摘要: Multisim软件以其强大的仿真功能,在电路设计中已经广泛应用。文章基于NI公司的推出的新版本Multisim 10设计了全减器,并对设计进行仿真和理论分析,缩短了电路开发的周期,更加方便地计算电路以及调整参数,使设计的电路达到预期的要求。
关键词: Multisim软件;全减器;设计;仿真
中***分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)04-0154-010引言
数字电子技术是电子和计算机学生的一门专业基础课。而数字电路逻辑分析和功能设计是他们应该掌握的非常重要的能力。尤其是电路设计更是会在以后的学习工作中得到充分的运用。如何利用现有资源,完成电路设计以及实现逻辑功能是设计的关键。
随着电子技术的飞速发展,传统的电路设计手段已日趋落伍。计算机仿真开始在电子技术领域得到广泛的应用。通过Multisim软件的仿真可以让学生在虚拟元件的前提下,完成对电路的分析、设计、改进。加强对元件、电路、设备仪器的认识和理解。对于培养学生的综合应用能力有着积极的作用。全减器应用广泛具有一定代表性。下面以Multisim软件设计全减器为例。
1全减器功能描述与分析
全减器是可以完成两个二进制数的相减并求出差的电路。全减器真值表如下:其中Ai和Bi表示二进制数的第i位,Ci表示本位最终运算结果,即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最终结果,Di-1表示低位是否向本位借位,Di表示本位是否向高位借位。其真值表如表1所示。
在Multisim软件中找到逻辑转换器并相应地将Ci和Di所对应的真值表输入其中。可等到其最简函数为Ci=A′B′C+A′BC′+AB′C′+ABC=A?茌B?茌C、Di=A′B+A′C。其***分别为***1、***2。
2一位全减器的不同实现方法
2.1 用译码器实现译码器74LS138也常用来实现组合逻辑电路,其对应真值表为表2所示。
结合全减器的真值表,要实现全减器的逻辑功能,只需Ci=■和Di=■。实现其功能的电路***如***3所示。
2.2 用数据选择器实现数据选择器74LS153亦可以完成全减器的设计。其对应的功能表为表3所示。
其输出函数为Y=(ABC0+ABC1+ABC2+ABC3)G。结合全减器的输出函数Ci=ABC+ABC+ABC+ABC和Di=ABC+ABC+ABC+ABC,只需设定变量A与B分别从输入端A、B进入,并相应配合其数据输入端Cx即可。实现电路***为***4。
3结语
以上介绍了利用Multisim设计的两种全减器电路。还有一种主要采用门电路设计的方法未作说明,主要是因为使用元件较多电路容易故障。所以如要采用这种设计,应尽量使用种类、数量最少的门电路为目标,以减少电路中信号延时,提高工作速度。本文说介绍方法主要采用集成电路进行电路设计,设计的器件数目较少,连线也较少,设计方便。具体电路设计时,应视具体情况而定。
参考文献:
[1]熊伟.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005.
[2]王忠庆.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育出版社,2001.
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