实验Multisim抢答器电路仿真.ppt

数字电路与逻辑设计课程实验（2） * * （1）掌握数字逻辑实验板等常用仪器的基本原理、功能及其使用方法。 （2）了解常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能。 （3）具有使用仪器查找和排除电路故障的能力。 （4）通过实验，进一步掌握数字电路的综合分析与设计方法。 二、实验基本要求 （5）熟悉Multisim、EDA软件的电路设计、仿真、操作流程。 * * 实验一：基于Multisim10的简易数字抢答器电路设计、仿真 赖祖亮@小木虫 1 熟悉EDA仿真软件Multisim 10的基本 操作方法 2 1. 实验目的 3 4 熟悉MSI组合逻辑电路和触发器的逻辑功能及使用方法 掌握MSI组合逻辑器件和时序逻辑器件组成数字小系统的设计和测试方法 学会使用Multisim 10设计、仿真和调试数字逻辑电路 2.Multisim10软件主界面简介 * * 菜单栏 仿真开关 工具栏 元器件栏 仪器仪表栏 电路工作区 状态栏 3.实验原理 简易数字抢答器实验电路原理框图如下图所示。它由抢答器按键、主持人控制按键、控制电路、编码锁存电路及译码显示电路组成。 抢答按键用以产生抢答有效信号，抢答有效信号送编码锁存电路进行编码和锁存，再经译码电路译码后由LED数码管和指示灯显示抢答成功编号和抢答有效提示信息。 简易数字抢答器原理框图 * * 简易四路数字抢答器实验电路设计要求: 1. 抢答器可供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按键开关J0┄J3表示。 2. 设置一个系统复位和抢答开始控制开关J，由主持人控制电路复位或抢答开始。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号被锁存，同时LED点亮提示抢答成功。 4. 接通电源后，主持人将开关拨到“复位”状态，抢答器处于禁止状态，LED灯灭。主持人将开关拨到“开始”状态，抢答开始。 5. 当一名选手抢答成功，电路应同时将其他选手的抢答信号屏蔽，使其处于无效状态。 6.抢答器电路由74序列数字逻辑器件组成，并使用Multisim10进行设计、仿真。 * （1）基本RS触发器 基本RS 触发器又称为置0置1触发器，它由两个与非门交叉耦合构成。电路如下图（a）所示。 * * （3）D触发器 74LS74双D触发器引脚排列及逻辑符号 可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。 (1) 异步置0：当 、 时，触发器置0， ，与时钟脉冲 及 输入信号没有关系。 (2) 异步置1：当 、 时，触发器置1， ，与时钟脉冲 及 输入信号没有关系。 74LS74工作时，不允许 * * 74LS20双四输入与非门 * * 8线-3线优先编码器 7段数码显示译码器 四基本RS触发器 * 仿真参考电路1如下图所示： * * 仿真参考电路2如下图所示： * * 4. 实验内容与要求 （1）在 Multisim 10界面中设计出四人抢答器单元电路，其中 基本RS触发器用74LS74D触发器的异步置位端代替（也可以调用74LS279四基本RS触发器）。 （2）完成抢答器总体设计，并画出总体电路原理框图； （3）使用Multisim 10软件 ，仿真调试整机电路，并记录结果。 （4）提高部分：用74LS148(8位优先编码器）、 74LS279（4基本RS触发器）、74LS48（7段显示译码器）、数码管和指示灯等设计一个8人抢答器，用数码管显示抢答成功编号并有指示灯点亮提示抢答成功。 5. 仪器及器件 （1）计算机一台； （2）Multisim 10仿真软件一套； （3）根据电路实现方案不同可分别调用 74LS74(74)、74LS20、74LS148、74LS279、74LS48及红色指示灯和数码管等器件。 * * 6. 实验报告 （1） 写出抢答器各单元电路工作原理； （2） 给出整机原理框图和整机电路分析及调试结果； （3） 结论和体会。 7.思考题 （1）抢答器控制电路中，基本RS触发器的作用是什么？ （2）能否实现抢答器控制电路中的倒计时显示，和报警功能。