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【摘要】文章介绍了Multisim9仿真软件在数字电子技术中时序逻辑电路中的应用，从时序逻辑电路分析、计数器、寄存器等方面介绍了Multisim9仿真软件的优点，提出了Multisim9仿真软件的使用方法。
【关键词】Multisim9；仿真；时序逻辑；电路；数字电子技术
【中图分类号】 TP331【文献标识码】A
【文章编号】1671-5969（2007）17-0164-02
数字电子技术课程是所有电类专业的必修专业基础课，该课程的应用性很强，很多学生在学习该课程时序逻辑电路中遇到困难。在数字电路课程中，组合逻辑电路任意时刻的输出信号的稳态值，仅取决于该时刻各个输入信号的取值组合，而在时序逻辑电路中，任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，还取决于电路原来的状态，即电路的输出与以前的输入和输出也有关系。时序逻辑电路常用的表示方法有逻辑方程式、状态表、状态图、时序图四种，老师通过一般方式讲解有困难，若在讲述时序逻辑电路中应用Multisim9仿真软件通过多媒体讲解，学生学习起来就比较方便了。
Multisim9是Interactive Image Technologies(IIT)公司推出的以Windows为基础的扳级仿真工具，适用于模拟—数字线路板的设计，该工具在一个程序包中汇总了框图输入、Spice仿真、HDL设计输入和仿真及其他设计能力，可以协同仿真Spice、Verilog、和VHDL，并把RF设计模块添加到成套工具的一些版本中。该仿真软件是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计功能和后处理功能，还可以进行从原理图到PCB布线工具包的无缝隙数据传输。下面介绍Multisim9在时序逻辑电路分析、计数器、寄存器等方面的应用。
一、对时序逻辑电路分析结果的验证
时序逻辑电路的分析就是根据已知的时序电路，求出电路所实现的逻辑功能，从而了解它的用途的过程。
例1：试分析图1-1所示电路的逻辑功能。
图1-1例1逻辑图
功能分析：在输入第6个计数脉冲CP后，返回原来的状态，因此，图1-1所示电路为同步六进制计数器。
以上方法可以得到此电路的功能，但是学生不能直观的的看到结果，利用Multisim9做出图1-1并仿真，学生可以直接通过数码显示管循环的看到结果。从元件库调出元件74LS112N、74LS08等元件，用鼠标点击两个需要连在一起的端子，这两端就连在一起。将三个触发器的CLK接信号发生器输出端，触发器的输出端接显示器。点击运行，则可观察到如图的结果数字跳变如图1-3所示。
二、计数器的级联
计数器的级联是将多个集成计数器串接起来，以获得大容量的N进制计数器。一般集成计数器都设有级联用的输入端和输出端，只要正确连接这些级联端，就可获得所需进制的计数器。
例2：分析图1—4的功能。
图2-1有两片CT74LS160构成大容量计数器
解：按照计算公式
N=3×10+2=32得图2-1为32进制计数器。
但是，在解题过程中，很多学生对输出反馈端接异步置零和同步置数所对应的运算公式模糊不清，对4位二进制计数器和十进制计数器区分不清，从而导致得不到正确结果。若用仿真软件进行仿真就可得到图2-1的结论。
三、移位寄存器的应用
例3：利用移位寄存器构成八进制扭环形计数器
图3-1利用Multisim9做出图3-1并仿真
如图3-1所示为由双向移位寄存器74LS194组成的扭环形计数器。由该图可以看出：它是将输出QD的信号通过非门加在右移串行输入端SR上，即SR=，它说明，在QD为1时，SR=0；QD为0时，SR=1，这是SR输入串行数据的依据。该双向移位寄存器74LS194的初始状态为QAQBQCQD=0000，置0端CLR为高电平1，S1=0，S0=1，在Multisim9环境下有信号发生器输出端为74LS194的脉冲端CLK提供数字脉冲信号，在输出端接四个显示灯，并将输出端接入逻辑分析仪结果由图3-1显示。由Multisim9仿真扭环形计数器，可用逻辑分析仪观察波形图，也可由显示器观测数字的移位。
通过以上例子可以清楚地看到Multisim9在数字电路中时序逻辑电路的应用，它能更好的让学生观测电路所能实现的结果，对学生做实验和课程设计都有很大的帮助。
当然，Multisim9是学习和设计电子线路的一种辅助工具，学生在应用时，应具备一定的理论知识，并能够对电路进行简单的分析与设计。实际上，Multisim9仿真软件在其他的内容教学中也有较好的使用，能使一些比较枯燥、难懂的内容更加直观，方便教师的教学。
参考文献
[1]杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2004．
[2]朱运利.EDA技术应用[M].北京：电子工业出版社，2004.
[3]刘守义.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003．
作者简介：崔红（1979-），陕西航空职业技术学院电子工程系讲师，研究方向：数字电子技术教改。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
【关键词】Multisim9；仿真；时序逻辑；电路；数字电子技术
【中图分类号】 TP331【文献标识码】A
【文章编号】1671-5969（2007）17-0164-02
数字电子技术课程是所有电类专业的必修专业基础课，该课程的应用性很强，很多学生在学习该课程时序逻辑电路中遇到困难。在数字电路课程中，组合逻辑电路任意时刻的输出信号的稳态值，仅取决于该时刻各个输入信号的取值组合，而在时序逻辑电路中，任意时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，还取决于电路原来的状态，即电路的输出与以前的输入和输出也有关系。时序逻辑电路常用的表示方法有逻辑方程式、状态表、状态图、时序图四种，老师通过一般方式讲解有困难，若在讲述时序逻辑电路中应用Multisim9仿真软件通过多媒体讲解，学生学习起来就比较方便了。
Multisim9是Interactive Image Technologies(IIT)公司推出的以Windows为基础的扳级仿真工具，适用于模拟—数字线路板的设计，该工具在一个程序包中汇总了框图输入、Spice仿真、HDL设计输入和仿真及其他设计能力，可以协同仿真Spice、Verilog、和VHDL，并把RF设计模块添加到成套工具的一些版本中。该仿真软件是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计功能和后处理功能，还可以进行从原理图到PCB布线工具包的无缝隙数据传输。下面介绍Multisim9在时序逻辑电路分析、计数器、寄存器等方面的应用。
一、对时序逻辑电路分析结果的验证
时序逻辑电路的分析就是根据已知的时序电路，求出电路所实现的逻辑功能，从而了解它的用途的过程。
例1：试分析图1-1所示电路的逻辑功能。
图1-1例1逻辑图
功能分析：在输入第6个计数脉冲CP后，返回原来的状态，因此，图1-1所示电路为同步六进制计数器。
以上方法可以得到此电路的功能，但是学生不能直观的的看到结果，利用Multisim9做出图1-1并仿真，学生可以直接通过数码显示管循环的看到结果。从元件库调出元件74LS112N、74LS08等元件，用鼠标点击两个需要连在一起的端子，这两端就连在一起。将三个触发器的CLK接信号发生器输出端，触发器的输出端接显示器。点击运行，则可观察到如图的结果数字跳变如图1-3所示。
二、计数器的级联
计数器的级联是将多个集成计数器串接起来，以获得大容量的N进制计数器。一般集成计数器都设有级联用的输入端和输出端，只要正确连接这些级联端，就可获得所需进制的计数器。
例2：分析图1—4的功能。
图2-1有两片CT74LS160构成大容量计数器
解：按照计算公式
N=3×10+2=32得图2-1为32进制计数器。
但是，在解题过程中，很多学生对输出反馈端接异步置零和同步置数所对应的运算公式模糊不清，对4位二进制计数器和十进制计数器区分不清，从而导致得不到正确结果。若用仿真软件进行仿真就可得到图2-1的结论。
三、移位寄存器的应用
例3：利用移位寄存器构成八进制扭环形计数器
图3-1利用Multisim9做出图3-1并仿真
如图3-1所示为由双向移位寄存器74LS194组成的扭环形计数器。由该图可以看出：它是将输出QD的信号通过非门加在右移串行输入端SR上，即SR=，它说明，在QD为1时，SR=0；QD为0时，SR=1，这是SR输入串行数据的依据。该双向移位寄存器74LS194的初始状态为QAQBQCQD=0000，置0端CLR为高电平1，S1=0，S0=1，在Multisim9环境下有信号发生器输出端为74LS194的脉冲端CLK提供数字脉冲信号，在输出端接四个显示灯，并将输出端接入逻辑分析仪结果由图3-1显示。由Multisim9仿真扭环形计数器，可用逻辑分析仪观察波形图，也可由显示器观测数字的移位。
通过以上例子可以清楚地看到Multisim9在数字电路中时序逻辑电路的应用，它能更好的让学生观测电路所能实现的结果，对学生做实验和课程设计都有很大的帮助。
当然，Multisim9是学习和设计电子线路的一种辅助工具，学生在应用时，应具备一定的理论知识，并能够对电路进行简单的分析与设计。实际上，Multisim9仿真软件在其他的内容教学中也有较好的使用，能使一些比较枯燥、难懂的内容更加直观，方便教师的教学。
参考文献
[1]杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2004．
[2]朱运利.EDA技术应用[M].北京：电子工业出版社，2004.
[3]刘守义.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003．
作者简介：崔红（1979-），陕西航空职业技术学院电子工程系讲师，研究方向：数字电子技术教改。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”