基于Multisim的数字抢答器的设计

摘 要

计算机仿真技术已成为现代工程设计中一种有效方法,如multisim,pspice,protel等电子仿真软件，进行仿真模拟实验，实验过程非常接近实际操作效果，元器件选择范围广，参数修改方便。本设计基于计算机仿真的思想和方法，虚拟样机调试的概念，针对电子技术实验，采用multisim2001 EDA软件仿真各种现实仪器和电气元件；虚拟实验电路，在计算机中仿真实验过程，从而分析设计的性能，验证设计的可行性，缩短设计周期，节约设计成本，提高设计效果。我本次毕业设计的就是应用Multisim仿真软件对设计所作的相关实验进行仿真。此次设计的内容是运用Multism对我做的设计内容就行虚拟仿真。仿真的内容有：实验 TTL与非门的测试 ； 实验 编码器、译码器及其应用；实验 数据选择器及其应用；实验 锁存器及其应用 ；实验 555集成定时器及应用；综合设计实验：数字抢答器设计。通过实例说明应用计算机仿真技术进行电子线路课程设计的教学，有助于学生边学边用，从而学以致用，有利于培养学生综合分析能力、开发能力和创新能力。

关键词：Multisim 2001，数字电子电路系统，仿真设计

目 录

摘 要 ..................................................... I 1 绪论 ...................................................... 1

1.1 MULTISIM的开发的背景 ............................................... 1

1.2 MULTISIM ........................................................... 1 1.3 MULTISIM的主要功能及特点 ........................................... 2

2 TTL与非门测试实验 .......................................... 5

2.1概述 .............................................................. 5 2.2实验原理及实验电路 ................................................ 5

3编码器 ..................................................... 7

3.1编码器概述 ....................................................... 7 3.2编码器分类 ........................................................ 7

4数据选择器 ................................................. 8

4.1数据选择器的定义及功能 ............................................ 8

5时序逻辑电路............................................... 10

5.1 概述 ............................................................. 10 5.2实验原理及实验电路 ............................................... 10

6 译码器 .................................................... 13

6.1 概述 ............................................................. 13 6.2实验原理及实验电路 ............................................... 14

7 555定时电路 ............................... 错误！未定义书签。

7.1概述 ............................................................. 16

8数字抢答器的设计 ........................................... 19

8.1抢答器的总体结构 ................................................. 19 8.2优先判断与编号锁存电路 ........................................... 19 8.3抢答器的单元电路设计 ............................................. 22 8.4抢答器设计中的优先编码电路 ....................................... 22 8.5抢答器设计中的定时电路 ........................................... 23

8.6抢答器设计中的报警电路 ........................................... 24 8.7抢答器中的时序控制电路 ........................................... 25 8.8七段显示译码器与数码管 ........................................... 26

结论 ........................................................ 29 致谢 ........................................................ 29 参考文献 .................................................... 30 附录 ........................................................ 31

1 绪论

1.1 Multisim的发展背景：

在科学技术日新月异的背景下，随着教育改革的深入，如何实现教育技术现代化、教学手段现代化已经成为我国教育改革所面临的一个重要课题。目前，在电工电子技术实验教学方面，国内多数高校仍主要采用实物元器件进行硬件连线测试，大多数采用面包板或者各种现成的实验箱。这种传统的实验方式由于受实验室条件的限制，在给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验时将会遇到困难，特别是新器件，新设备价格昂贵，一般院校的电子学实验室更是无法承受。

随着电子和计算机技术的进步，推动了EDA 技术的普及与发展，从而推动了一场新的电子电路设计革命，使得电子工程师大量的设计工作可以通过计算机来完成。传统的电子线路的设计过程要经过设计方案提出、方案验证和修改三个阶段，一般是采用搭接实验电路的方法进行，往往需要经过实验和修改的反复过程，直到设计出正确的电路用EDA工具.Multisim的软件的开发，使得电子工程师可以从概念、方法、协议等开始设计系统，大量工作可以通过计算机来完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出印制板的整个过程在计算机上自动处理完成。随着计算机的发展，Multisim软件经历了长时间的发展已经趋于不断完善，目前Multisim的最新版本是 Multisim9。在前几版的发展基础上进行了改善，使Multisim的软件系统功能更加完善和强大。

1.2 Multisim软件的介绍以及发展过程：

Multisim9是一款完整的工具设计系统，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL和Verilog HDL 设计接口和仿真功能、FPGA\CPLD综合、RF设计能力和处理功能，还可以从原理图到PCB数据包的无缝隙数据传输。它提供单一易用的图形输入接口可以满足设计者的需求。Multisim9提供全部的先进设计功能，满足从设计参数到产品需求

Multisim9是加拿 大 Interactive Image Technologies(II T)公司于1988年推出了一个专门用于电子线路仿真和设计的EDA工具软件ElectronicsWorkbench(EWB) ,EWB具有数字、模拟及数字/模拟混合电路的仿真能力，以界面直观操作方便、分析功能强

大、易学易用等突出优点，得到了迅速的推广及使用随着技术的发展，EBW 软件也经过了多个版本的衍变。V5以前的版本称为Electronics Workbench，从V6开始改为Multisim。在教育界比较流行的Multisim 2001版属于V6版本，目前Multisim的最新版本是V8。Multisim从V5到V6的功能有很大的扩充，特别是增加了VHDL和Verilog HDL模块，使它成为真正的“数模\VHDL\ Verilog”的混合电路模拟软件。

2001年IIT公司又推出了Multisim的最新版本Multisim2001，直至2003年8月，该公司又对Multisim2001进行了较大的改进，升级为Multisim 7，增加了3D元件以及安捷伦的万用表，示波器，函数信号发生器等仿真实物的虚拟仪表，似的虚拟电子工作平台更加接近实际的实验平台。迄今为止，Multisim 软件已升级到Multisim 9版本，相较之各版本功能更强大。

1.3：Multisim的主要功能及特点

（1）用户界面直观 Multisim 9沿袭了EWB界 …… 此处隐藏：9953字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……