数字电路实验ppt

2.2 Protues基本操作
3、放臵元件：在对象选择器中点选元件，通过方 向工具栏调整元件（在预览窗口中可观察效果）。 之后在原理图窗口中点击，出现元件虚影，再次 点击放臵。 元件的其他操作： • 删除元件：右键双击该元件即可。 • 移动元件：选中元件后直接拖拽。 • 复制/剪贴/旋转：选中元件后点工具栏中的相应 图标。
第二部分 Protues基本操作
2.1 Protues IsIs界面
2.1 Protues IsIs界面
原理图编辑窗口（The Editing Window）：用来绘 制原理图。蓝色方框内为可 编辑区，元件要放到它里面。 可用预览窗口来改变原理图 的可视范围。通过鼠标滑轮 可缩放窗口。
2.1 Protues IsIs界面
1.3 VSM 仿真与分析
File：File信号发生器。
Audio：音频信号发生器。
DState：稳态逻辑电平发生器。
DEdge：单边沿信号发生器。
DPulse：单周期数字脉冲发生器。
DClock：数字时钟信号发生器。 DPattern：模式信号发生器。
1.3 VSM 仿真与分析
音频信号激励源 使用Windows WAV 文件作为输入文件。结合音 频分析图表，可以听到电路对音频信号处理后的 声音。
电流探针（Current probes）： 仅可在模拟 电路中使用，并可显示电流方向。
1.3 VSM 仿真与分析
激励源 DC：直流电压源； Sine：幅值、频率、相位可控的正弦波发 生器。 Pulse：幅值、周期和上升/下降沿时间可 控的模拟脉冲发生器。 Exp：指数脉冲发生器。 SFFM：单频率调频波信号发生器。 Pwlin：任意分段线性脉冲、信号发生器。
处理器 仿真模型 VSM 高级图形 分析模块
原理图输 入 系统ISIS
布线/编 辑 ARES
PROTEUS
混合模型 仿真器
动态 器件库
1.2 ISIS 输入流程
开始
设臵编辑环境：用户可自定义图 新建设计文档 形外观，包括线宽、填充类型、 设置编辑环境 字符等。 放置元器件 原理图连线：单击元器件引脚或 原理图连线 先前连好的线，实现连线；也 建立网络表 可用自动连线工具连线。 电气规则检查 建立网络表：网络表是电路板与 电路原理图之间的纽带。建 是否合格 Y 立的网络表用于PCB制板。 存盘、报表输出 报表输出：材料报表等。 结束
2、通过实验对课堂教学实例进行验证，加深对知 识点的掌握，提高对数电课程的学习兴趣。
2.2 Protues基本操作
【实例1】设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电 路。
要求：1、用基本门电路实现并验证； 2、用74HC 138芯片实现并验证； 3、用74HC 151、153芯片实现并验证；
2.2 Protues基本操作
2.2 Protues基本操作
5. 画出电路图
Z R' A' G' RA RG AG
2.2 Protues基本操作(I)
【仿真验证】
方法：用 Protues 软件作图，实现电路连接，并 通过仿真检验结果的正确性。
2.2 Protues基本操作
操作步骤： 1、进入器件库：在元件模式下，点击对象选择器 上方的P 按钮（快捷键P）。 2、搜索元件：勾选“完全匹配”，在“关键字” 中输入AND_2（2输入与门）。双击结果，将 AND_2添加到对象选择器中。 同样方法添加AND_3、NOT、和OR_4门到对 象选择器。
数字电路实验
基于protues7.7中文版
数字电路实验项目
集成门电路逻辑功能测试 交通信号灯工作状态逻辑电路的设计实验 编码器及其应用实验 字段译码器与加法器的逻辑功能测试 带显示功能的8421BCD码加法器的设计实验 带显示功能的简单电子琴电路的设计及仿真 实验 触发器及其应用实验 任意进制计数器的设计与仿真
2.2 Protues基本操作
5、网络标号：选中连接标号模式，依次建立网络 标号：R、A、G、Z。 6、建立激励源：选择激励源中的DCLOCK，为R、 A、G建立时钟输入信号，并设臵信号周期分别为 8S、4S、2S。用来表示3输入信号的所有组合。 7、插入交通灯模型：搜索并添加器件“TRAFFIC LIGHTS”，连接至输入端。 8、插入LED灯模型：搜索并添加器件“LEDRED”，连接至Z端。
1.3 VSM 仿真与分析
信号发生器（调幅）
正弦信号 参数
信号源名称 （A） 补偿电压/V 0 幅值/V 1 频率/kHz 1 时延/(°) 0
1.3 VSM 仿真与分析
信号发 生器参 数设置
调幅信 号输出
1.3 VSM 仿真与分析
曲线图表 模拟图表（ANALOGUE） 数字图表 (DIGITAL) 混合分析图表 (MIXED) 频率分析图表 (FREQUENCY) 转移特性分析图表 (TRANSFER) 噪声分析图表 (NOISE) 失真分析图表 (DISTORTION)
数字电路实验
内容：
Protues 软件介绍 Protues 基本操作 验证型实验（基本门电路、组合逻 辑电路、触发器、时序逻辑电路） 设计型实验
第一部分 Protues软件介绍
1.1 Protues构成
PROTEUS 是一个 完整的嵌入式系统 软、硬件设计仿真 平台。 ISIS为功能强大的 原理布线工具。 ARES 为PCB设计 系统。
模型选择工具栏（Mode Selector Toolbar） ——主要模型（Main Modes）： 1.选择模式：用于即时编辑元件参数 （先单击该图标再单击要修改的元件） 2.元件模式：用于放臵和连接元件。 3.节点模式：用于放臵连接点。 4.连接标号模式：用于放臵网络标号。 5.文字脚本模式：用于放臵文本。 6.总线模式：用于绘制总线。 7.子电路模式：用于放臵子电路。
2.2 Protues基本操作
2.2 Protues基本操作
15、创建子电路（封装模块）： (1) 创建新文件。点选子电路模式，创建子电路； (2) 右键子电路，选“转到子页面”； (3) 将刚才的电路复制到该页面下（不包括激励、 终端及测试工具）； (4) 右键退出到父页面，右键添加子电路引脚； (5) 调整边框大小，输入子电路名称。 (6) 测试子电路功能。
2.2 Protues基本操作
4、连接导线：在元件引脚处点击，然后移动鼠标 到目标引脚处点击。无目标对象的导线双击结束。 导线的其他操作： • 删除导线：右键双击该导线即可。 • 移动导线：选中导线后直接拖拽。 • 快速连接导线：绘制一组对齐的导线，只需双击 引脚即可完成快速互联。 注：移动元件时，导线随引脚一起移动。
2.2 Protues基本操作
12、用示波器进行仿真分析：在虚拟仪器模式中选 择OSCILLOSCOPE，设臵标号，观察仿真结果。
13、用逻辑分析仪进行仿真分析：在虚拟仪器模式 中选择LOGIC ANALYSER，设臵标号，观察仿真 结果。
2.2 Protues基本操作
14、用图表进行仿真分析： (1) 在图表模式中选择DIGITAL（数字图表）并放 臵； (2) 添加电压探针到Z端； (3) 在图表上右键，选择“添加图线”，分别添加 R、 A、G和Z； (4) 设臵“开始时间”和“结束时间”； (5) 在仿真过一次后，右键选择“仿真图表”（快 捷键为空格键），观察结果。
1.3 VSM 仿真与分析
单周期数字 脉冲激励源
1.3 VSM 仿真与分析
数字时钟 信号激励源
1.3 VSM 仿真与分析
虚拟仪器
虚拟示波器 (OSCILLOSCOPE) 逻辑分析仪 (LOGIC ANALYSER) 定时计数器 (COUNTER TIMER) 虚拟终端 (VIRUAL TERMINAL) SPI调试器 (SPI DEBUGGER) I2C调试器 (I2C DEBUGGER) 信号发生器 (SIGNAL GENERATOR) 模式发生器 (PATTERN GENERATOR) 电压表和电流表（AC/DC voltmeters/ammeters）
1.3 VSM 仿真与分析
傅立叶分析图表 (FOURIER) 音频分析图表 (AUDIO) 交互分析图表 (INTERACTIVE)
一致性分析图表 (CONFORMANCE)
直流扫描分析图表 (DC SWEEP)
交流扫描分析图表 (AC SWEEP)
1.3 VSM 仿真与分析
数字分析图表:用于绘 制逻辑电平值随时 间变化的曲线。
2.1 Protues IsIs界面
模型选择工具栏——2D 图形（2D Graphics）： 1.画各种直线 2.画各种方框 3.画各种圆 4.画各种圆弧 5.画各种多边形 6.写各种文本 7.画符号 8.画原点等
2.2 Protues基本操作
通过三个组合逻辑设计型实验说明Protues软 件的基本操作。（参见第四章课件） 1、监视交通信号灯工作状态电路设计； 2、火车进站指示灯电路设计（练习）； 3、四位格雷码到自然二进制码的转换电路设计 （练习）； 目标：1、熟练掌握Protues的基本操作；
输入变量 R A G 0 0 0 0 0 1 0 1 0
0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1
输出 Z 1 0 0
1 0 1 1 1
2.2 Protues基本操作
4. 化简逻辑式 Z = R′A′G′+ R′AG + RA′G + RAG′+RAG
Z R' A' G' RA RG AG
2.2 Protues基本操作
8、插入LED灯模型：搜索并添加器件“LEDRED”，正端接Z。 9、连接地信号：在终端模式中选择GROUND，放 臵后连接LED另一端。 10、仿真：在仿真按钮中点开始，观察输入和输出 的变化，验证电路的正确性。