数字电路与逻辑设计实训指导书201209

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1、北方民族大学电气信息工程学院数字电路与逻辑设计实训指导书制作人：丁黎明第124/124页北方民族大学电气信息工程学院目录项目一：数字电路的仿真3一、目的要求3二、教学内容3三、技能训练21项目二：Protel电路板的制作22一、目的要求22二、教学内容22三、技能训练59项目三：数字电子设计内容60一、目的要求60二、制作内容60第124/124页北方民族大学电气信息工程学院项目一：数字电路的仿真一、目的要求1、掌握multisim软件常用数字电路分析工具的使用。2、了解protues软件的使用方法。二、教学内容1、mult

2、isim常用的数字电路分析工具（1）频率计（FrequencyCounter）在仪器区找到频率计并把它放置到编辑区图2-2-1频率计连接成如下的电路原理图图2-2-2频率计仿真图双击原理图中的信号发生器设置为正弦波，频率为1kHz，如下第124/124页北方民族大学电气信息工程学院图所示：图2-2-3频率计仿真图点击运行，双击示波器可以看到正弦波形，周期为1ms，频率应该为周期的倒数是1kHz。图2-2-4示波器波形双击电路中的频率计，可以看到频率计面板。第124/124页北方民族大学电气信息工程学院图2-2-5频率计面板在

3、面板中点击频率（Frep）可以看到频率显示，点击周期（Period）可以看到周期显示。在电路中如果想测量某部位的周期或频率，只要把频率计连接到该位置，选择面板上的频率或周期就可以实时查看结果。（2）数字信号发生器（WordGenerator）（3）逻辑分析仪（LogicAnalyzer）逻辑分析仪可以同步记录和显示16路逻辑信号。它可以用于对数字逻辑信号的高速采集和时序分析。仿真电路如下图所示，其中74LS160实现十进制循环计数，数码管显示计数内容，这里使用的是BCD码数码管，从左到右分别接在74LS160的QD，QC，Q

4、B，QA上。QD，QC，QB，QA，RCO分别接在逻辑分析仪的五个输入上，点击运行可以看到数码管的输出。然后双击逻辑分析仪可以观察到QD，QC，QB，QA和RCO的输出波形。第124/124页北方民族大学电气信息工程学院图2-2-6逻辑分析仪仿真电路图2-2-7逻辑分析仪面板波形从逻辑分析仪面板波形图中可以看出，QDQBQCQA从0000（相当于十进制0）递增到1001（相当于十进制9），然后再循环计数，计到1001时，产生一个进位信号。（4）逻辑转换仪（LogicConverter）第124/124页北方民族大学电气信息工

5、程学院逻辑转换仪能够完成真值表、逻辑表达式和逻辑电路三者之间的相互转换。逻辑转换仪的面板如下：图2-2-8逻辑转换仪面板l真值表转换为逻辑函数的方法点选输入变量ABC，在ABC的下方会出现ABC所有可能组合，在输出变量的位置上输入在输入变量不同组合下的输出值。如下图所示：第124/124页北方民族大学电气信息工程学院图2-2-9逻辑转换仪真值表的输入点选面板右侧的真值表转换逻辑函数按钮可以看到下方的逻辑函数表达式。l逻辑函数转换为逻辑图的方法在上面图的面板上点击逻辑函数转换为逻辑函数按钮可以在编辑区看到转换后的电路图。第12

6、4/124页北方民族大学电气信息工程学院图2-2-10逻辑函数转换为逻辑图其它几种的实现方法和上面类似，同学们可以自己尝试。2、Proteus软件的使用（1）Proteus软件的打开点击“开始”→“所有程序”→“Proteus7Professional”→“ISIS7Professional”可以打开软件。（2）Proteus软件的界面第124/124页北方民族大学电气信息工程学院图2-2-11Proteus主界面主界面由菜单区，编辑区，工具箱和仿真按钮等组成。（3）仿真文件的建立l新建文件l拾取元器件以此按照下图的标号顺序

7、点击“元件模式”→“从库中选取”调出选取元件界面，在类别中选择“Resistors”（电阻）可变电阻，在子类别中选择“variable”（可变电阻），在右侧的列表区选择POT-HG，点击确定即可选择到可变电阻。然后按同样的方式选取LAMP和BATTERT元件。在元件列表区域可以看到刚才选择的三中元件。第124/124页北方民族大学电气信息工程学院表2-2-1元件所属类及子类元件名称所属类所属子类LAMPOptoelectronicsLampsBATTERYMiscellaneousPOT-HGResistorsVariabl

8、e图2-2-12Proteus元件选取界面l画电路图仿真第124/124页北方民族大学电气信息工程学院在元件列表区选择一个元件，在编辑区点击鼠标左键就可以放置这一元件，把元件列表区的三个元件放置到编辑区，排列好各自的位置，连接线路。可以选择仪器区的电压电流探针放置到电路上观察运行时的电压和