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1、目录 目录. 1 1.系统设计思路与总体方案 . 2 1.1 设计思路与流程图. 2 2.Multisim 软件的简介 . 3 2.1Multisim概貌及特点 . 3 3.555定时器， CD4518 和 CD4011介绍 . 5 3.1 555定时器 . 5 3.2 CD4518 引脚功能 . 9 3.3 CD4011 引脚图 . 10 4. 数字逻辑，振荡器，计数器和显示电路图. 11 4.1 数字逻辑模块 . 11 4.2 振荡器模块 . 12 4.3 计数器模块 . 15 4.4 显示器模块 . 16 5. 电路的总体设计与调试 . 16 5.1 总体电路原理图. 16 5.2 总体
2、电路工作原理 . 17 6.课程设计感受 . 18 6.1 课程设计中的收获和体会. 18 7.附录与文献 . 19 7.1 附录. 19 7.2 参考文献 . 20 1.系统设计思路与总体方案 1.1 设计思路与流程图 根据任务书可以知道本课题是一个2 位数字显示计数器， 是一个十进制计数 器组合，本质上就是一计时器。 通过一个时基电路产生一定频率脉冲，将脉冲信 号输入低位的计数器输入端， 通过一级级的进位， 从而达到计数。 从而完成此课 题，我们可以将这整个计数系统，分为几个模块进行分析。 （1）.数字逻辑控制模块。通过使用门电路来控制计时器进位及清零。 （2） .脉冲信号产生模块。 由一
3、个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号， 作为计时器的时基信号。 （3）.计时数计数模块。接收计时及中断信号脉冲，从而控制计数器计数， 且有清零功能，该模块选用十进制计数器。 （2）.译码显示模块。该模块要显示00到 99 的数字，选用十进制计数器的 基础上，通过它们之间的级联，最终显示相应数字。 该数字式定时器， 需要用到555 定时器， 由此产生振荡信号， 在数字逻辑电路的控制下， 由计数器计数，最后在数码管上显示出来，画为流程图如下： 图 1.1-1：总体方案流程图 2.Multisim 软件的简介 2.1Multisim 概貌及特点 Multisim 是美国国家仪器（ NI）推出的以
4、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。 图2.1-1 ：Multisim 工作界面 工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。 Multisim 提炼了 SPICE 仿真的复杂容， 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
5、合设计流程。 目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0 ，网上最为普遍的是Multisim 10.0，NI 于2007年08月26日发行 NI 系列电子电路设计软件，NI Multisim v 10 作为其中一个组成部分包含于其中。 EDA（就是“ Electronic Design Automation”的缩写）技术已经在电子设计 领域得到广泛应用。 发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台 电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB 版图、单片机程 序、机结构、 FPGA 的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在的 物理级设计，再到PCB 钻孔
6、图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图 等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA 技术借助计算机存储量大、运 行速度快的特点， 可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、 设计 优化和数据处理等工作。EDA 已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统 设计的主要技术手段。美国NI 公司（美国国家仪器公司）的Multisim 9软件就 是 这方面 很好 的一 个工 具。而 且 Multisim 9 计 算机 仿真 与 虚拟 仪器技 术 （LABEW 8） （也是美国 NI 公司的）可以很好的解决理论教学与实际动手实 验相脱节的这一老大难问题。 学员可以很好地、 很方便地把刚刚学
7、到的理论知识 用计算机仿真真实的再现出来。 并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的 仪表。 极提高了学员的学习热情和积极性。 真正的做到了变被动学习为主动学习。 这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是： 计算机仿真 与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。 NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、 轻松、高 效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim ，您可以立即创建具有完整组件 库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级 SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验
8、证， 从而缩短建模循环。 与 NI LabEW 和 SignalExpress 软件的集成， 完善了具有 强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。 Multisim 是 Interactive Image Technologies (Electronics Workbench）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。为适应不同的应用场合，Multisim 推出了许多版本，用户可以根 据自己的需要加以选择。 在本书中将以教育版为演示软件，
9、结合教学的实际需要， 简要地介绍该软件的概况和使用方法，并给出几个应用实例。 EDA 软件所能提供的元器件的多少以及元器件模型的准确性都直接决定了 该 EDA 软件的质量和易用性。 Multisim 为用户提供了丰富的元器件，并以开放 的形式管理元器件，使得用户能够自己添加所需要的元器件。 Multisim 以库的形式管理元器件，通过菜单Tools/ Database Management 打开 Database Management （数据库管理）窗口（如下图所示） ，对元器件库 进行管理。 在 Database Management窗口中的Daltabase列表中有两个数据库： Multi
10、sim Master 和 User。其中 Multisim Master 库中存放的是软件为用户提供 的元器件， User 是为用户自建元器件准备的数据库。用户对Multisim Master 数 据库中的元器件和表示方式没有编辑权。当选中Multisim Master时，窗口中对 库的编辑按钮全部失效而变成灰色，如下图所示。 但用户可以通过这个对话窗口 中的 Button in Toolbar 显示框，查找库中不同类别器件在工具栏中的表示方法。 在 Multisim Master 中有实际元器件和虚拟元器件， 它们之间根本差别在于： 一种是与实际元器件的型号、 参数值以及封装都相对应的元器件
11、，在设计中选用 此类器件，不仅可以使设计仿真与实际情况有良好的对应性，还可以直接将设计 导出到 Ultiboard 中进行 PCB 的设计。 另一种器件的参数值是该类器件的典型值， 不与实际器件对应，用户可以根据需要改变器件模型的参数值，只能用于仿真， 这类器件称为虚拟器件。 它们在工具栏和对话窗口中的表示方法也不同。在元器 件工具栏中，虽然代表虚拟器件的按钮的图标与该类实际器件的图标形状相同， 但虚拟器件的按钮有底色，而实际器件没有。 NI Multisim 软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA 工具软件。作 为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim
12、是一个完整的集成 化设计环境。 NI Multisim 计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学 与实际动手实验相脱节的这一问题。 学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用 计算机仿真真实的再现出来， 并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪 表。NI Multisim 软件绝对是电子学教学的首选软件工具。 Multisim 的特点 可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器； 所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上； 所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。 3.555 定时器， CD4518 和 CD4011 介绍 3.1 555 定时器 555 定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。该电 路使用灵活、 方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振 荡器等，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 555 定时器产品有 TTL 型和 CMOS 型两类。 TT
