基于LabVIEW的电学虚拟实验平台设计-数字电路模块.docVIP

PAGE 21 基于LabVIEW的电学虚拟实验平台设计-数字电路模块 摘 要 运用模块化的设计思想 ，对数字电路综合实验平台进行了设计。实现了数据选择器、全加器、译码器等组合逻辑电路和时序逻辑电路的仿真。该系统开发周期短，成本低，具有很强的兼容性和扩展性，易于升级换代和维护。由于低成本和高性能计算机资源的广泛使用，虚拟仪器平台已趋向逐渐取代传统的电子设备。使用虚拟仪器工具进行实验教育和科学研究，不仅可以节省对大量工具和设备的需求，而且可以提高实验教育和科学研究的效率和质量。 关键词：数字电路；LabVIEW；仿真；实验平台 Design of Electric Virtual Experiment Platform Based on LabVIEW-Digital Circuit Module Abstract Using the modular design idea, the digital circuit-based comprehensive experiment platform is designed to realize the simulation design of combinational logic circuit and sequential logic circuit such as data selector, full adder and decoder. The system has a short development cycle, low cost, strong compatibility and scalability, and is easy to upgrade and maintain. Due to the widespread use of low-cost and high-performance computer resources, virtual instrument platforms have tended to gradually replace traditional electronic devices. Using virtual instrument tools for experimental education and scientific research can not only save the demand for a large number of tools and equipment, but also improve the efficiency and quality of experimental education and scientific research. Keywords: Digital circuits; LabVIEW; simulation; experiment platform 目 录 1 前言 6 2虚拟仪器的介绍 7 3 电学虚拟实验平台设计的原理 9 4 数字电路模块介绍 11 4.1 全加器的设计 11 4.2 译码器的设计 12 4.3 数据选择器的设计 14 5 时序逻辑电路模块 15 5.1 JK触发器的设计 15 5.2 RS触发器的设计 16 6 调试过程 17 7 结论 27 参考文献 28 致谢 29 1 前言 实验教学主要是对学生的创新动手能力进行培养。它在培养学生的综合素质方面起到了非常重要的作用。而现在高校进行的大部分电路实验都是传统类型的，因为实验器材的限制许多学生没办法进行完整的实验。虚拟仪器的诞生正好有力的解决这个问题的，虚拟仪器是以计算机系统为核心，把传统仪器的功能软件化与计算机系统融合在一起。最著名的就是NI公司的LabVIEW。LabVIEW开发环境分为前面板和程序框图（后面板）。LabVIEW是由图形化程序语言，用框图代替了传统的程序代码。前面版是数值控制模板，提供了大量的数值、布尔元件。程序框图则提供了大量的函数模块这些模块可以组成各种门电路，编码译码器，时序逻辑电路和组合逻辑电路。LabVIEW编程流程要经历以下几个步骤： 总体设计：根据要求进行总体结构设计，创建前面板并进行布局，然后导入到程序框图中。 前面板设计：在LabVIEW前面板内调出数值、输入、输出元件，进行布局设计。 程序框图设计：在LabVIEW流程图窗口内使用提供的函数模块、工具模板进行编辑。 程序检测：在前面板上单击运行按钮，执行VI程序。 本设计的目的、意义及应达到的技术要求 远程实验室中的新概念正越来越多地用于各行各业。例如，教育行业，尤其??是科学技术教育，正日益吸引学生的实践技能。但是，传统实验室很难满足当前的教育需求