Multisim数字电子技术仿真实验解读

第10章数字电子技术仿真实验10.1数字电子技术仿真概述10.2与门和与非门10.3或门和或非门10.4异或门与同或门10.5编码器功能仿真实验10.6译码器功能仿真实验10.7基本RS触发器仿真实验10.8集成D触发器仿真实验10.9JK触发器仿真实验10.10移位寄存器仿真实验10.11计数器仿真实验第10章数字电子技术仿真实验10.12单稳态触发器仿真实验10.13555多谐振荡器仿真实验10.14数-模转换器仿真实验10.15模-数转换器仿真实验10.1数字电子技术仿真概述图10-1DigitalSimulationSettings对话框1)进行数字电路仿真设置，即执行Simulate\\DigitalSimulationSettings...命令，打开DigitalSimulationSettings对话框，10.1数字电子技术仿真概述如图10-1所示。2)在运行仿真时，如果数字电路中没有电源和数字地，选择Real往往会出现错误，这是因为Multisim10中的现实器件模型与实际器件相对应，在使用时需要为器件本身提供电能。图10-2放置数字接地端的电路10.1数字电子技术仿真概述3)在进行Ideal数字器件仿真时，VCC、VDD和直流电压源以及接地端和数字接地端可任意调用，彼此对数字电路仿真结果没有影响。4)在进行Real数字器件仿真时，VCC、VDD和直流电压源以及接地端和数字接地端不能相互替换。5)TTL和TIL中的器件常用VCC提供电能。6)提供电能给CMOS器件的正常工作电压VDD由各个器件箱所需电压来决定。10.2与门和与非门1.仿真实验目的1)通过逻辑电路测试与门、与非门的功能，得到其真值表。2)学会用逻辑分析仪测试与非门的时序波形图。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电源电压为5V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取阻值为1kΩ、10kΩ的电阻。4)与门：PlaceMiscDigital→TIL，选取AND2与门。5)与非门：PlaceMiscDigital→TIL,选取NAND2与非门。10.2与门和与非门6)逻辑开关：PlaceElector_Mechanical→SUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB逻辑开关。7)逻辑探头：PlaceIndicators→PROBE，选取逻辑探头。图10-3逻辑电路测试与门功能仿真电路10.2与门和与非门8)逻辑转换仪：从虚拟仪器工具栏调取XLC1。9)数字信号发生器：从虚拟仪器工具栏调取XWG1。10)逻辑分析仪：从虚拟仪器工具栏调取XLA1。3.仿真电路图10-􀰊4逻辑转换仪测试与门功能仿真电路及逻辑转换仪面板图10.2与门和与非门图10-5逻辑电路测试与非门功能仿真电路10.2与门和与非门图10-􀰊6逻辑转换仪测试与非门功能仿真电路及逻辑转换仪面板图10.2与门和与非门图10-7虚拟仪器测试与非门输入/输出信号波形仿真电路及数字信号发生器面板图4.仿真分析10.2与门和与非门(1)逻辑电路测试与门功能仿真分析1)搭建图10-3所示的逻辑电路测试与门功能仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。表10-1与门真值表(2)逻辑转换仪测试与门功能仿真分析1)搭建图10-􀰊4a所示的逻辑转换仪测试与门功能仿真电路。2)双击逻辑转换仪图标，打开逻辑转换仪面板，再分别单击面板上部的A、B输入端，在下面窗口即出现输入信号组合，这时单击右侧的按钮，则可出现完整的真值表。10.2与门和与非门(3)逻辑电路测试与非门功能仿真分析1)搭建图10-5所示的逻辑电路测试与非门功能仿真电路。2)单击仿真开关激活电路。表10-2与非门真值表(4)逻辑转换仪测试与非门功能仿真分析1)搭建图10-􀰊6a所示的逻辑转换仪测试与非门功能仿真电路。2)双击逻辑转换仪图标，打开逻辑转换仪面板，再分别单击面板上部的A、B输入端，在下面窗口即出现输入信号组合，这时单击右侧的按钮，则可出现完整的真值表。(5)虚拟仪器测试与非门输入/输出信号波形仿真分析10.2与门和与非门1)搭建图10-7a所示的虚拟仪器测试与非门输入/输出信号波形仿真电路，数字信号发生器面板按图10-7b设置。2)单击仿真开关，激活电路。图10-􀰊8逻辑分析仪面板屏幕显示的与非门时序波形10.2与门和与非门5.思考题1)与门真值表和与非门真值表有什么差别？2)与非门输出低电平的条件是什么？3)与非门的时序波形图与真值表有什么关系？10.3或门和或非门1.仿真实验目的1)通过逻辑电路测试或门、或非门的功能，得到其真值表。2)学会用逻辑分析仪测试或非门的时序波形图。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取阻值为1kΩ、10kΩ的电阻。4)或门：PlaceMiscDigital→TIL,选取OR2或门。5)或非门：PlaceMiscDigital→TIL,选取NOR2或非门。10.3或门和或非门6)逻辑开关：PlaceElector_Mechanical→SUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB开关。7)逻辑探头：PlaceIndicators→PROBE，选取逻辑探头。8)逻辑转换仪：从虚拟仪器工具栏调取XLC1。9)数字信号发生器：从虚拟仪器工具栏调取XWG1。10)逻辑分析仪：从虚拟仪器工具栏调取XLA1。3.仿真电路图10-9逻辑电路测试或门功能仿真电路10.3或门和或非门图10-10逻辑转换仪测试或门功能仿真电路及逻辑转换仪面板图10.3或门和或非门图10-11逻辑电路测试或非门功能仿真电路10.3或门和或非门图10-12逻辑转换仪测试或非门功能仿真电路及逻辑转换仪面板图10.3或门和或非门图10-13虚拟仪器测试或非门输入/输出信号波形仿真电路及数字信号发生器面板图4.仿真分析10.3或门和或非门(1)逻辑电路测试或门功能的仿真分析1)搭建图10-9所示的逻辑电路测试或门功能仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。表10-3或门真值表(2)逻辑转换仪测试或门功能仿真分析1)搭建图10-10a所示的逻辑转换仪测试或门功能仿真电路。2)双击逻辑转换仪图标，打开逻辑转换仪面板，再分别单击面板上部的A、B输入端，在下面窗口即出现输入信号组合，这时单击右侧的按钮，则可出现完整的真值表。(3)逻辑电路测试或非门功能的仿真分析10.3或门和或非门1)搭建图10-11所示的逻辑电路测试或非门功能仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。表10-􀰊4或非门真值表(4)逻辑转换仪测试或非门功能的仿真分析1)搭建图10-12a所示的逻辑转换仪测试或非门功能仿真电路。2)双击逻辑转换仪图标，打开逻辑转换仪面板，再分别单击面板上部的A、B输入端，在下面窗口即出现输入信号组合，这时按下右侧的按钮，则可出现完整的真值表。(5)虚拟仪器测试或非门输入/输出信号波形的仿真分析10.3或门和或非门1)搭建图10-13a所示的虚拟仪器测试或非门输入/输出信号波形仿真电路，数字信号发生器按图10-13b设置。2)单击仿真开关，激活电路。图10-14逻辑分析仪面板屏幕显示的或非门时序波形10.3或门和或非门5.思考题1)或门真值表和或非门真值表有什么差别？2)或非门输出低电平的条件是什么？3)或非门的时序波形图与真值表有什么关系？10.4异或门与同或门1.仿真实验目的1)通过逻辑电路测试异或门、同或门的功能，得到其真值表。2)学会用逻辑分析仪测试异或门、同或门的时序波形图。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取阻值为1kΩ、10kΩ的电阻。4)异或门：PlaceMiscDigital→TIL,选取EOR2异或门。5)同或门：PlaceMiscDigital→TIL,选取ENOR2同或门。10.4异或门与同或门6)逻辑开关：PlaceElector_Mechanical→SUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB。7)逻辑探头：PlaceIndicators→PROBE，选取逻辑探头。8)逻辑转换仪：从虚拟仪器工具栏调取XLC1。9)数字信号发生器：从虚拟仪器工具栏调取XWG1。10)逻辑分析仪：从虚拟仪器工具栏调取XLA1。3.仿真电路图10-15逻辑电路测试异或门功能仿真电路10.4异或门与同或门图10-16虚拟仪器测试异或门输入/输出信号仿真电路及数字信号发生器面板图10.4异或门与同或门图10-17逻辑电路测试同或门功能仿真电路10.4异或门与同或门图10-18虚拟仪器测试同或门输入/输出信号仿真电路及数字信号发生器面板图4.仿真分析10.4异或门与同或门(1)逻辑电路测试异或门功能的仿真分析1)搭建图10-15所示的逻辑电路测试异或门功能仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。表10-5异或门真值表(2)虚拟仪器测试异或门输入/输出信号的仿真分析1)搭建图10-16a所示的虚拟仪器测试异或门输入/输出信号仿真电路，数字信号发生器按图10-16b设置。2)单击仿真开关，激活电路。10.4异或门与同或门图10-19逻辑分析仪面板屏幕显示的异或门时序波形(3)逻辑电路测试同或门功能的仿真分析10.4异或门与同或门1)搭建图10-17所示的逻辑电路测试同或门功能仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。表10-􀰊6同或门真值表(4)虚拟仪器测试同或门输入/输出信号的仿真分析1)搭建图10-18a所示的虚拟仪器测试同或门输入/输出信号仿真电路，数字信号发生器按图10-18b设置。2)单击仿真开关，激活电路。10.4异或门与同或门图10-20逻辑分析仪面板屏幕显示的同或门时序波形5.思考题10.4异或门与同或门1)异或门真值表和同或门真值表有什么差别？2)异或门输出高电平的条件是什么？3)同或门的时序波形图与真值表有什么关系？10.5编码器功能仿真实验1.仿真实验目的1)通过仿真实验，熟悉编码器74LS148D的逻辑功能。2)了解编码器74LS148D的应用。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。图10-2174LS148D仿真电路10.5编码器功能仿真实验3)逻辑开关：PlaceElector_Mechanical→SUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB开关。4)编码器：PlaceTTL→74LS,选取74LS148D。5)逻辑探头：PlaceIndicators→PROBE，选取逻辑探头。3.仿真电路4.电路原理简述图10-2274LS148D的逻辑功能表10.5编码器功能仿真实验5.仿真分析1)搭建图10-21所示的74LS148D仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路。6.思考题1)由74LS148D功能表说明它具有什么用途？2)优先编码器具有什么特点？10.6译码器功能仿真实验1.仿真实验目的1)通过仿真实验，熟悉译码器74LS138N的逻辑功能。2)了解编码器74LS138N的应用。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：PlaceSource→POWER_S