法:根据需求设计控制算法,并通过LabVIEW实现对实际设备的控制,如PID控制、状态机等。
Labview概述
“数据流编程”:对一个节点而言,只有当它所有 输入端口所需要的数据都被提供以后,它才能够执 行。 例如:c=(a+b)×100;
并行执行:
(3)图标/连接端口
VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作为子 程序,这里称为子VI(SubVI),被其他VI调用。
图标:作为子VI的直观标记; 连接端口:表示该子VI被调用时的输入输出接 口;
控制和指示统称为对象或控件。
前面板窗口
(2)程序框图面板(后面板)
每一个程序前面板都对应着一段框图程序。 框图程序用LabVIEW图形编程语言编写,可 以把它理解成传统程序的源代码。
框图程序构成:节点(Node)、数据端口 (Terminal)和数据连线(Wire)构成。
程序框图窗口
节点:VI程序中执行元素,包括功能函数、结 构、代码接口节点和子VI; LabVIEW共有4种类型节点: 1.功能函数(Functions):LabVIEW内置节点; 2.结构(Structures):用于控制程序执行方式; 3.外部代码接口节点: LabVIEW与外部程序的接 口 4.子VI(SubVI)。
3.运行VI (1)运行VI (2)连续运行VI (3)停止运行VI (4)暂停VI运行
4.调试VI (1)单步执行VI (2)设置断点 (3)设置探针 (4)高亮显示执行 5.生成应用程序和安装程序
四、Labview 编程实例
Labview 与RS232串口通信
主要功能:用Labview软件编程实现串口通信。
前面板
程序框图
VISA串口字节数:返回指定串口的输入缓 冲区的字节数。 VISA写入
VISA配置串 口
VISA读 取
VISA关 闭
LabVIEW仪器控制
独立总线
4. 以太网 5. CAN 6. IEEE1394(火线 火线) 火线 7. 无线
模块化总线
1. PCI
PCI总线是当今使用最广泛的计算机内部 总线是当今使用最广泛的计算机内部 总线之一。 总线之一。 一般的计算机都有3个或更多的PCI插槽。 PCI提供了高速的传输,理论带宽达到 1056Mbits/s。
独立总线
1. GPIB
通用接口总线(GPIB-General Purpose Interface - Bus)是独立仪器上一种最通用的I/O接口。GPIB是 专为测试测量和仪器控制应用设计的。 GPIB是一种数字的、8位并行通信接口,数据传输 速率高达8M字节/秒。该总线可为一个系统控制器 提供多达15台仪器连接,连线长度小于20米。 PC本身很少带有GPIB。实际上,用户通常使用一个 插卡(如PCI-GPIB)或一个外部转换器(如GPIBUSB)在自己的PC中增加GPIB仪器控制功能。
仪器驱动程序
为了满足仪器控制和测试应用不同需求, 存在两种不同类型的仪器驱动程序:
即插即用(VPP)驱动程序 可互换的虚拟仪器(IVI)驱动程序
直接I/O
仪器驱动程序
IVI、Plug&Play和Direct I/O三种方 、 和 三种方 式比较
VPP仪器驱动
VXI Plug&Play标准 ——VXI即插即用系统联盟,开发新一代程 控仪器I/O软件规范——虚拟仪器软件规 范VISA
可编程仪器标准命令SCPI
SCPI命令与编程语言无关。LabVIEW提 供的MAX和仪器I/O助手都可以向指定仪 器发送命令。
SCPI命令结构图
通用命令 * + 命令 [+?] 程控命令
论文-基于NIELVIS电子实验设计
基于NI ELVIS的电子实验设计摘要随着低本钱高性能的计算机资源普及运用,数字化仪器平台逐渐取代传统电子仪器已成为一种趋势。
我国理工科学校的教学、科研需要大量的测量分析仪器设备,特别是电子类实验教学,每种仪器都必须配置多套,而且有些仪器设备价格十分昂贵。
因此购置仪器设备的巨大投入经费,一般学校难以承受,造成仪器设备缺乏和过时旧等现象,严重影响教学科研效果。
另外,由于传统电子学实验室教学模式存在的弊端,造成实验室设备利用率低,实验信息管理混乱,实验教师工作繁杂,最终不仅仅浪费了学校大量的人力物力,而且学生还不能真正地掌握实验,培养过关的动手能力〔学校实验室仪器配备不全,一些必要的实验无法展开〕。
如果把虚拟仪器运用到实验教学和科研中,不但可以节约大量仪器设备的经费投入,而且能够提高实验教学和科研的质量与效率。
尤其是NI ELVIS在数字电路实验教学中的应用,效果更为明显。
关键词:电子技术实验教学虚拟仪器LabVIEW 优势Based on the NI ELVIS electronic experimental designAbstractWith popularization using low-cost high-performance puter resources, digital instrument platform is gradually replacing traditional electronic instrument has bee a trend.School teaching and scientific research in science and engineering in our country needs a lot of measurement analysis instruments, especially the electronic experimental teaching, each instrument must be configured more sets, and some equipment is very expensive. Therefore buy equipment investment funds, general school unbearable, causing the phenomenon such as lack of obsolete and outdated equipment, seriously affect the effect of teaching and research. In addition, due to the insufficiency of the traditional electronics laboratory teaching mode, lab equipment utilization rate is low, the experiment information management chaos, the experiment teachers work multifarious, in the end not just wasted a lot of school resources, and students can't really control experiment, train pass ability (school laboratory instrumentequipped with is not plete, some necessary experiments can not open).If the virtual instrument is applied to the experiment teaching and scientific research, not only can save a lot of instruments and equipment of funds investment, but also can improve the quality and efficiency of experiment teaching and scientific research. Especially the virtual instrument in the digital circuit experiment teaching, the application of effect is more obvious.Keywords: electronic technology experiment teaching advantages of virtual instrumentLabVIEW目录摘要I引言- 1 -1. 1传统电子学实验室教学模式的弊端- 1 -1. 1.1 实验室设备利用率低- 1 -1. 1.2实验信息管理混乱- 1 -1. 1.3 实验教师工作繁杂- 1 -1. 2 虚拟仪器在电子实验教学中的应用- 1 -1. 2.1 虚拟仪器概述- 2 -1. 2.2 LabVIEW的编程简介- 2 -1. 2.3 虚拟仪器中的数字电子技术- 2 -第一章数字电路教学实验的设计- 5 - 1.1平台的构建- 5 -1.2半加器的设计- 6 -1.3全加器的设计- 7 -1.4比拟器的设计- 8 -1.5双向同步计数器的设计- 9 -1.6与非门的设计- 10 -1.7 D触发器的设计- 11 -1.8 JK触发器的设计- 12 -1.9 译码器的设计- 13 -第二章虚拟数字示波器的设计与实现- 15 - 2.1虚拟示波器的介绍- 15 -2.2软件设计思想- 16 -2.3 前面板设计- 17 -2.4信号采集模块- 19 -2.5信号测量和分析控制模块- 19 -2.6虚拟示波器的具体软件设计- 20 -第三章基于虚拟仪器的实验室设计方案- 23 - 3.1虚拟仪器实验室的硬件平台- 24 -3.1.1 DAQ虚拟仪器系统- 24 -3.1.2 GPIB虚拟仪器系统- 27 -3.1.3 VXI虚拟仪器系统- 28 -3.1.4 PXI虚拟仪器系统- 29 -3.1.5 USB和IEEEl394虚拟仪器系统- 30 -3.1.6 RS一232虚拟仪器系统- 30 -3.2虚拟仪器实验室的软件平台- 31 -3.2.1虚拟仪器软件体系构造(VISA)- 32 -3.2.2仪器驱动程序- 33 -3.2.3应用软件- 33 -第四章论文总结- 34 -参考文献- 39 -引言实验室是教学、科研的重要基地,实验室的建立也反映了学校的教学体系、学科建立和管理体制的水平。
第四章 Multisim虚拟仪器.
• (1)Timescale控制区 • A/B:将一个通道的输入信号作为X轴的扫描信号, 另一个 通道的输入信号施加在Y轴上。在此按钮 上,右击弹出快捷菜单,选择两个通道信号分别 作为X轴和Y轴信号,一旦选中其他选项,此按钮 将显示为所选择的选项。 • A+B:显示的波形为4个通道中任意两个不同通 道的输入信号的叠加,在此按钮上,右击弹出快 捷菜单,可以选择其他菜单项,选择其他两个通 道信号之和。一旦选择其他菜单项,该按钮显示 为所选择的菜单项。
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• (2)Channel A区,用来设置A通道的输入信号在Y轴 的显示刻度 Scale:设置Y轴的刻度 Y position:用来设置Y轴的显示刻度 AC:输入交流耦合方式,仅显示输入信号的交流成 分 0:A通道的输入信号被短路 DC:输入直流耦合方式,实时显示信号的实际大小 (3)Channel B区,用来设置B通道的输入信号在Y轴的 显示刻度,方法与ChannelA的方法相同
符号图 面板 显示区 图标 输入端 控制区 显示设置区 仪器开关 分析 设置区
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• 2.操作
(1)显示区:用来显示测量结果 (2)仪器开关区 • Start:测试开始 Stop:测试结束 (3)分析设置区 • Fundamental Freq:设置基准频率 • Resolution Freq:设置频率分辨率 (4)控制区 • THD:测试分析总谐波失真 • SINAD:测量分析信噪比失真 • Set:用来对THD和SINAD分析进行设置 (5)显示设置区:设置分析显示结果为百分比%还是分贝 dB
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• 3.举例:用双通道示波器观察李莎育图形
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• 4通道滤波器
4通道滤波器不仅用来显示4路信号的波形,而且还可以用 来测量信号的频率、幅度和周期等参数,主要用来观测多 路信号
labview学习体会
2008 11-06
Labview 是一种图形化编辑语言,与以前的文本编辑语言有很大的区别,他不需要注重语法。
他是一门专业性很强的语言,在数据采集和测量方面有很强的优势,一个个模块很快就可以拿过来用的。
Labview 需要经验的积累,很多知识可以通过网络来解决。
最近从网上下载了很多资料,像labview和DSP 单片机的通信,labview和word的通信等等
做了个绘制曲线的例子其实labview绘制曲线很方便的,只是很多的技巧还不了解
多态VI---根据输入数据的不同,自动选择VI。
GPIB通用接口总线一种数字的.8位并行通信接口,数据传输速率—8MB/S 最多可接15台仪器,但一半的PC机上都没有. RS232 只能连接和控制一台仪器数据速率低于20KB/S,RS485 传输距离1200M 最多可接256个PC机都不带
把鄢老师的控制逻辑变成动态连接库
2008 11—11 15:43 小技巧
希望有一段提示文字出现在界面上,需要使用字符串控件,但是希望文字直接出现在面板上,用户看不到包裹它的控件。
这时候,就可以使用一个经典风格的字符串控件,然后用画笔把它的边框和背景都画为透明色即可。
2008 12-18 fterwarfs if originally closed
2008 12-19 今天又发现个问题,增终于解决了一个困饶很久问题
自VI设置的问题,需要选上close a益就是放大倍数。
labview简介与教程,入门
精选课件
12
用LabVIEW做的示波器,与精真选课实件的示波器有着相同的功能
13
LabVIEW和虚拟仪器在物理实验中的 应用
对学生进行LabVIEW和虚拟仪器的基本知识 和技术的训练,有助于他们在将来的工作中 掌握运用。
将部分实验的传统测量方法改进为计算机自 动化测量分析,使实验的效率大大提高,物 理内容更加突出。
通过适当配置接口,可以充分综合利用实验 室现有的各种数字仪器仪表,以及用C++等 系统开发的计算机数据测控系统。
精选课件
14
三,基础知识学习
LabVIEW程序构成 控制选项板功能介绍 函数选项板功能介绍 工具选项板功能介绍 数据线、数据流和数据类型 控制量与显示量
精选课件
15
bVIEW程序构成:
:信号分析(Analysis),信号发生、时域及频 域分析功能模块及数学工具。
精选课件
23
提示:LabVIEW中,你可以随时获得帮助。用Help→Show Context Help打开帮助窗口(Context Help)快捷键为Ctrl+H, 当把鼠标放到任何感兴趣的模块对象上时,就会在帮助窗口中显 示相应的帮助信息。
精选课件
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图×:示波器流程图
精选课件
18
图×:示波器流程图
下面介绍工具条上常用按钮的功能 (其他按钮功能见附录)
:运行(Run),如果VI有编译错误,此按钮 将变成 。
:连续运行(Run Continuously)。
:异常中止执行(Abort Execution)。
。
:加亮执行(Hightlight Execution),只 有流程图中有。进入加亮执行时,变成 此时,流程图中的数据变亮,同时显示VI执 行中的一些中间数据。 提示:使用了 会精选使课件LEBVIEW占用大量CPU, 19
利用LabVIEW开发虚拟仪器实现自动化测试
利用LabVIEW开发虚拟仪器实现自动化测试自动化测试是现代科技发展的重要领域之一,它为各行业的生产和研发工作提供了高效、可靠的测试手段。
虚拟仪器是一种基于计算机软件和硬件的测试设备,通过编程语言和图形化界面来进行测试和数据处理。
LabVIEW作为一种面向虚拟仪器的编程环境,具有强大的功能和易于上手的特点,成为了自动化测试领域的主流工具之一。
本文将介绍如何利用LabVIEW开发虚拟仪器,实现自动化测试的目标。
一、LabVIEW概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器公司(NI)开发的一款用于虚拟仪器控制、数据采集和数据处理的编程环境。
LabVIEW以图形化编程为特色,用户可以通过拖拽和连接图标、交互控件以及数据流来编写程序。
与其他传统编程语言相比,LabVIEW的可视化特点使得程序逻辑更加直观,开发效率更高。
二、虚拟仪器开发流程利用LabVIEW进行虚拟仪器开发,一般需要经历以下几个步骤:1. 设计测试方案在进行自动化测试前,需要对测试目标进行明确的定义与分析。
确定被测设备的功能需求,编写测试计划和测试用例。
完整、清晰的测试方案有助于后续的程序编写和结果分析。
2. 界面设计LabVIEW提供了丰富的控件和视图组件,可以根据实际需求设计测试界面。
界面设计要尽量符合人机工程学原则,使用户操作简单直观。
可以使用各种控件,如按钮、图表、输入输出框等,来实现测试参数的设定、显示和操作。
3. 编程实现LabVIEW支持多种编程方法,包括数据流编程、事件编程、状态机编程等。
根据测试方案和界面设计,使用LabVIEW的编程功能进行程序的实现。
通过拖拽连接图标和控件,搭建程序框图,并编写具体的代码逻辑。
4. 连接硬件设备虚拟仪器需要与物理设备进行数据交互,因此需要将LabVIEW程序与硬件设备进行连接。
LabVIEW提供了多种通信接口和协议,如GPIB、USB、串口等,可以根据需要选择合适的方式进行连接。
基于LabVIEW与单片机的频谱分析仪的实现
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收 稿 日期 :0 5 9 8 2 0 一O 一O 作 者 简 介 : 铁 保 ( 9 1 )男 , 徽 巢 湖 人 。 读 硕 士 汪 18 一 , 安 在
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T TL电平 与 P C机 串 口发送 的 电平 不 一致. 因此 , 要 一个 电平 转 换 器 , 需 这里 选 择 MAX 3 2 2芯 片. 2 0 5 X 5 4
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基 于 L b E 与 单片 机 a VI W 的 频谱 分 析 仪 的实 现
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LabVIEW-示波器
我们身边的USB
USB总线声卡
测控领域的USB
PISA-II
微型虚拟示波器 便携式近红外光谱分析仪
微型高速采集卡
信号综合分析仪
USB虚拟示波器系统设计思想
+
通用示波器
USB虚拟示波器特点
示波器特性
• 基于USB总线;
• • • • • • • • •
无需外部电源,即插即测; 体积小,80mm×65mm,手掌大小; ±5V双极性信号输入; 单/双通道可选择输入模式; 单通道80MHz/双通道40MHz采样率; 单通道64K/双通道32K板载内存; 可程控调节存储容量; 8位垂直电压分辨率; 8级采样频率程控选择。
OUT A
L? +5V ACHA R? r J? c?c NPN1 R? +5V 1 0K r? r 1 2 3 4 U? R? U? AQY2 10 C?C R 8 7 6 5 L
C?
0.1
0 . 01 C?
R? R R? R
OUT B
-5 V C? L? L
CHA R? 5 00 k c? c R? 5 00 k c? c
目录
• 硬件板卡设计 • 软件系统开发 • 测试结果
驱动程序的作用
驱动程序工作在 核心态下,介于 应用软件和设备 硬件之间
应用软件
用户态 核心态
驱动程序
USB驱动程序实现的作用:
(1) USB协议的处理 (2) 与上层应用软件的交互 (3)与底层硬件设备的通信
USB设备驱动序实现的主要例程
即插即用例程,完成自动识别USB设备,实现硬 件资源分配和再分配。 电源管理例程,完成电源策略管理,决定什么时 候应该采用何种电源策略。 设备控制例程,负责设备的控制,主要是指对设 备的一些操作命令的发送或者一些标志的读取。 数据读写例程,完成上层应用软件API函数所对应 的打开设备、关闭设备、读设备和写设备等例程 函数。
administrator阅1
3.1 数据采集的竣工 在一块声卡上有晶振、AD/DA 转换芯片和数字信号处置芯片及其他补助电路。学会实现。因此,它 可能作为数据采集卡使用,对于虚拟示波器使用。不过被采信号的频次被限制在音频边界之内。设 定了采样频次、采样位数、缓冲区大小之后,虚拟。再行使声卡的 DMA 方式进行数据采集工作 [2]。本文在 LabVIEW 环境下,借助硬件驱动序次对声卡的采样频次、采样位数、缓冲区大小等离 别进行限度,第五代营养健康食品 第五代营养健康食品 5871 时代 十大健。虚拟示波器。根据用 户的须要调整波形呈现,进行波形阐发,从而构乐成能健旺的虚拟存储示波器。 labview 虚拟示波器 本虚拟示波器所能丈量的信号总共为弱电,学会最好的虚拟示波器。大约为 1VAC 以下的信号(一般 由声卡的性能决议确定),如果须要丈量更大的信号,须要将信号衰减到量程以内。 3.2 软件打算
关键词:虚拟示波器基于声卡的设计与实现。声卡;虚拟仪器;LabVIEW;示波器
1 引言
虚拟仪器技术的提出和兴盛,学习声卡。标志着二十一世纪自动测试与电子丈量仪器领域技术兴盛 的一个首要方向。所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和打算仪器的测试效用,使用者 在操作这台计算机时就像谑褂靡惶ㄗ约荷杓频淖ㄓ玫拇车缱右瞧鳌 2 僮魅嗽笨赏ü押玫耐 夹位没 Ы 缑婧屯夹位喑逃镅岳纯刂埔瞧鞯钠舳⒃诵泻徒崾瓿啥员徊庑藕诺氖莶杉⑿藕欧治觥 ⑵淄枷允尽⒉ㄐ瓮枷允尽⒐收险锒稀⑹荽娲⒁约翱刂剖涑龅裙 δ 堋?BR>虚拟仪器编制中,想知道 虚拟示波器 设计。硬件解决信号的输入和输入,软件可能很轻易地删改,虚拟示波器软件下载。转 化仪器编制的效用,以适应不同使用者的须要。其中信号的输入局部一般使用数据采集卡竣工。商 用的数据采集卡具有较大的通用性,我不知道虚拟示波器。但其价钱昂贵。通常声卡,具有 16 位 的量化精度、数据采集频次是 44kHz,完全可能满足特定应用边界内数据采集的须要。我不知道虚 拟示波器使用。
LabVIEW数据采集设备的定时与触发资料
目录一、硬件定时和软件定时的比较 (1)1.1 时钟 (1)1.2采样定时类型 (6)1.2.1采样时钟 (7)1.2.2握手 (8)1.3硬件定时单点采样模式 (10)1.4多路复用采样和同步采样 (10)1.5设置和保持时间 (11)1.6同步模拟输出按需定时 (11)1.7定时响应模式 (11)二、触发 (12)2.1前移触发 (12)2.2准备开始触发 (12)2.3到期触发 (12)2.4握手触发 (12)2.5暂停触发 (13)2.6参考触发 (13)2.7开始触发 (13)2.8触发类型 (13)2.8.1模拟边沿触发 (13)2.8.2模拟电平触发 (14)2.8.3模拟窗触发 (15)2.8.4数字边沿触发 (16)2.8.5数字电平触发 (16)2.8.6数字模式触发 (16)2.8.7软件触发 (17)三、同步 (18)3.1同步的类型, 锁步和握手 (18)3.2主设备和伺服设备 (18)3.3错误源 (19)3.3.1抖动 (19)3.3.2稳定性 (19)3.3.3精度 (19)3.3.4偏度 (20)3.4同步的方法 (20)3.4.1开始触发同步 (20)3.4.2采样时钟同步 (20)3.4.3参考时钟同步 (21)3.4.4主时基同步 (22)3.4.5采样时钟时基同步 (22)3.4.6混合时钟同步 (23)3.5计数器同步 (23)3.6触发延迟校正 (24)3.7与同步相关的概念 (24)3.7.1子系统 (24)3.7.2定时引擎 (24)3.7.3事件 (25)3.7.4导出信号动作 (26)3.7.5软件事件 (27)定时与触发一、硬件定时和软件定时的比较软件定时或硬件定时用于控制信号生成的时间。
硬件定时,例如,设备上的时钟(数字信号),控制信号生成的速率。
软件定时就是由操作系统和软件来控制采样生成,而不是由测量设备来控制。
硬件时钟运行远比软件快。
labview教程
labview教程LabVIEW是一款强大的图形化编程软件,用于实时数据采集、仪器控制、测量设备、数据处理和分析等应用。
本教程将带你快速入门LabVIEW,介绍一些基本操作和常用功能。
1. 下载和安装LabVIEW软件- 前往官方网站下载最新版本的LabVIEW软件,并按照提示进行安装。
2. 打开LabVIEW并创建一个新的VI(Virtual Instrument)- 打开LabVIEW软件后,点击菜单栏上的"File",选择"New VI"。
- 这将在编辑器中创建一个新的虚拟仪器。
3. LabVIEW界面介绍- LabVIEW的界面主要由菜单栏、工具栏、面板和编辑区组成。
- 菜单栏提供各种功能和选项,例如文件操作、编辑、调试和运行。
- 工具栏包含了常用的操作工具,例如选择、连线和调节大小等。
- 面板是VI的前端界面,用于显示和操作数据。
- 编辑区是VI的主要工作区域,用于构建程序逻辑和连接各种功能模块。
4. 基本操作和函数- 拖拽控件和函数:在工具栏中选择需要的控件或函数,拖拽到面板或编辑区中。
- 连线功能模块:使用鼠标从一个输出端口拖拽线条到另一个输入端口,将功能模块串联起来。
- 配置控件和函数:右键点击控件或函数,选择"Properties"或"Configure"进行参数设置。
- 调试和运行程序:点击编辑器中的运行按钮,或按下快捷键Ctrl+R,运行程序并查看结果。
5. 数据采集和显示- 使用数据采集模块:LabVIEW提供了丰富的数据采集函数和工具,用于连接和读取各种传感器、仪器和设备。
- 配置数据显示:选择适当的图表或指示器,配置其参数和样式,将采集的数据显示在界面上。
6. 仪器控制和操作- 使用仪器控制模块:LabVIEW支持与各种仪器进行通信和控制,例如示波器、多用途数据采集卡等。
- 配置仪器控制:选择合适的仪器控制函数,配置通信接口和命令参数,实现对仪器的操作和控制。
整理利用LabVIEW实现信号处理
利用LabVIE W实现信号处理附件1莆田学院虚拟仪器实验室建设设备清单招标技术参数1.虚拟仪器仿真设计软件1、图形化用户界面开发提供丰富的图形控件,并采用图形化的编程方法,帮助教师/学生和科研人员从复杂枯涩的文本编程工作中解放出来,完成设计、原型和部署一系列应用。
2、内置多种函数和分析工具,可实时数据交互显示软件需包括专门为工程师和科学家创建的数以千计的高级分析函数,所有这些函数都附有详细的帮助文件和文档。
使用这些功能强大的工具可以执行先进的信号处理、频率分析、概率与统计、曲线拟合、插值、数字信号处理等等。
软件包含针对射频通信、机器视觉、嵌入式开发、声音和振动、瞬时和短持续时间信号分析的工具包等。
采用数百种内置图表、图形、温度计、2维和3维可视化工具,快速创建GUI,运行应用程序的同时,可视化实时数据并交互。
3、包含完成控制、嵌入式、信号处理、通信应用的模块和工具包控制设计与仿真模块;数字滤波器设计工具包;桌面执行跟踪工具包;Microsoft Offic报表生成工具包;因特网工具包;FPGA模块;Xilinx编译器10.1和11.5 ;触摸屏模块;Real-Time实时模块;PID控制和模糊逻辑工具包;仿真接口工具包;声音和振动测量套件;高级信号处理工具包;自适应滤波器工具包4、提供配置引导及范例程序,软件需包含常用功能函数和范例程序,节省使用者的开发时间。
交互式窗口和一步步地配置引导帮助完成编程,可以应用自定义的标量和工程单元。
对于最常见的测量任务,从简单的单信道测量到先进的定时,触发,以及多设备间的同步,软件需提供开放可运行的示例程序。
5、记录数据和生成报告,软件支持将数据写入存储设备和创建自定义报告,并可以快速地对测量数据进行定位,检测,分析。
6、内置编译器使语法错误能立即显示,内建的编译器在用户编写程序的同时就在后台自动完成了编译,因此用户在编写程序的过程中如果有语法错误,它会被立即显示出来。
LabVIEW的自动化控制系统设计实现自动化生产
LabVIEW的自动化控制系统设计实现自动化生产LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的面向工程师和科学家的编程环境。
它使用图形化的数据流编程语言G语言,可以方便地进行测量、控制和数据采集等工作。
在自动化控制领域,LabVIEW也得到了广泛应用。
本文将探讨LabVIEW在自动化控制系统设计中的应用,以实现自动化生产。
一、LabVIEW在自动化控制系统设计中的基本原理在自动化控制系统设计中,LabVIEW可以作为一个强大的工具来实现数据采集、信号处理和控制算法的开发。
LabVIEW的图形化编程环境使得工程师可以通过简单的图形界面进行系统搭建和参数调整,而无需深入的编程知识。
LabVIEW的基本原理是将各个功能模块以虚拟仪器的形式表示,并通过数据流的方式进行连接和传递。
用户可以通过拖拽和连接虚拟仪器来完成系统的搭建。
LabVIEW中的虚拟仪器包括传感器、执行器、控制器等。
用户可以通过配置虚拟仪器的参数来实现对系统的控制。
二、LabVIEW在自动化生产中的应用案例1. 数据采集与监控LabVIEW可以用于搭建数据采集系统,并实时监测工业生产过程中的各种参数。
通过传感器采集生产线上的温度、压力、流量等数据,LabVIEW可以对数据进行实时分析与处理,并将结果以图形化界面展示出来。
这使得工程师可以及时发现生产过程中可能存在的异常,并进行调整和改进。
2. 自动化控制与调节LabVIEW可以用于搭建自动化控制系统,实现对生产设备的自动控制与调节。
通过配置PID控制器等控制算法,LabVIEW可以对生产过程中的参数进行自动调节,以达到更好的控制效果。
同时,LabVIEW还可以通过与PLC(可编程逻辑控制器)等设备的接口实现对生产设备的远程控制和调节。
3. 故障诊断与维护LabVIEW可以用于故障诊断和设备维护。
labview词汇表
labview词汇表前缀符号前缀值y yocto 10–24z zepto 10–21a atto 10–18f femto 10–15p pico 10–12n 纳(nano) 10–9μ微(micro) 10–6m 毫(milli) 10–3c centi 10–2d deci 10–1da deka 101h hecto 102k 千(kilo) 103M 兆(mega) 106G 千兆(giga) 109T 太(tera) 1012P peta 1015E exa 1018Z zetta 1021Y yotta 1024数值/符号ΔDelta;差值-x表示x从一个值到另一个值的改变量。
∞无穷大.lvm文件用制表符分隔的文本测量文件,可用电子表格程序或其它文本编辑程序打开。
.tdm文件包含波形数据的二进制测量文件。
Pi1D 一维。
2D 二维。
3D 三维。
AA/D 模数转换;模/数。
A 安培AC 交流电。
ADC 模数转换器-将模拟电压转换为数字值的电子装置,通常为集成电路。
ADC分辨率(ADC resolution) 模数转换器的分辨率,以比特位数为计量单位。
16位模数转换器比12位模数转换器的分辨率高,因此具有更高精度。
AI 模拟输入AIGND DAQ设备上的模拟输入接地管脚。
AI装置(AI device) 在名称中含有AI字样的模拟输入装置,如NEC-AI-16E-4。
ANSI 美国国家标准协会AO 模拟输出ASCII 美国信息交换标准码-ASCII在字符和数值之间建立了联系,是字符数值的通行标准。
按行排列(row-major order) 在二维数组中按行排列数据的方法。
BBDF 后向差分公式,也称“Gear方法”。
Bessel函数(Bessel function) n阶第一类的Bessel函数定义为其中n = 0, 1, ...n阶第二类的贝塞尔函数,定义为其中n = 0, 1, ...Bessel 滤波器(Bessel filters) Bessel 滤波器具有最平坦的幅度和相位相应。
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目录引言 (5)一、LABVIEW和数字逻辑分析仪简介 (6)1.1 LABVIEW简介 (6)1.2 数字逻辑分析仪简介 (6)1.3 实验平台简介 (8)二、数字逻辑分析仪的总体设计 (8)三、前面板设计 (11)四、程序设计 (11)五、调试及结果 (13)六、总结心得 (14)七、参考文献 (15)引言数字逻辑分析仪重点在于考察信号高于或低于某一门限电平值,以及这些数字信号与系统时间之间的相对关。
逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它可以监测硬件电路工作时的逻辑电平(高或低),并加以存储,用图形的方式直观地表达出来,便于用户检测,分析电路设计(硬件设计和软件设计) 中的错误,逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速地定位错误,解决问题,达到事半功倍的效果。
逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。
由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在High与Low之间形成数字波形。
逻辑分析仪分为两大类:逻辑状态分析仪(Logic State Analyzer,简称LSA)和逻辑定时分析仪(Logic Timing Analyzer)。
这两类分析仪的基本结构是相似的,主要区别表现在显示方式和定时方式上。
LabVIEW是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,使用“所见即所得”的可视化技术建立人机界面,使用图标表示功能模块迷失用图标之间的连线表示各模块间的数据传递。
同时LabVIEW继承了高级编程语言的结构化和模块化编程的优点,支持模块化与层次化实际,这种结构的实际增强了程序的可读性。
LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接收,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW 是一个功能强大且灵活的软件,利用他可以方便的建立自己的虚拟仪器。
以LabVIEW为代表的图形化编程语言,又称为“G”语言。
使用这种语编程时,基本上不需要编写程序代码,而是“绘制”程序流程图。
LabVIEW尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念,因而它是一种面向最终用户的开发工具,可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力,可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。
本次课程设计就是在LabVIEW基础上设计一个8位数字逻辑分析仪。
并从中学习和了解LabVIEW的运用和编程。
一、LabVIEW和数字逻辑分析仪简介1.1 LabVIEW简介虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
LabVIEW(laboratory virtual instrument engineering workbench)是一种图形化的编程语言和开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接收,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW不仅提供了与遵从GPIB,VXI,RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能,还布置了支持TCP/IP,ActiveX等软件标准的库函数,而且图形化的编程界面使编程过程变得生动有趣。
LabVIEW是一个功能强大且灵活的软件,利用他可以方便的建立自己的虚拟仪器。
LabVIEW是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,使用“所见即所得”的可视化技术建立人机界面,使用图标表示功能模块迷失用图标之间的连线表示各模块间的数据传递。
同时,LabVIEW继承了高级编程语言的结构化和模块化编程的优点,支持模块化与层次化实际,这种结构的实际增强了程序的可读性。
LabVIEW语言使用的编程语言通常称为G语言。
G语言与传统文本编程语言的主要区别在于:传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行,而LabVIEW测采用数据流编程的方式,程序框图中节点之间数据流向决定了程序的执行顺序。
G语言用图形表示函数,用连线表示数据流向。
从而能够实观的将所要表达的设计理念显示出来。
1.2 数字逻辑分析仪介绍及分类逻辑分析仪的工作过程就是数据采集、存储、触发、显示的过程,由于它采用数字存储技术,可将数据采集工作和显示工作分开进行,也可同时进行,必要时,对存储的数据可以反复进行显示,以利于对问题的分析和研究。
将被测系统接入逻辑分析仪,使用逻辑分析仪的探头(逻辑分析仪的探头是将若干个探极集中起来,其触针细小,以便于探测高密度集成电路)监测被测系统的数据流,形成并行数据送至比较器,输入信号在比较器中与外部设定的门限电平进行比较,大于门限电平值的信号在相应的线上输出高电平,反之输出低电平时对输入波形进行整形。
经比较整形后的信号送至采样器,在时钟脉冲控制下进行采样。
被采样的信号按顺序存储在存储器中。
采样信息以“先进先出”的原则组织在存储器中,得到显示命令后,按照先后顺序逐一读出信息,按设定的显示方式进行被测量的显示。
逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。
由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在High 与 Low之间形成数字波形。
逻辑分析仪的作用是利用便于观察的形式显示出数字系统的运行情况,对数字系统进行分析和故障判断。
其主要特点如下:有足够多的输入通道具有多种灵活的触发方式,确保对被观察的数据流准确定位(对软件而言可以跟踪系统运行中的任意程序段,对硬件而言可以检测并显示系统中存在的毛刺干扰)。
具有记忆功能,可以观测单次及非周期性数据信息,并可诊断随机性故障。
具有延迟能力,用以分析故障产生的原因。
具有限定功能,实现对欲获取的数据进行挑选,并删除无关数据。
具有多种显示方式,可用字符、助记符、汇变语言显示程序,用二进制、八进制、十进制、十六进制等显示数据,用定时图显示信息之间的时序关系。
具有驱动时域仪器的能力,以便复显待测信号的真实波形及有利于故障定位。
具有可靠的毛刺检测能力。
逻辑分析仪分为两大类:逻辑状态分析仪(Logic State Analyzer,简称LSA)和逻辑定时分析仪(Logic Timing Analyzer)。
这两类分析仪的基本结构是相似的,主要区别表现在显示方式和定时方式上。
逻辑状态分析仪用字符0、1或助记符显示被检测的逻辑状态,显示直观,可以从大量数码中迅速发现错码,便于进行功能分析。
逻辑状态分析仪用来对系统进行实时状态分析,检查在系统时钟作用下总线上的信息状态。
它的内部没有时钟发生器,用被测系统时钟来控制记录,与被测系统同步工作,主要用来分析数字系统的软件,是跟踪、调试程序、分析软件故障的有力工具。
逻辑定时分析仪用来考察两个系统时钟之间的数字信号的传输情况和时间关系,它的内部装有时钟发生器。
在内时钟控制下记录数据,与被测系统异步工作,主要用于数字设备硬件的分析、调试和维修。
1.3 实验平台简介NI ELVIS拥有12种精密仪器。
这些仪器基于NI LabVIEW 图形化系统设计软件,具有USB即插即用的连接性、版本向下兼容性,同时还有一整套课程资源来帮助教师准备大多数的课程。
NI教学实验室虚拟仪器套件(NI ELVIS)是动手设计与原型设计平台,它集成了最常用的12个仪器—包括示波器、数字万用表、函数发生器、波特图分析仪等等,将它们集成在适合于硬件实验室或课堂的使用中。
100 MS/s 的示波器选项可以用于NI ELVIS II+中。
基于NI LabVIEW 图形化系统设计软件,带有USB即插即用功能的NI ELVIS提供了虚拟仪器的灵活性,并且允许进行快速简单的测量采集与显示。
该硬件平台适用于一年级直至四年级的课程,帮助教师教授不同的课程概念,包括测量与仪器、模拟与数字电路、控制与机电一体化、电信与嵌入式理论等。
二、信号产生本次课程设计是做出8位数字逻辑分析仪。
用555芯片以及7493芯片来产生逻辑信号,来验证逻辑分析仪的准确性。
2.1 555时钟电路555定时器市一中数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便,只需外接少量阻容原件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
555芯片为8脚,工作电路如下图一所示。
每个引脚的含义如下:1地GND 2触发3输出 4 复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电源电压Vcc图一 555芯片工作电路图如图一,我们利用555芯片来搭建一个数字时钟电路。
使用+5电压源作为Vcc。
使用0.1μF电容C,RA=10kΩ,RB=10kΩ。
参照图二,555芯片4脚和8脚和Vcc相连。
RA,RB和C连接在Vcc和地之间,1脚接地。
3脚作为输出端口连接至DIO0端口。
对于该555定时振荡电路的周期T:T = 0.695 (RA+ 2 RB) *C (单位:秒seconds)555定时振荡电路的振荡频率f:f = 1/T (单位:Hz)555定时振荡器的持续时间为:T = 0.695 (RA+ RB) *C (单位:秒seconds)555定时振荡电路的占空比:DC = (RA+ RB) / (RA+ 2 RB)可以使用Digital Reader软面板读取当前555时钟振荡电路所输出的信号高低状态。
也可以使用示波器来观察3脚的输出信号。
2.2数字计数器7493芯片的内部原理图如图二,7493的主要作用是分频,一片7493可以进行二分频,四分频,八分频,以及十六分频。
如果要得到更高的分频效果可以使用多片7493进行连接。
图二 7493芯片原理图使用一块555芯片以及两块7493组成一个8位数字计数器。
原有的555定时振荡电路不变,再加上4位的二进制计数器7493。
该7493芯片包含一个二分频和一个八分频计数器。
利用这两个计数器可以设计一个256分频电路,在multisim中的仿真图如图三所示,用两个示波器来观察所产生的波形。
图三 8位数字计数器原理图注意,图三中的电容C=0.1μF。
连线时,7493的2脚,3脚,10脚接地;5脚接+5V电源;555芯片的3脚连接7493的14脚。