Multisim在数字逻辑电路中的应用
multisim在数字电路逻辑设计教学中的应用
Multisim在数字电路逻辑设计教学中的应用1. 应用背景随着现代科技的飞速发展，数字电路逻辑设计在工程技术领域中扮演着重要的角色。
因此，在大学电子信息类专业的教学中，数字电路逻辑设计也是一个非常重要的课程。
此课程的核心是让学生掌握数字逻辑电路的工作原理和设计方法。
在传统的数字电路逻辑设计教学中，学生主要通过理论课程学习数字电路的原理，并通过手绘电路图和仿真器来验证设计的正确性。
然而，手绘电路图无法直观地展示电路的工作状态和信号的传输路径，同时手动搭建电路和测量信号需要一定的时间和实验条件，影响了学生对电路设计的理解和实践能力的培养。
为了提高数字电路逻辑设计教学的效果，现代教学模式中引入了计算机辅助设计工具。
Multisim是一款功能强大、易于使用的电子电路仿真软件，提供了仿真和设计数字、模拟和混合信号电路的能力。
在数字电路逻辑设计教学中，Multisim可以有效地帮助学生理解和掌握数字逻辑电路的工作原理，并通过仿真实验验证设计的正确性。
2. 应用过程在数字电路逻辑设计教学中，Multisim的应用通常包括以下几个步骤：(1) 学习数字电路的基本概念和原理在开始使用Multisim之前，学生需要通过理论学习掌握数字电路的基本概念和原理。
他们需要学习数字逻辑门的工作原理、时序逻辑电路的时序行为、计数器、寄存器和存储器等重要的数字电路组件。
只有掌握了这些基本概念和原理，学生才能更好地理解和应用Multisim进行数字电路的设计和仿真。
(2) 使用Multisim进行电路设计在学生掌握了数字电路的基本概念和原理后，他们可以开始使用Multisim进行电路设计。
Multisim提供了直观的图形界面，学生可以通过简单的拖拽和连接操作来搭建数字电路的原型。
除了基本的逻辑门，Multisim还提供了其他功能模块，如时钟、信号发生器和显示器等，以便学生更好地设计和仿真复杂的电路系统。
在电路设计过程中，学生可以根据具体的要求选择合适的逻辑门和组件来搭建电路，并使用Multisim提供的线缆和标志连接不同的电路元件。
Multisim在数字逻辑设计课堂教学中的应用
生认为计算机硬件课学着无用 ，没有学习兴趣与激情 。 鉴于以上情况，本文作者尝试着利用Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ １ ２ 这款Ｅ Ｄ Ａ 工
具软 件 来 开展 《 数 字 电路 与逻 辑 设计 》教 学 ，增 进 学生 对相 关概 念 的理解 ，为 学生 提供 一 个低 投 入的 实验 与 开发 环境 ，重新 认识 课 程 的有 用性 。
（ ３） 理 解 译 码 与 译 码 器 。译 码 指 将 二 进 制 代 码 或 二 一 十进 制代 码还 原 为它 所 代 表的 字符 的过 程 。实 现译 码 的 电路 称 为译 码 器 ，是编 码器 的可 逆过 程 。这 个概 念 也是 计算 机 类专 业 中 的重 要 概念 ，其 的正 确和 深 刻理解 ，有 利于 实现 计算 机 系统 中存储 单 元 的选 择 设计 、总线 的 分时 选择 等 问题 的理 解 与设 计 以及 信 息解 密 的 实 现 方 法 设 计 。 在教 学过 程 中 ，学 生 理 解 认 识 不 深 ，在 设 计
认识 逻 辑值 的物 理 表 示 ，也 能较 好 地 认 识逻 辑 代 数 中的 ＋ 运算 的
算机科学 与技术专业学生要求掌握 计算机软硬件 系统方面的知
识。 《 数 字逻 辑 设计 》课 程 是计 算机 及 相关 专 业学 生 的硬 件类 技 术 基 础课 ，它是 后续 的 《 计 算机 组 成原 理 》 、 《 微 机 原理 与接 口 技 术 》及 《 嵌入 式系 统 与应 用 》的基 础 。 然而 ，近 几 年来 在许 多
２ 教 学 实例
时 ，总是不知该选择编 码器还 是译码器 ，并合理运用 。在教学
中 ，利 用如 图 ３ 所 示 电 路教 学 ，在课 堂 上 就可 以演 示 译码 器 的 功 能 与 设计 思路 。图 中用Ｕ２ 一 Ｕ ４ 三 个 元件 产 生的 信息 组 合代 表某 类 事 件 中 的 一种 ，利 用 Ｘ １ 一 Ｘ ８ 这８ 个指 示灯 来 显 示 Ｕ ２ 一 Ｕ ４ 的组 合 情 况 。结 合 图２ 的对 比 ，就可 直 观 理解 译 码 就 是将 多 个 信 息 编码 解
第6章Multisim在数字电路中的应用
6. 3 触发器逻辑功能测试触发器(FLIP-FLOP)具有两个特点:(1)可以长期地稳定在某个稳定状态0或1，即具有记忆功能；(2)只有在一定的外加触发信号的作用下（大多为CP 边沿）才能产生反转。
本节将通过R S 触发器、J K 触发器和D 触发器观察时序波形，验证触发器的逻辑功能。
6.3.1基本RS 和D 触发器逻辑功能测试(1)目的：检测基本RS 和D 触发器逻辑功能，掌握波形图的分析方法。
(2)原理：RS 触发器是最基本的一位二进制数存储单元，具有两个输入端R （置零端）、S （置一端）和两个输出端Q 和Q 。
约定Q 的状态为触发器状态，Q=1、Q =0时触发器状态为１，Q=0、Q =1时状态为０。
当S 输入有效时Q=1，当R 输入有效时Q=0。
图6.3-1所示为用两个或非门构成的基本RS 触发器测试电路，这种触发器输入高电平有效。
当R=1,S=0时输出Q=０;当R=0,S=1时输出Q=１；当R=S=０时Q 保持不变；不允许R 、S 同时为１。
若用n Q 表示现态（接收信号之前的状态），1n Q +表示次态（接收信号之后的状态），则该RS 触发器的特征方程为：n 1n Q R S Q +=+RS=0 （约束条件）。
图6.3-1或非门基本RS触发器图6.3-2为用4个与非门和1个反相器构成的D锁存器测试电路。
当使能端EN为0时，锁存输入R和S为1，基本RS触发器被封锁，输出Q保持原来的状态。
当使能端EN＝1时，R和S的状态由D端输入是0还是1来决定。
如果D端输入1，则R＝1、S＝0，使输出Q＝1。
如果D 端输入0，则R＝0、S＝1，使输出Q＝0。
所以，当使能端EN置1时锁存器的输出Q跟随输入D变化，使能端置0时输出端Q被“锁存”（图中，Q表示Q）。
图6.3-2与非门D锁存器(3)操作：按图6.3-1建立或非门基本RS触发器仿真电路。
单击仿真开关运行仿真。
按键盘上的R、S键，观察逻辑探头（即输出Q和Q）的明暗变化，记录观察结果。
Multisim10.0中的虚拟仪表在数字逻辑实验中的应用
2014年6月JOURNAL OF FUYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE Sep.2014Multisim10.0中的虚拟仪表在数字逻辑实验中的应用张亚芳（阜阳职业技术学院工程科技学院，安徽阜阳236031）摘要：在进行数字逻辑实验时，可以运用Multisim10.0对电路进行仿真，文章介绍了Multisim10.0中虚拟仪表在数字逻辑实验中的主要用法。
关键词：Multisim10.0；虚拟仪表；数字逻辑中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1672-4437（2014）02-0034-04一、Multisim10.0的简单介绍Multisim 是美国国家仪器（NI ）有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0。
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。
1.MUltisim10.0基本窗口界面2.数字电路中常用的虚拟仿真仪器（1）字信号发生器字信号发生器是一个可编程产生32路（位）同步逻辑信号的仪器，可用在数字电路中作为测试信号源，又称为数字逻辑信号源。
其图标如图2（a ）所示，面板如图2（b ）所示。
——————收稿日期：2014-01-08作者介绍：张亚芳（1984-），女，阜阳职业技术学院工程科技学院教师，合肥工业大学在职研究生。
图1Multisim10.0基本窗口界面XWG1R TX O X XO O 0161531（a ）图标（b ）面板图2字信号发生器的图标和面板（2）逻辑分析仪逻辑分析仪可以同步记录和显示16路逻辑信号，因此，当把电路的输入信号和输出信号都接入逻辑分析仪的输入端时，可以同步显示出输入信号和输出信号的波形，从而可以帮助我们分析出电路的逻辑功能。
Multisim软件在数字电路教学中的应用
定程度 的遗忘。因此 ， 造成了理论教学和实践教学 的脱节 ， 影 电路 ， 即产生逻辑 函数 Ａ ＋ （ ’ Ｂ ８ ＋ 。通过理论 分析 ， 我们可 响教学效果。如果将 Ｅ Ａ仿真软件 引入 到课堂教学 中， Ｄ 在讲解 以设计出电路 ，并在 Ｍｕｔｉ 件的工 作区画出电路原理 图如 ｌｓ ｉｍ软
Ｇａ ｎ ｏ Ｌｉ ｇ Ｚｈ ｏ Ｐｅ ａ ｎｇ
（ ｌｗ ｖｒ ｎｅ ａｃ ｅｈ ｉ ｌｎｔｕｅ Ｙｅｏ Ｒｉｅ ｓ ｖｎｙＴ ｃｎｃ ｓｔｔ ｌ Ｃｏ ｒ ａＩ ｉ
Ｋａｅｇ ｉ ｎ ｆ
４５０ ） ７ ０３
Ａｂ ｔ ｃ Ｍｕ ｉｉ ｉ ａ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｓ ｆ ｌ ｕ ｔｂ ｅ ｆｒａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｄ ｓ ｎ ｏ ｉｉ ｌｃｒ ｕ ｔ． ｄ ａ ｐ ｙｎ ｌ ｓｍ ｓｒ ｔ ａ ｈ ｓｍ ｉ ｌｔ ｏｔ ＊ ｓ ｉ ｌ ｏ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｅ ｉ ｆｄｇ ｔ ｉ ｉ Ａｎ ｐ ｌｉ ｇ ｍｕｔ ｉ ｓ ｏ ｗＢ ｅ ａ ｇ ａ ｃ ｓ ｉ
数字电路课程教学的传 统方法是通过板书和多媒体课件进 重点 内容 ，下面分别从这两个方 面介绍 Ｍ ｌｓ ｕｔｉ ｉｍ软件在教学过 行理论知识 的讲解 ， 并借助课后的实验教学巩 固理论 知识 ， 锻炼 程 中的应用。 学生实践动手能力 。 这种教学方法的缺点是 ： 教师在授课 时只能 １ Ｍｕ ｉｍ 软件在 组合逻辑 电路中的应用 、 ｌｉ ｔ ｓ 对电路原理进行讲解 ， 学生只能被动接受知识 ， 不能看到 电路 的 以组合逻辑 电路 中的数据选择器 的应用为例 ， 我们知道 ， 数 工作 过程和运行结果 ， 难 留下深刻的 印象 ； 很 而在实验教学时 ， 据选择器可以构成 函数发生器 ， 产生任意的逻辑 函数 。例如 ， 用 学生 又可能因为与理论教学时间间隔长而对所学 的理论知识有 八选一数 据选择器 ７ １ １ ４ ５ 可以构成一个三输入端的多数表决器
基于Multisim的数字电子技术应用研究
基于Multisim的数字电子技术应用研究Multisim是一种数字电路仿真工具，广泛应用于电子电路设计和教学中。
它可以帮助工程师和学生设计、分析和测试各种数字电路。
本文将介绍基于Multisim的数字电子技术应用研究。
数字电路是采用数字信号作为信息传递媒介的电路。
数字电路通常由逻辑门、触发器、计数器等基本模块组成，并采用二进制编码方式进行信息处理。
基于Multisim的数字电子技术应用研究涉及到数字电路的设计、分析和测试。
首先，数字电路的设计是在Multisim中进行的。
Multisim提供了丰富的数字电路模块，可以通过直接拖拽模块并连接进行设计。
例如，设计一个简单的4位二进制计数器，可以使用Multisim中提供的四分频器（Divider）和4位计数器（Counters）模块。
将四分频器的“Clock”输出连接到4位计数器的“Clock”输入，将4位计数器的“Q3”输出连接到四分频器的“Load”输入，即可实现一个具有复位功能的4位二进制计数器。
其次，数字电路的分析是在Multisim中进行的。
Multisim提供了多种分析工具，如波形分析、状态分析、时序分析等，可以帮助分析数字电路的工作原理和性能参数。
例如，对于上述的4位二进制计数器，可以使用波形分析工具观察各输出信号的波形变化情况，并计算其计数频率和占空比等性能参数。
此外，还可以使用状态分析工具观察计数器的不同状态之间的转移情况，并确定计数器的状态转移方程和状态表。
最后，数字电路的测试也是在Multisim中进行的。
Multisim提供了实时仿真功能，可以模拟数字电路的运行情况，验证设计是否正确，并根据仿真结果进行优化。
例如，为了验证4位二进制计数器的设计是否正确，可以在Multisim中进行实时仿真，并使用示波器观察各输出信号的波形和状态序列，并比较实际输出和预期输出的差异，确定设计是否满足要求。
multisim在数字电路中的应用
multisim在数字电路中的应用
multisim是一种非常有用的电路仿真软件，它可以帮助电子工程师和学生们轻松地设计、仿真和分析电子电路。
multisim的功能强大，可以帮助您设计电子电路，并快速轻松地模拟电路行为。
multisim在数字电路中的应用十分广泛。
它可以帮助电子工程师们快速设计和分析数字电路，并快速模拟各种数字电路的行为，从而更好地理解电路。
它同时还支持多种嵌入式系统，可以用来分析和测试单片机，以及嵌入式操作系统和程序。
此外，multisim还可以帮助电子工程师们分析和解决电路问题。
它可以帮助用户快速定位电路中的故障，并通过多种方式分析数字电路，从而快速解决问题。
此外，multisim也可以用来分析和设计数字信号处理器（DSP），它可以帮助用户设计出更好的DSP系统，从而提高DSP系统的性能。
总之，multisim是一款非常有用的电路仿真软件，它在数字电路中应用广泛，可以帮助电子工程师们快速设计、仿真和分析数字电路，并帮助他们分析和解决电路问题，为电子工程师们的工作提供了很大的帮助。
基于Multisim的数字电子技术应用研究
基于Multisim的数字电子技术应用研究数字电子技术是一种以数字信号为基础的电子技术，它在现代电子设备和系统中广泛应用。
数字电子技术可以实现信号的数字化、传输、处理和控制，是现代电子技术的基础。
Multisim是一种流行的电子电路模拟软件，能够帮助工程师和学生们进行电路设计和仿真。
本文将针对基于Multisim的数字电子技术应用进行研究，探讨数字电子技术在Multisim中的具体应用和实践经验。
数字电子技术在Multisim中的应用主要包括数字电路设计和仿真。
Multisim提供了丰富的数字元件库和数字逻辑门等功能模块，可以方便地进行数字电路的设计和仿真。
在数字电路设计方面，Multisim可以帮助用户快速地构建各种数字电路，包括逻辑门电路、计数器、寄存器、触发器等，用户可以通过拖拽元件、连接线路等简单操作就能完成复杂的数字电路设计。
而在仿真方面，Multisim可以模拟数字信号的传输、处理和控制过程，用户可以通过软件进行数字电路的性能分析和验证，从而提高电路设计的准确性和可靠性。
基于Multisim的数字电子技术应用研究还包括数字信号处理和控制系统设计。
数字信号处理是数字电子技术的核心内容之一，它涉及到数字信号的采集、变换、滤波、编码、解码等处理过程。
Multisim提供了丰富的信号处理元件和函数，可以帮助用户实现各种数字信号处理算法和系统设计。
用户可以利用Multisim进行数字信号的频谱分析、时域分析、滤波器设计等，从而实现高效的数字信号处理。
控制系统设计也是数字电子技术的重要应用领域之一，Multisim提供了PID控制器、状态空间模型、仿真实验等功能，可以帮助用户设计和验证各种数字控制系统，包括自动控制、信号跟踪、系统稳定等。
基于Multisim的数字电子技术应用研究
基于Multisim的数字电子技术应用研究Multisim是一种虚拟仪器软件，用于模拟和分析电路。
在数字电子技术中，Multisim 被广泛应用于电路设计、电路分析和信号处理等方面。
本文将介绍基于Multisim的数字电子技术应用研究。
Multisim可以模拟数字电子电路的设计和运行过程。
通过Multisim，我们可以设计并模拟逻辑电路、计数器、移位寄存器等数字电子电路。
我们可以使用Multisim设计并模拟一个二进制加法器。
通过将逻辑门、触发器、运算器等元件组合在一起，我们可以实现二进制加法运算。
通过Multisim的模拟功能，我们可以验证电路设计的准确性和正确性。
使用Multisim还可以模拟数字电子电路的运行过程。
在Multisim中，我们可以输入适当的输入信号，并观察电路的输出信号。
通过观察输出信号的变化，我们可以了解电路的运行特性和时序。
我们可以使用Multisim模拟一个时钟信号的产生和传输过程。
通过将时钟发生器、线路缓冲器等元件组合在一起，我们可以生成一个稳定且精确的时钟信号，并观察该信号在电路中的传输过程。
除了模拟电路设计和运行过程，Multisim还可以进行电路性能分析。
在Multisim中，我们可以通过添加仪器和测量元件来测试和评估电路的性能指标。
我们可以通过添加示波器来观察电路的波形和频谱特性；通过添加示数表来测量电路的电压和电流；通过添加频率分析器来分析电路的频率响应等。
通过这些工具和功能，我们可以对数字电子电路的性能进行全面的评估和分析。
除了以上的应用研究，Multisim还具有其他的一些有用的功能。
Multisim可以对电路进行参数优化，以得到最佳的电路设计方案。
通过设置合适的参数范围和约束条件，Multisim可以自动搜索和优化电路参数，以达到特定的性能要求。
Multisim还支持多种模型和元件库，可以方便地进行电路设计和仿真。
用户可以根据实际需求选择合适的元件和模型，以满足不同的应用场景。
Multisim9在数字电路一体化中的应用
Multisim9在数字电路一体化中的应用Multisim9是一款电路仿真软件，它不仅可以仿真模拟电路设计，还可以进行数字电路设计的仿真，受到广泛的应用。
数字电路是计算机及其周边设备中应用最广泛的电路类型之一。
数字电路一体化能够有效提高数字电路的设计效率和准确性。
首先，Multisim9可以进行数字电路的仿真。
通过这个功能，可以模拟数字电路的电气特性、逻辑功能和时序关系。
在仿真过程中，可以对各个器件进行检测，以验证它们是否满足设计要求。
通过这种方式，设计员可以更好地理解和分析电路实现机制，加深对数字电路知识的理解和掌握。
其次，Multisim9可以进行数字电路的设计与实现。
数字电路设计的主要工作是进行门电路的设计与实现，以实现所需的逻辑功能。
在平面布线时，因为数字电路涉及到布线密集，元器件量大，所以在布线选择方面需要注意，避免信号互相干扰，保证电气性能的稳定性和逻辑的正确性。
最后， Multisim9 可以进行数字电路的测量和测试。
在设计数字电路后，必须进行测量并进行故障排除，确保电路的正确性。
通过这个功能，可以用检测器检测数字电路中的不良元件，以及测试数字电路的通过性和电气特性。
这种测量主要依靠电子测试仪器来实现，通过 instrument 导入数学模型，以测量相应的数学数据。
总之，在数字电路一体化中，Multisim9具有不可替代的作用。
通过其强大的仿真功能，设计员能够更好地理解数字电路的实现过程，快速检测并修复不良设计；通过数字电路的布线及元器件的匹配，设计的电路可以具有更好的电气性能；并且通过通过测量和测试，设计员能够清楚了解数字电路的通过性及其电气特性，帮助他们更好地实现数字电路的设计及实现。
Multisim9在数字电路中的应用1
第5章Multisim9在数字电路中的应用 (2)5.1数字电路中常用的虚拟仿真仪器 (2)5.1.1 Word Generator（字信号发生器） (2)5.1.2 Logic Analyzer（逻辑分析仪） (3)5.1.3 Logic Converter（逻辑转换仪） (5)5.2数字逻辑电路的创建 (8)5.3组合逻辑电路的分析和设计 (11)5.3.1基本逻辑门电路功能测试 (11)5.3.2半加器分析 (13)5.3.3译码器及其应用 (15)5.3.4竞争与冒险现象 (16)5.4时序逻辑电路 (18)5.4.1触发器的功能测试 (18)5.4.2计数器的设计与仿真 (23)5.4.3移位寄存器及其应用 (26)5.4.4 555定时器及其应用 (28)5.4.5 A/D转换电路的仿真 (30)5.5综合性数字电路仿真 (30)5.5.1数字钟 (30)5.5.2数字式竞赛抢答器 (33)第7章基于VHDL语言的数字电路仿真 (37)7.1 Multisim9的VHDL仿真平台 (37)7.1.1项目及项目管理 (37)7.1.2 VHDL模块文件的编辑 (40)7.1.3 VHDL测试文件的编辑 (43)7.1.4 Multisim VHDL仿真 (44)7.2 创建VHDL模型的元件................................................................... 错误！未定义书签。
第5章Multisim9在数字电路中的应用数字电子技术在当今社会中应用极其广泛，数字器件很容易和计算机之间进行数据交换和处理。
数字电子技术主要研究数字电路的理论和设计方法及时限等问题。
数字电路的主要内容大致可划分为组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器、模/数转换等几个方面。
目前EDA技术在数字电路实验和设计中应用非常广泛。
本章将Multisim9与数字电路仿真实例相结合，介绍电路的设计的过程和方法，使大家在熟练的使用Multisim9的基础上，快速、灵活地应用Multisim9来分析和设计数字电路。
multisim在数字电路逻辑设计教学中的应用
multisim在数字电路逻辑设计教学中的应用Multisim是一款电子电路仿真软件，它可以模拟各种电路的运行情况，包括模拟电路和数字电路。
在数字电路逻辑设计教学中，Multisim可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和设计方法，提高学生的实践能力和创新能力。
首先，Multisim可以帮助学生进行数字电路的仿真实验。
在数字电路的设计过程中，学生需要对电路进行仿真实验，以验证电路的正确性和可靠性。
Multisim提供了丰富的数字电路元件和仿真工具，可以帮助学生快速搭建数字电路，并进行仿真实验。
学生可以通过Multisim 模拟数字电路的运行情况，观察电路的输入输出波形，分析电路的逻辑功能和时序特性，从而更好地理解数字电路的原理和设计方法。
其次，Multisim可以帮助学生进行数字电路的设计和优化。
在数字电路的设计过程中，学生需要考虑电路的逻辑功能、时序特性、功耗等多个方面，以实现电路的高效、可靠和节能。
Multisim提供了数字电路设计和优化的工具，可以帮助学生进行数字电路的设计和优化。
学生可以通过Multisim进行数字电路的逻辑仿真、时序仿真、功耗仿真等多个方面的仿真实验，从而优化电路的设计和性能。
最后，Multisim可以帮助学生进行数字电路的创新设计。
在数字电路的设计过程中，学生需要具备创新思维和实践能力，以实现数字电路的创新和应用。
Multisim提供了数字电路设计和创新的平台，可以帮助学生进行数字电路的创新设计和应用。
学生可以通过Multisim进行数字电路的仿真实验和优化设计，发现数字电路的新功能和应用，从而提高学生的实践能力和创新能力。
综上所述，Multisim在数字电路逻辑设计教学中具有重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和设计方法，提高学生的实践能力和创新能力。
同时，Multisim也是一款非常实用的电子电路仿真软件，可以广泛应用于电子电路设计、测试和教学等领域。
Multisim在数字逻辑教学中的应用研究
将 Ｍ ｌｉ ｕ ｉｍ应用于数字逻辑课程教学 中， 以 ｔ ｓ 可
中大规模集成电路为基础 的实验联系 ， 没有将数字 有多个方 面的应用 ， 例如基本原理的理解 、 针对重
电路 的发展 以及计算机专业特点体现 出来 。 但是 ， 点难点 的仿真 、 可编程逻辑器件的使用等 ， 以在 可 直接采用 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ等可编程器件进行实验 ， 需要增加 多个 方 面为学 生理 解课 程 内容起 到很好 的作 用 。 大量课 时。 在现有课 时基础 上 ， 兼顾传统设计方法 ４ Ｍｕ ｉ ． １ ｌｉ ｔ ｍ在数字逻辑概念理解中的应用 ｓ
２１ ０ ２年 ４月
长 治 学 院 学 报
Ｊｕ ｎ ｌ ｆＣ ａ ｇｈ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒａ ｈ ｎ ｚ ｉ ｏ Ｕｎｖ ｒｉ ｔ
Ａｐ ．，０ ２ ｒ ２ １ Ｖｏ．９ Ｎｏ２ １ ． ． ２
第２ ９卷
第 ２ 期
Ｍｕｔｉ 在数字逻辑教学中的应用研究 ｌｓ ｉｍ
王永 岗
（ 长治学院 计算机 系， 山西 长治 ０ ６１ ） ４０１
一
时 序 的掌握 有 一 定 困难 ， 别 是 在讲 授 的 过 程 中 ， 特 并 通过 时序 图来分 析 电路 的功能 。 如果 只依 靠 幻灯
般 情 况 下 ， 据 三 变 量 多 数 表 决 电路 的 功 经常需要使用时序 图来描述一个 电路的时序过程 ， 根
的 实 践 过 程 ， 要 理 解 透 彻 并 不 容 易 ， 果 采 用 平的来源 ， 想 如 以及 电平和逻辑值 ０ １ 、 的关系等概念和
Ｍｕｔｉ 助 教 学可 以有 很 好 的效 果 。 组合 逻 辑 原理 有更 加直 观 的了解 和更深 刻 的掌握 。 ｌｓ ｉｍ辅 在 ． ｌｓ ｉｍ在 电路 的分 析 与设计 的 内容 中 ， 及 到逻 辑 函数 的化 ４２ Ｍｕｔｉ 数 字逻辑疑 难 知识 点 中的应 用 涉
Multisim电路设计与仿真—基于Multisim14.0平台 第6章 在数字电路中的应用和仿真
搭建由译码器构成16位循环移位电路如图6-9所示。
图6-9
字发生器设置窗口如图6-10所示。Display选择 Hex，所以窗口 右侧区域显示的是8个16进制的字元，代表32位输出的状态。鼠标 左键单击第二行最后一列，键入1，下面每一行最后一列依次键入2、 3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，且在“F”所在的行 单击鼠标右键，在右键菜单中选择“Set Final Position（设置末尾 位置）”，Frequency栏选择100Hz，在交互仿真分析下运行仿真， 可观察到探针1至探针16以100Hz的频率依次点亮，类似跑马灯。
图6-14
图6-15
搭建D触发器构成的八分频电路（即3位二进制计数器，模8）如图 6-16所示。
图6-16
示波器A通道接V1信号源，B通道接U2A的Q端输出，在交互仿真分 析下运行仿真，可观察示波器显示波形如图6-17所示，由图6-17可知， 信号源频率为输出信号频率的八倍，实现了八分频。
图6-17
搭建二十四进制计数器电路如图6-18所示。在交互仿真分析下运 行仿真，发现显示器在计数脉冲作用下依次显示0、1、2、...23、0 共二十四个状态，实现了二十四进制计数。
图6-18
搭建可变进制计数器电路如图6-19所示。 在交互仿真分析下运行仿真，开关S1=0时，发现显示器在计数 脉冲作用下依次显示0、1、2、3、4、5、0共六个状态，实现了六 进制计数；开关S1=1时，显示器在计数脉冲作用下依次显示0、1、 2、3、4、5、6、7、0共八个状态，实现了八进制计数。
图6-28
A／D和D／A转换中的应用和仿真
搭建倒T型电阻网络D/A转换器如图6-29所示。 在交互仿真分析下运行仿真，令S4S3S2S1=1110（打向右侧为1， 打向左侧为0），万用表读数为-6.993V，即把数字量1110变成了模 拟电压输出。
Multisim14在数字电路中的应用
11.2.3 基本计数器
例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。
该电路处于计数工作模式，计
数器反复由“0000”至“1111”计 数，构成十六进制计数器。
11.2.3 基本计数器
例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。
按下按钮后，置数控制端输入
为低电平，置数有效，计数器输出 被置为置数输入端设定的值，在图 中，置数输入端为“1000”，置数 后，计数器从置数处继续计数。
3）点击
按钮，对
话框的最下栏出现的即为最简表达 式。
11.1.2 组合逻辑电路的分析
例：分析下列组合逻辑电路的功能：
1）将逻辑分析仪的“a”“b”“c”三端分别接电路的A、B、C，最右端的接 线端子接电路的输出。
11.1.2 组合逻辑电路的分析
例：分析下列组合逻辑电路的功能：
2）点击 按钮 ，可直接得到真值表。通过真值表可以分析得出该
B3B2B1B0=1000，3个输出端分别 接3个发光二极管，用发光二极管的 亮灭检测三个输出分别是什么信号， 以此判断两个数字量的大小。
11.1.8 竞争冒险
例：仿真分析竞争冒险现象。 或门的两个输入信号同时向相反 的方向跳变，从理论上来说，或门的
输出信号始终为高电平，但用示波器
观察到的结果并非如此，而是在输入 信号发生变化的瞬间，输出端会产生 极窄的负脉冲，该现象即为竞争冒险 现象。
接3个发光二极管LED1、LED2、
LED3，分别指示输出状态，输出为 “1”时发光二极管点亮，输出为 “0”时，发光二极管熄灭。仿真结 果与上图所示功能逻辑一致。
11.1.4 译码器
例：仿真分析二-十进制译码器7
11.1.4 译码器
Multisim
U6
& &
U7
1
NAND3
&
NOR3
数字电路仿真选项 启动Simulate菜单中的Digital 启动Simulate菜单中的Digital Simulation Settings, Simulate菜单中的 打开对话框
ideal为理想化模型分析 ideal为理想化模型分析 Real为实际模型分析 为实际模型分析。 Real为实际模型分析。 理想化模型与实际模型都考虑了传输延迟， 理想化模型与实际模型都考虑了传输延迟，但前者输出波 形要比后者好。实际模型更接近实际情况。 形要比后者好。实际模型更接近实际情况。
F C Q
T
测试与门
XLA1 1 XWG2 0 0 0 0 0 X X X X 15 R T 31 16
U1
F C Q
T
AND2
逻辑转换仪（ Converter） 逻辑转换仪（Logic Converter） 逻辑转换仪主要功能： 逻辑转换仪主要功能： 1将逻辑电路转换为真值表 2 将真值表转换为逻辑表达式 3 将真值表转换为简化表达式 4 将逻辑表达式转换为真值表 5 将表达式转换为逻辑电路 将逻辑表达式转化成非门逻辑电路。 6 将逻辑表达式转化成非门逻辑电路。 逻辑转换仪是Multisim特有的虚拟装置。 Multisim特有的虚拟装置 逻辑转换仪是Multisim特有的虚拟装置。
数字电路仿真时集成电路的连接问题 一个集成门再在实际使用时，要为器件本身提供电能， 一个集成门再在实际使用时，要为器件本身提供电能， 处理方法是放置数字电源和数字接地端。 处理方法是放置数字电源和数字接地端。
VCC 5V
XSC1
VCC 5V
A B
浅谈仿真软件Multisim及其在数字电路实验中的应用
浅谈仿真软件Multisim及其在数字电路实验中的应用Multisim是一款著名的模拟仿真软件，可以帮助工程师和电子学生设计和测试电路，从而加强他们对电路设计和测试的理解，提高其在数字电路实验方面的技能。
本文将对Multisim的基本功能、使用方法及在数字电路实验中的应用进行详细阐述。
一、Multisim的基本功能Multisim是由美国国家仪器公司（NI）推出的一款电路仿真软件，可以实现多种电路的设计、模拟和分析。
Multisim的功能非常多，常用的功能包括：1.电路设计：Multisim提供了大量的电路元件库，包括模拟器件、数字器件、控制器件、通信器件等，可以满足各种电路设计的需求。
2.电路仿真：Multisim可以对电路进行仿真，模拟电路的运行情况，并对电路的工作情况进行分析和评估。
3.波形显示：Multisim可以将电路的输出波形显示出来，方便用户观察电路的工作情况。
4.性能评估：Multisim还可以对电路的性能进行评估，并给出相应的建议和优化方案。
二、Multisim的使用方法1.创建电路图：使用Multisim，首先需要创建一个电路图。
用户可以从Multisim的元件库中选择电子元件，并将它们拖进电路图面板中。
2.连接元件：将元件放置在电路图中后，需要将它们连接起来。
用户可以使用线条或导线连接电子元件，组成一个完整的电路。
3.设置电路参数：Multisim还允许用户设置电路中元件的性能参数，例如电阻、电容、电感等参数，以便更好地模拟和仿真电路。
4.运行电路：设置好电路参数后，用户可以运行电路。
Multisim会自动检测电路的输入信号，并模拟电路的运行情况。
5.分析电路：Multisim还可以分析电路的输出波形，并提供电路的性能评估和改进建议。
三、Multisim在数字电路实验中的应用Multisim作为一款功能强大的仿真软件，可以在数字电路实验中发挥重要作用。
以下是Multisim在数字电路实验中的应用场景：1.数字逻辑电路设计：Multisim可以用于数字逻辑电路的设计，包括数字电路的组合逻辑和时序逻辑。
数字电路的软件仿真Multisim-10的应用
拖动前
拖动后
10.3.4修改器件属性和参数
标签 显示 值 故障 管脚 变量 顾客区域
采用原理图设置 显示标签 显示屏件值 显示初始值 显示误差 显示参照名称 显示属性 显示管脚号 显示管脚名 显示变量 按系统显示管脚名 按系统显示管脚号
重置文本 位置信息
移动过程 移动后 移动前
移动后位置 所属器件
提
示
10.3.6 选择测试仪器仪表
要取得电路仿真成果，就需要选择合适旳测试仪器仪 表，以获取仿真旳成果，从仪器仪表中得到旳仿真旳成果 基本与实际测试成果一致。
如：TEK示波器、安捷伦仪器都是仿照实际设备设计旳， 假如想熟练掌握、利用这些仪器设备，最佳找一本有关设 备旳阐明书，在利用中才干得心应手。
F
CQT
Bus2
在组合逻辑测试电路中，为了简化逻辑图，在图中设 立了BUS1、BUS2两个总线，将有关旳测试点接入总 线，这么逻辑图中就降低了逻辑连线。总线上能够挂 接任意连接点。
BUS1 74LS138输入波形
BUS1 74LS148输出波形
BUS2 74LS148输出波形
仿真电路中每一根导线都有一种网络（Net Name） 标号，只要网络旳标号相同，导线就连接在一起。
4B
QB 13
3 DB
OB 10
5V
5C 6D
QC 12 QD 11
2 DC 4 DD
OC 11 OD 12
OE 13
7 ENP
RCO 15
1 LD
OF 15
10 ENT
7 BI
OG 14
6 PH
9 ~LOAD
1 ~CLR
2 CLK
5V
数字脉冲专用测试仪－频率计， 包括脉冲旳许多参数指标。
基于Multisim的数字电子技术应用研究
基于Multisim的数字电子技术应用研究一、Multisim软件简介Multisim是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款电路仿真软件，它能够帮助工程师和研究人员进行电路设计、验证和调试。
Multisim提供了丰富的元件库，支持模拟、数字和混合信号电路的仿真，以及虚拟仪器的连接和调试，为用户提供了一个全面的仿真环境。
在数字电子技术领域，Multisim可以用于数字逻辑电路设计、计数器、寄存器、时序电路等方面的仿真和分析。
1. 数字逻辑电路设计数字逻辑电路是数字电子技术的基础，它以0和1两种离散状态表示信号，通过逻辑门和触发器等元件进行逻辑运算。
在Multisim软件中，用户可以通过拖拽元件、连线的方式设计各种数字逻辑电路，并进行仿真分析。
常见的与门、或门、非门、异或门等逻辑门可以通过Multisim库中的元件进行搭建，并进行输入信号的触发和输出信号的观测，从而实现对数字逻辑电路的设计和分析。
2. 计数器和寄存器设计计数器和寄存器是数字电子技术中的重要组成部分，它们可以实现数字信号的计数和存储。
在Multisim软件中，用户可以通过选择相应的计数器和寄存器元件，设置时钟信号和输入信号，实现对计数器和寄存器的仿真设计。
通过观测输出信号的变化，并通过虚拟仪器进行波形显示和分析，可以深入理解计数器和寄存器的工作原理和应用场景。
3. 时序电路设计在实际工程中，工程师可以利用Multisim软件进行数字电路设计的验证。
通过仿真分析，可以快速判断数字电路的工作状态和参数，发现潜在的问题并进行修正，从而提高设计的准确性和可靠性。
2. 教学实验设计3. 工程问题分析四、结语随着数字电子技术的发展，Multisim软件在数字电子技术的应用研究中发挥着重要作用。
通过利用Multisim软件进行数字逻辑电路设计、计数器和寄存器设计、时序电路设计等方面的研究和应用，可以加深对数字电子技术原理的理解，并为实际工程中的问题分析和解决提供有力的支持。
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第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 1) 原理 两个一位十进制数相加，若考虑低位来的进位，其和应
为0～19，8421BCD码加法器的输入、输出都采用8421BCD码
表示，其进位规律为逢十进一，而74HC283D是按两个四位二 进制数进行运算的，其进位规律为逢十六进一，故二者的进
位关系不同，当和数大于9时，8421BCD码应产生进位，而十
XLC1
A:B
1 2 4 U2B 6 & 5 7400N U3A 1 1 2 7404N
U2A & 7400N 3 1 ≥1 3 2 7432N U1A
9 & 8 10 7400N
U2C
图8-2 数字逻辑电路
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
2．用逻辑转换仪得到图8-2所示电路的真值表
最下面一行所示。
，则真
值表转换到最简表达式，得到电路的最简表达式，如图8-4中
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
图8-4 最简表达式
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
4．用逻辑转换仪得到用与非门构成的电路 双击逻辑转换仪，再点击 ，则表
达式转换到与非门，得到用与非门构成的电路，如图8-5所 示。
为了便于观察，可将输入、输出信号均接入小灯泡。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 (4) 在元(器)库中单击Word Genvertor(字信号发生器)， 拖到指定位置，用它产生数码。 (5) 在元(器)件库中单击Sources(信号源)，选中电源VCC 和地，双击电源VCC图标，设置电压为5 V。使能端G1接电
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 由全加器的真值表显然有：
Fi (A, B, C) m(1,2,4,7) m1 m 2 m 4 m 7 Y1 Y2 Y4 Y7 C i 1 (A, B, C) m(3,5,6,7) m 3 m 5 m 6 m 7 Y3 Y5 Y6 Y7
大于9的条件为
F C4 SUM4 SUM3 SUM4 SUM2 C4 SUM4 SUM3 SUM4 SUM2
全加器74HC283D的A4A3A2A1、B4B3B2B1为两个四位
二进制数输入端，SUM1、SUM2、SUM3、SUM4为相加的
和，C0为低位来的进位，C4为向高位产生的进位。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 运行仿真开关，可以观察运算结果。探测器发光表示数 据为“1”，不发光表示数据为“0”。其中，X1、X2表示加数、 被加数；X5表示低位向本位产生的进位；X4表示相加的和； X3表示本位向高位产生的进位。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
ABC
& &
&
& &
图8-5 用与非门构成的电路
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
8.2 全加器及其应用
例8.1 码表示。 用74HC283D设计一个8421BCD码加法电路，完成
两个一位8421BCD码的加法运算。输入、输出均采用8421BCD
0007。 在Controls(控制)区，点击Cycle按钮，选择循环输出方 式。点击Pattern按钮，在弹出的对话框中选择Up Counter选 项，按逐个加1递增的方式进行编码。
在Trigger区，点击按钮Internal，选择内部触发方式。
在Frequency区，设置输出的频率为1 kHz。
源VCC，G2A、G2B接地。连接电路如图8-7所示。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
X1X2X5 2.5 V 2.5 V XWG2 16 0 0 0 0 X X X X 31 T R 15 0 2.5 V 1 2 3 VCC 6 4 5 U4 A B C & G1 G2B G2A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 15 14 13 12 11 10 9 7 U6 & NAND4 X3 1V U5 & NAND4 X4 1V
按逐个加1递增的方式进行编码。
在Trigger区，点击按钮Internal，选择内部触发方式。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
XWG1 U5 DCD _HEX U9 4 3 2 1 U2 U6 U7 12 A4 14 A3 3 A2 5 A1 11 B4 16 B3 2 B2 6 B1 7 C0 SUM SUM SUM SUM 10 4 13 3 1 2 14 1 4 3 2 1 DCD _HEX
C4
74HC283D
图8-6 一位8421BCD码加法电路
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
8.3 译码器及其应用
常见的MSI(中规模集成电路)译码器有二进制译码器(如 2-4、3-8、4-16译码器等)和二-十进制译码器(也称作4-10译 码器)等。MSI译码器74LS可能产生进位。为此应对结果进行修正，当结果 大于9时，需要加6(0110B)修正。故修正电路应含一个判9电路， 当结果大于9时对结果加0110，小于等于9时加0000。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 大于9的数是最小项的m10～m15，除了上述情况大于9 时外，如相加结果产生了进位位，其结果必定大于9，因此
其中，A、B分别为加数和被加数；C为低位向本位产生的 进位；Fi为相加的和；Ci+1为本位向高位产生的进位。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 2) 创建电路 (1) 在元(器)件库中单击TTL，再单击74LS系列，选中
74LS138D，单击OK确认。这时会出现一个器件，拖到指定
位置点击即可。 (2) 在元(器)件库中单击MISC，再单击门电路，选中四输 入与非门NAND4, 单击OK确认，用两个与非门实现逻辑函数。 (3) 在元(器)件库中单击显示器件，选小灯泡来显示数据。
两个一位二进制数的加法运算。
1) 原理
两个一位二进制数的加法运算的真值表如表8-1所示。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 表8-1 全加器的真值表
C 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 Fi 0 1 1 0 1 0 0 1 Ci+1 0 0 0 1 0 1 1 1
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
8.1 数字逻辑电路的创建 8.2 全加器及其应用 8.3 译码器及其应用 8.4 数据选择器及其应用 8.5 组合逻辑电路的冒险现象 8.6 触发器 8.7 同步时序电路分析及设计 8.8 集成异步计数器及其应用 8.9 集成同步计数器及其应用 8.10 移位寄存器及其应用 8.11 电阻网络DAC设计 8.12 555定时器及其应用 8.13 数字电路综合设计——数字钟 8.14 数字电路综合设计——数字式抢答器 8.15 数字电路综合设计——数字频率计 习题
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
8.1 数字逻辑电路的创建
1．创建数字逻辑电路 (1) 在元(器)件库中单击TTL，再单击74系列，选中非门 7404N芯片，单击OK确认。这时会出现图8-1所示窗口，该窗 口表示7404N这个芯片里有六个功能完全相同的非门，可以选 用Section A、B、C、D、E、F六个非门中的任何一个。单击 任何一个即可选定一个非门，若不用时单击Cancel。 (2) 同理，在元(器)件库中单击TTL，再单击74系列，选 中或门7432N和与非门7400N芯片。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 3) 观测输出 双击Word Genvertor(字信号发生器)图标，对面板上的各
个选项和参数进行适当设置：
在Address(地址)区，起始地址(Initial栏)为0000，终止地 址(Final栏)为0009。 在Controls(控制)区，点击Cycle按钮，选择循环输出方 式。点击Pattern按钮，在弹出对话框中选择Up Counter选项，
双击逻辑转换仪，再点击 转换到真值表，得到电路的真值表如图8-3所示。 ，则电路
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用
图8-3 数字逻辑电路的真值表
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 3．用逻辑转换仪对图8-2所示电路直接进行逻辑函数的 化简以得出最简表达式
双击逻辑转换仪，再点击
8.4 数据选择器及其应用
集成数据选择器(MUX)74LS151D(八选一)、74LS153D(双 四选一)是较常用的数据选择器。双四选一数据选择器 74LS153D包含了两个四选一MUX，地址输入端A1和A0由两 个MUX公用。每个MUX各有四个数据输入端，一个使能端EN 和一个输出端Y。74LS153D的逻辑符号如图8-8中器件U3所示。 U3中最上边的1端和0端分别对应芯片管腿2和14脚，是地址A1 和A0的输入端；EN对应芯片管腿1、15脚，是使能端，且输入 低电平有效；0端、1端、2端、3端分别对应芯片管腿6、5、4、 3脚，是数据1D0、1D1、1D2、1D3的输入端，芯片管腿10、11、 12、13脚是数据2D0、2D1、2D2、2D3的输入端；芯片的7端和 9端分别是输出端1Y和2Y。
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 2) 创建电路 用字信号发生器产生8421BCD码，并用显示器件显示
8421BCD码。
(1) 在元(器)件库中单击CMOS，再单击74HC系列，选中 74HC283D, 单击OK确认。这时会出现一个器件，拖到指定 位置点击即可。 (2) 在器件库中单击TTL，再单击74系列，选中二输入与
第8章 Multisim在数字逻辑电路中的应用 单个四选一MUX的输出函数为