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1、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10-1Digital Simulation Settings对话框,1)进行数字电路仿真设置，即执行
2、SimulateDigital Simulation Settings.命令，打开Digital Simulation Settings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Multisim 10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
3、、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：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电源并设置电源电压为5V。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的接地。3)电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k、10k
4、的电阻。4)与门：Place Misc DigitalTIL，选取AND2与门。5)与非门：Place Misc DigitalTIL,选取NAND2与非门。,10.2与门和与非门,6)逻辑开关：Place Elector_MechanicalSUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB逻辑开关。7)逻辑探头：Place IndicatorsPROBE，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
5、.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
6、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
7、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：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选
8、取电源并设置电压为5V。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的接地。3)电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k、10k的电阻。4)或门：Place Misc DigitalTIL,选取OR2或门。5)或非门：Place Misc DigitalTIL,选取NOR2或非门。,10.3或门和或非门,6)逻辑开关：Place Elector_MechanicalSUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB开关。7)逻辑探头：Place IndicatorsPROBE，选取逻辑探头。8)逻辑转换仪：从虚拟仪器工具
9、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
10、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
11、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
12、.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：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的接地。3)电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k、10k的电阻。4)异或门：Place Misc DigitalTIL,选取EOR2异或门。5)同或门：Place Misc DigitalTIL,选取ENOR2同或门。,10.4异或门与同或门,6)逻辑
13、开关：Place Elector_MechanicalSUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB。7)逻辑探头：Place IndicatorsPROBE，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
14、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
15、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
16、。2)了解编码器74LS148D的应用。2.元器件选取1)电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电源并设置电压为5V。2)接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，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：Place Elector_MechanicalSUPPLEMENTARY_CONTACTS,选取SPDT_SB开关。4)编码器：Place TTL74LS,选取74LS148D。5)逻辑探头：Place IndicatorsPROBE，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
