multisim10仿真单片机控制数码管动态显示
Multisim10在单片机仿真中的应用
第30卷第3期Multisim10在单片机仿真中的应用吴凌燕(海军航空工程学院青岛分院 青岛 266041)摘 要:M ultisim10中M CU 模块可实现对8051、8052及PI C 系列单片机的仿真。
介绍了M ultisim10的基本情况,应用M u-l tisim10的M CU 模块仿真了单片机8051控制LED 灯的点亮过程,并通过该实例介绍了M ultisim10M CU 仿真模块的基本操作流程以及仿真的过程、方法及注意事项。
最后,总结了M ultisim10M CU 仿真模块进行单片机仿真的优点及不足之处。
关键词:M ultisim10;M CU ,单片机仿真中图分类号:T P399 文献标识码:AThe application of Multisim 10insingle -chip microcomputer simulationWu L ingyan(Naval Aeronautical Engineering Institure Qingdao Branch,Qingdao 266041,china)Abstr act :T he M CU module of M ult isim10can be used to sim ulate 8051,8052and t he PIC series micro -cont rollers.T hebasic informat ion of M ultisim10is introduced,and it s M CU module is used to sim ulate the process that a LE D is con -trolled by 8051.In th is sim ulation,the basic operating procedures,mothodand notes are proposed.Meanw hile,the advan -tage and disadvange of M CU simulat ing applicat ion are given.Keywor ds:Mult isim 10;MCU ;sngle -chip microcom puter sim ulation收稿日期:2010-80 引 言M ult isim10是NI 公司下属的Electronics Work bench Group 发布的交互式SPICE 仿真和电路分析的软件,前期发展经历了EWB5.0、EWB6.0、Multisim 2001、M ult-i sim 7、M ultisim8、M ult isim9等版本。
详解Multisim-10对单片机仿真实验步骤
详解Multisim 10仿真实验步骤时间：2010-06-22 04:19:17 来源：作者：一、实验目的熟悉并掌握Multisim10对单片机的仿真过程。
加深对单片机硬件以及软件理论知识的理解。
二、实验原理1、Multisim10美国国家仪器公司下属的ElectroNIcs Workbench Group在今年年初发布了Multisim 10。
新版的Multisim10，加入了MCU模块功能，可以和8051等单片机进行编程联调，该软件元件丰富，界面直观，虚拟仪器的逼真度达到了让人相当高的程度，是电子设计、电路调试、虚拟实验必备良件。
工程师们可以使用Multisim 10交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
下面将简单介绍一下Multisim10刚加进来的MCU模块的使用方法。
双击桌面上的multisim10图标，由于软件比较大，需要等待一定的时间才能进入以下界面（图一）：图一Multisim10界面和Office工具界面相似，包括标题栏、下拉菜单、快捷工具、项目窗口、状态栏等组成。
标题栏用于显示应用程序名和当前的文件名。
下拉菜单提供各种选项。
快捷工具分为：文件工具按钮，器件工具按钮，调试工具按钮，这些按钮在下拉菜单中都有，并经常用到，现在放在工具栏里是为了方便使用。
项目窗口中的电路窗口是用来搭建电路的，Design Toolbox工具栏是用来显示全部工程文件和当前打开的文件。
状态栏用于显示程序的错误和警告，如果有错误和警告那还还需要重新修改程序。
直到没有错误为止才能正常加载程序。
在电路窗口的空白处点击鼠标右键，将出现如下菜单（图二）：图二菜单包括：放置元件（place component）、连接原理图（place schematic）、放置图形（place graphic）、标注（place comment）等，这里我们最常用到的只有第一个放置元件：点击菜单中第一个选项或者按“CTRL+W”会出现以下元器件选择对话框（图三）：图三在Group中选择我们需要的器件的类别，在Family中选择我们需要的器件，点击“OK”即可。
multisim仿真教程计数器译码器数码管驱动显示电路
将对话框中Node name改成与数码管相对应 的符号A。其他与逻辑分析仪的输入端的连 线都以此法行之，点击仿真开关或按F5键进 行仿真，计数器的输出和数码管的波形时序 关系则立即直观的被显示在“Logic Analyzer—XLA1”的面板窗口中。见图 12.7.2。
图12.7.3 Node对话框
由输出端QB和QD经逻辑组合电路接至计数器 （LOAD）端，构建计数进位阻塞电路。在设 计时可根据需要，由相应的输出端构建组合 逻辑电路，从而实现不同进制的计数器。
图12.7.1 计数器、译码器、数码管驱动显示电路
从虚ห้องสมุดไป่ตู้仪器中取逻辑分析仪XLA1，其上有1～F 共16个输入端，1～4端分别于计数器的四个数 据输出端QA～QD相连，第5～11端 分别与数码 管的七段A～G相连，第12端接CLK脉冲输入端。 用鼠标双击逻辑分析仪，将出现逻辑分析仪面 板窗口如图12.7.2所示。
图12.7.2 时钟脉冲、输入、输出波形时序关系图
改变逻辑分析仪Clock区(Clock/Div)的个 数，从“1”调到“32”。在图12.7.2的左侧 显示的号码为原理图的节点号码，其并不能表 示出计数器输出端和数码管的段位字母，显示 不用鼠标左键双击与逻辑分析仪“1”号输入端 连接的图线，出现如图12.7.3所示对话框。直 观，所以要对原理图进行编辑。
单片机c语言版数码管动态显示实验报告
数码管动态显示实验一、实验要求1.在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路2.在电路中增加四个7段数码管(共阳/共阴自选),将P1口作数据输出口与7段数码管数据引脚相连，P2.0~P2.3引脚输出选控制信号3.在Keil软件中编写程序,采用动态显示法,实现数码管显示变量unsigned intshow_value的值（show_value的值范围为0000~9999），即把show_value的千百十个位的值用数码管显示出来。
二、实验目的1.巩固Proteus软件和Keil软件的使用方法2.学习端口输入输出的高级应用3.掌握7段数码管的连接方式和动态显示法4.掌握查表程序和延时等子程序的设计三．实验说明（条理清晰，含程序的一些功能分析计算）如下图（五）所示，由P1口将要显示的数字输给七段数码管；再由P2第四位输给数码管的公共端，作为扫描输入信号；用外部中断P3.2和P3.3分别接PB1与PB2，实现数字的增减。
所要实现的功能是，开始运行电路功能图时，四个数码管分别显示0000，按下PB1增1，直到9999回到0000，相反按下PB2减1，直到0000回到9999。
在算相关数据时，由于要显示个十百千的不同数字，要调用disp函数，disp[0]=show/1000; //显示千位的值 disp[1]=show%1000/100; //显示百位的值disp[2]=show%100/10; //显示十位的值 disp[3]=show%10; //显示个位的值本实验需要用到IE寄存器与TCON寄存器。
四、硬件原理图及程序设计（一）硬件原理图设计图（五）开始运行proteus，四个数码管显示0000，按下PB1数码管增1，按下PB2数码管减1。
（二）程序流程图设计三）程序设源代码#include<reg51.h> //定义8051寄存器头文件#define SEG7P P1 // 定义数码管输入信号接P1 #define SCANP P2 //定义数码管扫描信号接P2 char code TAB[10]={0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, //数字0~4 0x92, 0x83, 0xf8, 0x80, 0x98 };//数字5~~9 char disp[4]={0,0,0,0}; //显示数组void delay_ms(int x); //声明延迟函数char scan[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //声明输入扫描信号char i,j; //声明变量void display(); //显示数组diso的内容int show=0000; //定义初始值void get_disp(); //声明返回diap main() //主程序开始{IE=0X85; //开IE寄存器，允许INT0和INT1中断TCON=0X05; //开INT0，INT1while(1) //无穷循环{get_disp();display();}void delay_ms(int x) //声明延迟函数{ int i,j; //定义变量for (i=0;i<x;i++) //开始计数，计数x次for (j=0;j<120;j++); //计数120次，延迟1ms }void display() //声明显示函数{for(i=0;i<4;i++) //开始计数，计数4次{ j=disp[3-i]; //diap的值附到变量j SCANP=scan[i]; //显示扫描信号SEG7P=TAB[j]; //显示数字到数码管delay_ms(4); //延迟4ms}}void INT0_ISR(void) interrupt 0 //INT0中断子程序开始 {if(show<9999) //如果显示数值小于9999show++; //显示数值自增1else show=0; //否则显示数值0}void_INT1_ISR(void) interrupt 2 //INT1中断子程序开始{if(show>0) //如果显示数值大于0show--; //显示数值自减1else show=9999; //否则显示数值9999}void get_disp (){disp[0]=show/1000; //显示千位的值disp[1]=show%1000/100; //显示百位的值disp[2]=show%100/10; //显示十位的disp[3]=show%10; //显示个位的值}五．实验总结实验过程中遇到的问题及解决方法、体会问题1：运行电路原理图时，数码管都不亮。
Multisim10虚拟仪器仪表的使用
PART 01
Multisim 10软件介绍
软件特点与优势
真实模拟
丰富的元件库
Multisim 10提供了高精度的模拟环境，能 够真实地模拟电路的工作状态。
软件内置了丰富的元件库，包括各种电子 元件、集成电路和虚拟仪器仪表等，方便 用户进行电路设计和仿真。
强大的分析功能
易用性
Multisim 10提供了多种电路分析功能，如 直流分析、交流分析、瞬态分析等，能够 帮助用户深入了解电路的性能。
点击运行按钮，观察信号 接收元件的反应。
虚拟万用表
在工具栏上选择虚拟万用 表。
在万用表上选择测量类型 （电压、电流、电阻等）。
将万用表的探针连接到电 路中的测量点。
点击运行按钮，观察测量 结果在万用表上显示。
虚拟逻辑分析仪
在工具栏上选择虚拟逻辑分 析仪。
04
点击运行按钮，观察逻辑信 号在逻辑分析仪上显示。
问题描述
仪器仪表操作不灵敏或响应慢 。
解决方案
检查计算机性能，确保满足软 件运行要求；关闭其他占用资
源的程序。
电路仿真与分析问题
问题描述
电路仿真结果不准确或不收敛。
问题描述
电路分析功能无法正常使用。
ABCD
解决方案
检查电路元件参数设置，确保符合实际应用；调 整仿真参数，如时间步长、仿真精度等。
解决方案
电路图检查与修改
提供电路图检查工具，帮助用户发现错误并进行 修正，同时支持对电路图的编辑和修改。
PART 04
实际应用案例
模拟电路实验
模拟电路实验是使用Multisim 10进行实际应用的重要案例之一。 通过在虚拟环境中搭建和测试模拟电路，用户可以深入了解电路 的工作原理和性能。
使用Multisim10软件分析和仿真数字电路
高等教育 课程教育研究·47·过勤工俭学知道父母挣钱的不易，有利于学生的成长也能让学生返校后更加勤奋的学习，其二可以对他们日后的工作多多少少做一些铺垫，至少，熟悉了现在的工作环境后，日后到了工作单位，也不至于太陌生，也就更容易适应新的工作岗位了。
因此在这个立场上许多职校、家长以及学生本人都能坦然接受并鼓励学生本人参与勤工俭学这一成长过程。
二、参与工程中正确看待利与弊，找准自己的位置然而任何事情有利就有弊，就像力的原理力是相互性的；在勤工俭学这一社会活动上同样的在这一点，在这些年职校学生中，做得也不是尽善其美。
在这一活动中有这样一部分学生存在，扛着背包去了一个单位。
一看，啊！怎么就这样啊！和自己想的差的太远了，这是人呆的地方嘛，不干了，就走了。
当然，这算是比较极端的例子。
更多的是，干上一个礼拜、一个月，干上一段时间就走了的，是大有人在。
这里面，学生有原因，某些施工单位也有一定原因。
这个原因，余学生而言、只能说他们初出茅庐、把一切想象的太美好，在真正经历现实社会的时候才会被社会一巴掌扇醒；也不怪学生想象的太美好只能说他们还没经历过社会没有那么好的心态去承受、去迎接新事物。
对此我只是想说：贵在坚持。
每回我都鼓励学生，要坚持，不要老是想着换个单位就好了。
勤工俭学多为电子厂、一天两班制上班时间比较长，大都是这个样子，远离市区，早出晚归，没有星期六、星期天，少有节假日，……定要根据自身的情况，看看是不是真的不能适应。
换而言之不是逃避回家而是就算换一家单位，或许等你换了新的工作环境心里倒又觉得，咋还不如我前面那一家哩！每回有这种情况，我都要调侃学生：“都说人比人气死人，可是你有没有想过别的同学都能做下来为什么自己不能呢？难道自己就比别人差！”对方只是苦笑着摇头，没有言语了。
其实在人生的路上怎么可能一帆风顺，当你感觉累的时候或许你只是在走上坡路，你看见坐在路边休息的同伴很是轻松你心里难道就松懈？可是你忘了他已经在原地踏步，而你还在不断向前；近期网上有段很火的话，砍柴人和放羊人的故事，有人认为砍柴人应该放弃跟放羊人的无效社交，也有人认为砍柴人是在跟放羊人交流经验好知道哪里的柴多，这个故事只是想告诉我们端正自己的心态端正自己的角度；在人生的路上人们或许会选择不同的路走，但唯有一点不该前行的道路上一碰到石头就掉头往家里走，一旦养成这样的心理，想要到达目的地着实有些困难。
Multisim10在51单片机仿真中的运用2
搭建电路设置MCU建好的电路图如图1所示，各器件的名称等信息如附表所示。
需要说明的是电路图中的单片机不用连接晶振也可以进行仿真，时钟频率（速度）的设置见下文。
图1 带复位功能的简单计数器的电路图附表搭建电路时，当将单片机U1放入电路图中时，会出现MCU向导，如图2所示。
第一步，分别输入工作区路径和工作区名称。
工作区名称任意，这里输入MCUCosimWS。
第二步，如图3所示，在项目类型（Proj ect type）下拉框有两个选项：标准(Standard)和加载外部Hex文件(Load External Hex File)，你可以在Kei l等环境下编写汇编和C源程序，然后生成Hex文件，再通过“加载外部Hex文件”导入。
限于篇幅这里选标准（Standard），接着在“编程语言”（Programming language）下拉框里会有两个选项：C和汇编（Asse mbly），如果选择C，则在汇编器/编译器工具(Assembler/Compiler tool)下拉框会出现Hi-Tech C51-Lite c ompiler，我们这里选择汇编（Assembly），则出现8051/8052 Metalink assembler。
接下来在项目名称（Pr oject name）里输入名称，如CosimProject。
第三步，如图4所示，对话框里有两个选项：创建空项目（Cr eate empty project）和添加源文件(Add source file)。
选择添加源文件，点击完成。
保存文件，键入M10C osim作为文件名，然后查看“设计工具箱”(Design Toolbox)，应如图5所示。
你可能更愿意用C来编写程序，而不是汇编，或两个都用，或还想引入外部Hex文件，这都可以通过用“MCU代码管理器”添加MCU项目来解决。
在设计工具箱里右键单击MCUCosimWS，选择“MCU代码管理器”（MCU Code Manager），点击“新MCU项目”（New MCU Project）按钮，选择“项目类型”（Proje ct Type），可以是标准（Standard）或加载外部Hex文件(Load External Hex File)，这里选“标准”，接着输入名称，如Cosim_C_Project，确定后就可以在MCU代码管理器对话框里进行下一步设置了，可以创建新文件，设置汇编器/编译器等等。
数字电路的软件仿真Multisim 10的应用
万 信 功 二 四 波 频 字 逻 逻 阶 失 频 网 安 安 安 泰 测 LabView 电 用 号 率 踪 踪 特 率 符 辑 辑 梯真 谱 络 捷 捷 捷 克 量 仪 流 表 源 表 示 示 仪 计 发 分 转 仪分 仪 分 伦 伦 伦 示 探 表 探 头 头 万示 生 析换 析 波波
器器
器 仪仪
提取器件逻辑符号， 获取器件方法简要说明
功 能 表 说 明
本 器 件
10.3.5 电路规则检查
错 误 标 记 点
错 误 提 示
如果程序运行出现故障，可以在Tools菜单项中运 行Electrical Rules Check，得到错误标记和提示。
10.3.6 选择测试仪器仪表
要取得电路仿真结果，就需要选择合适的测试仪器仪 表，以获取仿真的结果，从仪器仪表中得到的仿真的结果 基本与实际测试结果一致。 如：TEK示波器、安捷伦仪器都是仿照实际设备设计的， 如果想熟练掌握、运用这些仪器设备，最好找一本相关设 备的说明书，在运用中才能得心应手。
⑻
工具箱
⑼
电路参数列表
网络清单
⑽
参数设臵选项
⑾
窗口设臵菜单
新建窗口 关闭窗口 关闭所有 层叠窗口 水平排列 垂直排列 在线电路名称
⑿
帮助菜单
10.3 实验电路生成方法
10.3.1 选择元器件：（Select a Component） 数据库类型 元器件名称 元 器 件 组 别 元 器 件 系 列 元器件符号 操作方式
10.1.1 功能与特点
Multisim10具有以下主要特点：
1．集成化、一体化的人性设计环境
2．界面友好、操作简单 3．真实的仿真平台 4．分析方法多而强 5. 可以跨平台作业
单片机数码管动态显示
动态显示1．掌握LED数码管显示及其一般电路结构；2．掌握LED动态显示程序的一般设计方法。
一、实验内容动态显示，也称为扫描显示。
显示器由6个共阴极LED数码管构成。
单片机的P0口输出显示段码，由一片74LS245输出给LED管；由P1口输出位码，经74LS04输出给LED显示。
二、实验步骤1、打开Proteus ISIS编辑环境，按下表所列的元件清单添加元件。
图1 动态显示实验电路原理图2、按实验要求在KeilC中创建项目，编辑、编译程序。
3、将编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）传入Proteus的实验电路中。
4、在Proteus ISIS仿真环境中运行程序，观察实验运行结果并记录。
三、实验要求1.编写一显示程序显示201071；2.显示特殊字符good；3.调整软件延时子程序的循环初值，逐渐加大每一位LED点亮的时间，观察程序运行结果。
四、参考程序dbuf equ 30h ;置存储区首址temp equ 40h ;置缓冲区首址org 00hmov 30h,#2 ;存入数据mov 31h,#0mov 32h,#1mov 33h,#0mov 34h,#7mov 35h,#1mov r0,#dbufmov r1,#tempmov r2,#6 ;六位显示器mov dptr,#segtab ;段码表首地址dp00: mov a,@r0 ;取要显示的数据movc a,@a+dptr ;查表取段码mov @r1,a ;段码暂存inc r1inc r0djnz r2,dp00disp0: mov r0,#temp ;显示子程序mov r1,#6 ;扫描6次mov r2,#01h ;从第一位开始dp01: mov a,@r0mov p0,a ;段码输出mov a,r2 ;取位码mov p1,a ;位码输出acall delay ;调用延时mov a,r2rl amov r2,ainc r0djnz r1,dp01sjmp disp0segtab: db 3fh,06h,5bh,4fh,66hdb 6dh,7dh,07h,7fh,6fhdelay: mov r4,#03h ;延时子程序aa1: mov r5,0ffhaa: djnz r5,aadjnz r4,aa1retend实验原理MCS－51单片机内设置了两个可编程的16位定时器T0和T1，通过编程，可以设定为定时器和外部计数方式。
基于Multisim 10平台的单片机程序设计与仿真
第３ １卷
术 指标要 求 ； 另一 方 面 ， 又可 通过改 变 电路 的结 构 、 器件 参数 ， 整 个 电路 的性 能 达 到最 佳． 元 使 使用 者 根据 仿 真 电路 的结果 ， 将实 际 电路 制作 出来 ， 样 ， 仅降低 了电路 的设 计成本 ， 这 不 同时也拓 宽 了设计 人 员设 计产
实 验 ；３ 可 以方便 地对 电路 参数 进行 测试 和 分析 ；４ 可 以直 接 打印输 出实 验数 据 、 （） （） 测试 参 数 、 曲线 和 电路 原 理 图 ；５ 不 消耗 实 际的元 器件 ， （） 实验 所 需元 器 件 的种 类 和数 量 不 受 限制 ， 实验 成 本 低 、 度快 、 速 效率 高 ； （） ６ 设计 和实 验成 功 的电路 可 以直接在 产 品 中使 用 ． 通过 软 件 将元 器 件 和 仪 器集 合 为 一体 ， 电子 设 计人 员 利用 这个 软件 可对所 设计 的电路进 行仿 真 和调 试 ， 方 面可 以验证 所 设 计 的 电路 是 否 能 达到 所 设计 的技 一
关 键 词 ： 片 微 机 ； ｕｔ ｉ 软件 ； Ｕ 模 块 ； 序 仿 真 单 Ｍ ｌｓ ｉｍ ＭＣ 程
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ． ２ Ｔ ３ １ ７ 文 献 标 志码 ： Ａ
单 片机 自 Ｉ ｔｌ 司于 １ ７ ｎｅ公 ９ ６年推 出第 １ 单 片机 ＭＣ 代 Ｓ一４ ８至 今 已推 出了 ３ ， 片机 技术 得 到迅 猛 代 单 发展 ， 乎 很难 找 到 哪 个领 域 没 有 单 片机 的踪 迹． 片 机 的开 发 应 用 已在 工 业 测控 、 电一 体 化 、 能 仪 几 单 机 智 表 、 用 电器 、 空航 天 电子 系统 以及 办公 自动 化 等各 个 领 域 中 占据 了重 要 地 位． 片机 技 术 发展 的迅 猛 家 航 单 之势 、 迫使各 界 人士 不得 不重新 审视 它在现 代技 术 中所 占的地 位 ． 广 大科 技 人 员 来 说 ， 面 临着 知 识更 对 正 新 和 提高 ， 同时 也给 非计 算机科 技 人员 提供 了参 与 微 控 制机 研 究 、 发 的 机遇 和责 任 ， 切 要求 广 大 科技 开 迫 人 员及 早掌 握单 片机 技术 ， 动现 代技 术 的进步 和发 展［ ． 推 １ ］ 单 片机是 靠 程序运 行 的 ， 片 机开发 技术 人们 面前 的关 键 任务 就是 要学会 编 写程 序 ， 而在 编 写单 片 单 然 机 程序 的编辑 源 代码一 编译 源 代码一 程 序仿 真一 芯 片烧写 等 ４个步 骤 中 ， 序仿 真 又是 重 中之 重 ， 程 一个 仅 靠计 算机 软件 而不 依赖 于其 他 任何 开发设 备且 实验 成本 低 、 速度 快 、 率 高 、 时 的程 序仿 真 环境 ， 效 实 一直 是 ２ １ —０ —２
数码管动态显示实验
数码管动态显示实验一该实验采用proteus 7.5 sp3进行的仿真，仿真原理图如下图所示，其中采用的元器件有AT89C51单片机，74HC573锁存器，共阳极数码管。
单片机的P0口用与输出数码管要显示的段码，P2口用于选通要点亮的数码管。
数码管通过动态扫描显示HELLO，HELLO循环左移，左移一位LED灯亮下。
实验程序如下：/*********************************************************************** 程序名; 数码管动态显示实验* 功能：数码管通过动态扫描显示HELLO，HELLO循环左移，左移一位LED灯* 亮下。
* 编程者：ZPZ* 编程时间：2009/8/4**********************************************************************/#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P1_7=P1^7;uchar num;uchar code table2[]={0x89,0x86,0xc7,0xc7,0xc0,0xbf,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x89,0x86,0xc7,0xc7,0xc0,0xbf};void delay(uint);void main(){unsigned long b=0;uint a;uint l=0,k=6;P1_7=0;while(1){b++;a=0x01;if(b<80){for(num=l;num<k;num++){P2=a;a=a<<1;if(a==0x40)a=0x01;P0=table2[num];delay(2);}}else{ b=0;l++;k++;P1_7=!P1_7;if(l==12){l=0;k=6;}}}}void delay(uint z){uint i,j;for(i=z;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}数码管动态显示实验二该实验如同实验一，不同之处在于，该实验是将预先设定的一个百位数，通过动态扫描使其在数码管的后三位显示。
基于Multisim10的单片机动态显示仿真技术论文
基于Multisim10的单片机动态显示仿真技术论文Multisim10是美国国家仪器公司（NI，National Instruments）推出的计算机电子仿真软件。
Multisim10实现计算机仿真时设计和实验用的元器件和测试仪器和仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；可以方便地对电路参数进行测试和分析；设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图；实验中不消耗实际的元器件，实验所需的元器件和数和数量不受限制，实验本钱低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。
Multisim10版本可用于单片机和可编程逻辑器件的仿真分析，为单片机系统的仿真设计提供了较好的解决方案。
multisim10提供了805x、PIC、RAM和ROM等4个系列的单片机芯片和可编程逻辑器件，使得该软件的实际应用得到了大大的增强。
本文使用Multisim10为辅助设计工具，做以单片机8051为中心的单片机动态显示电路的仿真设计。
显示单元是单片机常见的控制功能，但凡遇到显示输出时都会用到显示单元，如数字管的显示，点阵的显示等。
为了提高单片机输入输出端口的效率，一般显示单元都使用动态显示技术。
所谓动态显示方式，就是一位一位地轮流点亮各个数码管（动态扫描方式）。
对于每一位数码管来说，每隔一定时间点亮一次，当扫描的时间间隔足够小时，利用人的视觉暂留特性，观察者就不会感到数码管的闪烁，看到的现象是所有的数码管一起发光，就如同看电影的道理一样。
如果要做4个数码显示管的动态显示时，其实现方法是将所有的数码管的a......g连接在一起，接在单片机的某个输出端口上，各个数码管的公共端作为片选信号接在单片机的另一个输出端口上，这样做可以大大地节省了硬件资源。
单片机模块8051的工作电源电压为5V； Multisim10中的8051模块内部已经具备了12MHz，所以仿真外围电路可以省略晶振；故其最小系统需要加一只电容和一只电阻，实现单片机的上电复位功能。
(单片机实验教学资料)5.数码管动态显示
实验效果上，学生能够通过实际操作掌握数码管动态显示 的方法，提高对单片机的应用能力。在实验过程中，需要 注意避免数码管亮度过高导致视觉疲劳，以及保证程序的 稳定性，避免出现闪烁或乱码现象。
展望
技术发展与新应用
教学改进与新方法
个人能力提升与拓展
随着技术的不断发展，数码管动态显 示技术将会有更多的应用领域。例如 ，在智能家居、物联网等领域中，数 码管动态显示可以作为人机交互界面 ，实现更加直观、高效的信息展示。
或字符。
数码管内部通常有8个LED段， 分别表示数字0-9和字母A-F。
当给某个LED段加上正向电压时， 该段点亮；反之，则熄灭。
动态显示与静态显示的区别
静态显示
每个数码管在某一时刻只显示一 个字符，需要使用多路复用技术 来控制多个数码管。
动态显示
通过轮流点亮不同的数码管，使 多个数码管同时显示不同的字符 ，实现多位显示。
实验结果展示
结果1
数码管成功显示数字或字母，无闪烁 或错位现象。
结果2
数码管显示效果不理想，存在闪烁或 错位现象。
结果分析
分析1
程序编写正确，数码管连接无误，因此数码管能够正确显示数字或字母。
分析2
程序中存在延时函数设置不当或数码管连接存在问题，导致数码管显示效果不 理想。
05
总结与展望
总结
发送控制信号
02
根据需要显示的内容，编写程序代码以向数码管发送相应的控
制信号。
刷新显示
03
在需要动态显示的情况下，编写程序代码以实现数码管的刷新
显示。
数码管驱动程序的编写
确定驱动程序功能
根据实际需求，确定驱动程序应具备的功能，如显示数字、字母 或自定义字符等。
Multisim 10虚拟仪器仪表的使用
4.7 扫频仪
图4-24
高通滤波器的测试电路
4.7 扫频仪
图4-25
扫频仪测试得到的电路幅频特性
4.7 扫频仪
图4-26
扫频仪测试得到的电路相频特性
4.8 频率计
4.8.1 频率计的图标和面板 Multisim 10提供的频率计的图标如图4⁃27 a所示，双击已臵于工作 区中的频率计图标，即可打开频率计的面板，如图4⁃27b所示。
4.6 双通道示波器和四通道示波器
1)Edge：用于选择将输入信号的上升沿或下跳沿作为触发信号 2)Level：用于选择触发电平的大小。 3)Sing.：选中则表示单脉冲触发。
4)Nor.：选中则表示一般脉冲触发。 5)Auto：选中则表示触发信号不依赖外部信号。 6)A或B：表示用A通道或B通道的输入信号作为同步X轴时基扫描 的触发信号。 7)Ext：选中则表示用示波器图标上外触发端子连接的信号作为触 发信号来同步X轴时基扫描。 (5)波形显示区 示波器面板上部的窗口用来显示被测试的波形。 1)信号波形的颜色可以通过设臵A、B通道连接导线的颜色来改变。
4.4 函数信号发生器
改动函数信号发生器面板上的相关设臵，可改变输出电压信号的 波形类型、大小、占空比或偏臵电压等。 1)Waveforms区：选择输出信号的波形类型，有正弦波、三角波和
方波等3种周期性信号供选择。 2)Signal Options区：对Waveforms区中选取的信号进行相关参数设 臵。 ① Frequency：设臵所要产生信号的频率，范围在1Hz～999MHz。 ② Duty Cycle：设臵所要产生信号的占空比，该参数设臵只对三 角波和方波有效，对正弦波信号不起作用。可调范围为1%～99%。 1 000TV。
基于multisim10的单片机仿真设计研究
基于multisim10的单片机仿真设计研究摘要介绍了利用multisim10设计单片机的理论、方法和过程。
利用软件来设计单片机系统的电路图、源程序,并通过不同的手段仿真分析系统,并获得了比较理想的效果。
关键词Mulitsim10;单片机;仿真Multisim是目前高校和科研部门中应用最多的电子电路仿真软件,它有极强的仿真功能,界面友好,形象的“虚拟仪表”,使它成为迄今为止使用最方便,最直观的仿真软件之一。
自Multisim9以后,NI Multisim就致力于完善MCU单片机仿真的开发,而NI Multisim10开始它拥有了强大的MCU模块,支持4种类型的单片机芯片,支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真,分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持;所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码,并兼容第三方工具源代码;包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。
再加上其强大的数字仪器环境和数字分析环境,使其成为为数不多的经典单片机仿真软件之一。
1 Multisim 10中单片机系统电路设计为了说明Multisim10强大的单片机系统仿真设计功能,在此选择了单片机串并口转换LED显示电路作为对象。
本设计利用单片机与七段数码显示器,通过4个串联的串入/并出移位寄存器74LS164直接驱动,该电路可以同8051单片机的串行口(或两根I/O线)直接相连,通过串行口将显示段码逐位送出,并用四个数码管同时显示四位十进制数。
在Multisim原理图设计文件中调用丰富的元件库并绘制电路图如图1所示:2 Multisim10中的程序设计2.1在总的工程下面建立原理图/MCUworkspace/protject/.asm汇编程序设计文件,分支结构如图2所示:2.2在main.asm文件中编写程序代码如下:$MOD51; This includes 8051 definitions for the Metalink assembler;(Multisim10编译汇编语言必须要写TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;0~~9的段码表END3 Multisim 10中单片机系统电路仿真3.1在源文件里选择build进行编译,并顺利通过,即在软件平台上将源程序与硬件电路融为一体。
multisim10仿真软件介绍
应该是对单元电路逐步进行仿真.
注意元器件的制式可以选择,比如电阻,模拟地等. 通过Options菜单中的Preferences 中的Components Bin 中的Ｓｙｍｂｏｌ Ｓｔａｎｄard来改变
机电元气件库
注意事项:信号源和变压器的选择 信号源选择交流信号源, 有效值应为220V,频率50Hz 变压器输出的有效值为7.5V 在Electro-mechnic元件库中选择Line-transfomer元 件,选择其中的Air-Core-transfomer并且修改其变 比num_turns=0.034,使其满足本电路的要求.
D. 仪 器 工 具 栏
• 仪器栏包含模电，数电，几乎电子 技术所有的仪器。
万 信 功 示 用 号 率 波 表 发 表 器 生 器
频 率 特 性 分 析 仪
数 字 信 号 发 生 器
逻 辑 分 析 应用
仿 真 开 关
步骤:
1 连接电路
2 进行仿真
充电输出电流IL=(UZ—Ube)/R6=(1.7— 0.7)/24=0.042A=42mA 图8 充电电路的测试图 Q4 应选择β 值大于150的管子,注意是PNP管,可以 采用2N3906. 注意:此时流过Q4的电流全部是直流,所以万用 表应选择直流电流档.
双击元气件,出现
将num_turns改为0.034 再点击这里, 出现
利用Multisim搭建经典控制的动态展示平台
利用Multisim搭建经典控制的动态展示平台詹庄春;史春笑【摘要】Circuit model under the environment of Multisim has dynamic and realistic advantages. Models of the control?ler and the controlled-object were built by way of building blocks. There was restructuring function in the model, which could design the desired control system. The time-domain analysis, frequency-domain analysis and parameter tuning of the control system were realized through designs and experiments. The classical control of function and analysis was done. The control system model based on Multisim is close to the physical layer, which can shorten the transition process of hardware design.%Multisim电路模型具有动态逼真的突出优点，采用搭积木的方式建立控制器和被控对象模型，模型具有重组功能，能设计所需的控制系统。
经过设计和试验，实现了控制系统的时域分析、频域分析及参数整定，即完成了功能与分析的经典控制。
基于Multisim的控制系统模型接近物理层，可大大缩短硬件设计的产品化进程。
【期刊名称】《宜宾学院学报》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】4页(P20-23)【关键词】Multisim;控制器;被控对象;动态模型;交流分析【作者】詹庄春;史春笑【作者单位】华南农业大学珠江学院信息工程系，广东广州510900;华南农业大学珠江学院信息工程系，广东广州510900【正文语种】中文【中图分类】TP13不同的元器件或系统可具有相同的数学模型，这为计算机数字仿真提供了理论基础.自动控制原理的计算机辅助教学软件目前主要有Multisim和Matlab.比较而言，Matlab的优点在于结构图化的仿真模型，十几年来深受国内业界的欢迎[1-3]，以“mat⁃lab自动控制”作为关键词，在中国知网期刊找到197条结果，而以“Multisim自动控制”为关键词，只能找到7条结果.然而，“基于社会发展的需求和政府提出的地方本科高校需要转型发展的大背景下，独立学院应全面落实应用型人才的培养，独立学院工科系应始终将培养学生实践能力和创新能力作为人才培养质量保障的核心竞争力”[4]，则应该回到物理层面，来重新审视现有教学工具和手段，如此就会发现Multisim仿真模型“动态逼真”[5-8]的突出优势.然而，在Multisim应用于自动控制原理方面，现有参考文献不够广泛深入，留下很多空间有待进一步开拓.与经典控制相关性较强的Multisim资源[9]很多.元器件库有：电源库、基本元件库、模拟元件库以及控制器件库等.虚拟仿真仪器有：示波器、函数信号发生器以及波特图仪等.仿真分析法有：瞬态分析、交流分析、参数扫描分析、极—零点分析以及传递函数分析等.利用这些资源，可以实现经典控制系统的基本分析与设计. 拟用分立元器件建立模型，目的是提高学生搭积木式自主创新能力.校正装置包括无源校正装置和有源校正装置两种.无源校正装置即RC网络，其结构简单，易学易用，但存在负载效应，使用时应特别注意.有源校正装置由运算放大器（以下均采用四集成运放LM324）加入适当RC电路构成，其性能比较稳定，多用于复杂网络的设计.常用有源校正装置的动态模型展示平台如图1所示.在Multisim环境下搭建图1所示模型展示平台.在此基础上，练习者可参考教材[10]选择元器件并连线，从而建立自己想要的控制器模型.利用图1所示平台设计常用PID控制器模型如图2所示.其传递函数为式中：R′1=R1+RP1，R′2=R2+RP2，不记负号，以下类同.可见比例系数、积分时间常数与微分时间常数之间相互关联，各参数调节极不方便.为此，要在实现同样控制性能的前提下，建立并联PID控制器模型.首先，建立比例环节模型，如图3所示，通过调节RP2可改变比例系数.其次，积分会增大超调量，不利于系统稳定，因此在积分环节后需增加饱和限幅器（以下取15 V），其模型如图4所示.再次，在实践中，纯微分环节无法物理实现，并容易引入高频干扰，故采取准微分环节，其模型如图5所示，图5中阻值R4比较R5非常小.最后，三者通过反相输入求和，得出参数解耦的并联PID控制器模型，其传递函数为常见被控对象有一阶系统、二阶系统和三阶系统，其在单位反馈时的开环传递函数分别为可见，通过比例环节与积分环节的组合可实现之，被控对象动态模型展示平台如图6所示.图6中，比较环节由差分比例运算电路实现，惯性环节可由积分加单位反馈构成.如同校正装置动态模型，通过选择图6中环节并连线，从而建立不同的被控对象模型.设某单位反馈控制系统的开环传递函数为若要求系统在单位斜坡输入信号作用时，位置输出稳态误差不大于0.1，开环系统截止频率不小于4.4 rad/s，相角裕度不低于45°，幅值裕度不低于10 dB，试设计串联校正装置[11].5.1 原系统状况分析利用图6设计该二阶被控对象模型并创建子电路.为加快模拟仿真速度（提高100倍），设置积分时间常数τ1=τ2=0.01s.校正装置拟用纯比例环节，为满足稳态误差要求，比例系数应为10.在单位阶跃作用下，输出接示波器，操作分析如图7所示，即系统超调量为60.8%，调节时间约为5.35 s（Δ=5%）.在系统开环输入端接幅值为10 mV、频率1 kHz的信号，对输出端进行交流分析[12]，结果如图8所示，即在截止频率约50 Hz（ωc=0.02πf=3.14rad/s）处，相角裕度约为18°.在频率约70 Hz（ω′c=4.4 rad/s）处，幅值约为-6 dB，相角约为-167°.二阶系统相频曲线无穿越，故其幅值裕度必为无穷大.经以上分析，可知截止频率和相角裕度均低于指标要求.故采用超前校正装置是合适的.5.2 超前校正系统设计设超前校正网络的交接频率分别为1/T和1/αT，传递函数为最大超前角发生在两交接频率的几何中心处，即选择ωm等于要求的系统截止频率（ω′c=4.4 rad/s），其成立条件为由式（9）可算出α=0.25，再根据式（8）可得T= 0.456 s.利用图1设计超前校正网络如图9所示.其传递函数为设置C1=1 μF，R4=1.14 kΩ，R′2=R3=6.84 kΩ，特别设置R′1=13.68 kΩ.校正后系统各性能指标如表1所示.5.3 并联PID控制器功能试验分析根据图3至图5设计并联PID控制器，并以所举二阶被控系统为对象，构建试验平台后再进行比例、比例积分和比例微分控制，部分操作分析如图10所示，以此作为控制功能的横向比较.由图10可知，微分超前校正比较适合该控制系统.为进行纵向比较，增设了控制参数（见表2），并作了对应的功能分析.由表2可知，若能恰当选择积分和微分的控制点，则既可提高系统的稳态性能，又可改善系统的动态性能.（1）Multisim可以应用在经典控制系统中，能够实现时域分析、频域分析以及控制参数的整定，可为实物操作提供极其有益的帮助.（2）Multisim具有自动布线功能，电路图可传输给其他软件，且可输出PCB布线图，从而大大加快了产品化的进程.（3）在Multisim环境中伯德图的相角范围是[-200 deg,+200 deg]，若超过该范围，曲线将折返显示，故分析三阶系统时相角读数不方便，引入误差较大.另外，在Multisim环境下进行复域分析与设计的工作还有待进一步研究.ZHAN ZC,SHI CX.Dynamic Display Platform for Classical Control Based on Multisim[J].Journal of Yibin University,2016,16 (12):20-23.【相关文献】[1]李农庄,侯国莲,张建华.MATLAB环境下的自动控制原理教学软件开发[J].现代电力,1999,16(3):80-84.[2]赵仕良.用MATLAB语言辅助《自动控制原理》的教学[J].四川师范大学学报(自然科学版),1999,22(3):341-343.[3]刘云龙,王瑞兰,刘丽君,等.基于Matlab仿真的自动控制原理实验教学改革[J].实验室研究与探索,2015,34(6):102-106.[4]史春笑.转型发展过程中独立学院工科系人才培养国际化的探讨[J].西部素质教育,2015,1(17):27-28.[5]高振萍,冯建群.Multisim在自动控制系统仿真实验中的应用[J].中国现代教育装备,2008,(3):59-60.[6]徐辉.基于Multisim的自动控制系统稳态误差和校正网络的仿真分析[J].湖北教育学院学报,2007,24(2):32-34.[7]陈俊英.基于Multisim的“自动控制原理”课程仿真实验研究[J].实验室科学,2012,15(3):120-122.[8]曾旺辉,黄晓康,朱颖莉.Multisim在《自动控制原理》课程教学中的应用[J].南昌高专学报,2011,(5):177-179.[9]蒋卓勤,黄天录,邓玉元.Multisim及其在电子设计中的应用[M].第2版.西安:西安电子科技大学出版社,2011.[10]邹恩.自动控制原理[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2014.[11]胡寿松.自动控制原理[M].第6版.北京:科学出版社,2013.[12]何国栋.Multisim基础与应用[M].北京:中国水利水电出版社, 2014.。