用Multisim 仿真分析數(shù)據(jù)選擇器的工作過程

【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】用Multisim仿真分析數(shù)據(jù)選擇器的工作過程摘要：介紹用Multisim仿真軟件分析數(shù)據(jù)選擇器工作過程的方法，即用Multisim仿真軟件中的字組產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)據(jù)選擇器的各個數(shù)據(jù)輸入信號，字組產(chǎn)生器的字組內(nèi)容反映數(shù)據(jù)選擇器不同數(shù)據(jù)輸入端的輸入情況，用Multisim中邏輯分析儀多蹤同步顯示數(shù)據(jù)選擇器的各個數(shù)據(jù)輸入信號及輸出信號波形，可直觀描述數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)選擇的工作過程。所述方法的創(chuàng)新點(diǎn)是解決了數(shù)據(jù)選擇器的工作波形無法用電子實(shí)驗(yàn)儀器開展分析驗(yàn)證的問題。

0引言

數(shù)據(jù)選擇器是具有數(shù)據(jù)選擇功能的組合邏輯器件，當(dāng)在選擇控制端加上選擇變量時，可從多個數(shù)據(jù)輸入變量中選擇一個為輸出函數(shù)。

常規(guī)的硬件實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能的方法是，將數(shù)據(jù)選擇器的控制端、輸入端分別接邏輯電平開關(guān)，改變邏輯電平開關(guān)為邏輯1、邏輯0觀測輸出函數(shù)的邏輯狀態(tài)。存在的問題是，數(shù)據(jù)選擇關(guān)系不直觀。

用Multisim仿真軟件開展數(shù)據(jù)選擇器工作過程波形仿真分析，用虛擬儀器中的字組產(chǎn)生器做實(shí)驗(yàn)中的信號源產(chǎn)生所需的各個數(shù)據(jù)輸入變量信號，用邏輯分析儀顯示輸入變量信號、輸出函數(shù)信號波形，可直觀描述數(shù)據(jù)選擇器的工作過程及數(shù)據(jù)選擇關(guān)系。

1數(shù)據(jù)選擇器工作過程Multisim仿真實(shí)驗(yàn)方法

(1)創(chuàng)立電路

確定字組產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)據(jù)選擇器所需的各個數(shù)據(jù)輸入變量信號、邏輯分析儀所顯示的輸入變量及輸出函數(shù)信號，將數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端接字組產(chǎn)生器、選擇控制端接雙擲開關(guān)，數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端及輸出端接邏輯分析儀。

數(shù)據(jù)選擇器從Multisim的TTL數(shù)字IC庫中找出，雙擲開關(guān)從基本元件庫中找出，字組產(chǎn)生器、邏輯分析儀從虛擬儀器庫中找出。

(2)設(shè)置字組產(chǎn)生器

確定反映數(shù)據(jù)選擇器不同數(shù)據(jù)輸入端輸入情況的字組產(chǎn)生器各個字的內(nèi)容及地址;在字組產(chǎn)生器中輸入字組末地址、依次輸入各字組數(shù)據(jù)，開展字組信號的設(shè)置。

(3)仿真運(yùn)行分析

開展實(shí)驗(yàn)仿真，分析仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2數(shù)據(jù)選擇器工作過程Multisim仿真實(shí)驗(yàn)舉例

以雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153做為仿真實(shí)驗(yàn)器件，使用其中的1個選擇器。

式中:A1，A0為選擇控制變量;D0~D3為數(shù)據(jù)輸入變量;Y為輸出函數(shù)。由式(1)得出表1所示的功能表。

2.1仿真實(shí)驗(yàn)電路創(chuàng)立

構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。

字組產(chǎn)生器產(chǎn)生數(shù)據(jù)選擇器的D0~D3數(shù)據(jù)輸入變量，邏輯分析儀顯示數(shù)據(jù)選擇器的D0~D3數(shù)據(jù)輸入變量信號及Y輸出函數(shù)信號的波形，數(shù)據(jù)選擇器的選擇控制端A1，A0的輸入狀態(tài)由開關(guān)控制。

圖1數(shù)據(jù)選擇器仿真實(shí)驗(yàn)電路。

2.2字組產(chǎn)生器輸出字組的設(shè)計

字組內(nèi)容反映數(shù)據(jù)選擇器不同數(shù)據(jù)輸入端的輸入情況，輸入波形設(shè)計、字組內(nèi)容及地址如圖2所示。

圖2數(shù)據(jù)選擇器輸入波形設(shè)計、字組數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)地址。

在字組產(chǎn)生器的Address區(qū)塊的Final字段輸入字組數(shù)據(jù)的末地址0010，在Edit區(qū)塊以16進(jìn)制(Hex字段)依次輸入各字?jǐn)?shù)據(jù)0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)，0，完成所有字信號的設(shè)置。

2.3仿真運(yùn)行分析

邏輯分析儀顯示的波形如圖3~圖6所示。

圖3~圖6中，7為D0數(shù)據(jù)輸入變量的波形;8為D1數(shù)據(jù)輸入變量的波形;9為D2數(shù)據(jù)輸入變量的波形;10為D3數(shù)據(jù)輸入變量的波形;1為Y輸出函數(shù)的波形。

由圖3可知，A1A0=00時，Y輸出函數(shù)的波形和D0輸入變量的波形相同，實(shí)現(xiàn)選擇D0作輸出。

由圖4可知，A1A0=01時，Y輸出函數(shù)的波形和D1輸入變量的波形相同，實(shí)現(xiàn)選擇D1作輸出。

圖3A1A0=00時的仿真實(shí)驗(yàn)波形。

圖4A1A0=01時的仿真實(shí)驗(yàn)波形。

由圖5可知，A1A0=10時，Y輸出函數(shù)的波形和D2輸入變量的波形相同，實(shí)現(xiàn)選擇D2作輸出。

圖5A1A0=10時的仿真實(shí)驗(yàn)波形。

由圖6可知，A1A0=11時，Y輸出函數(shù)的波形和D7輸入變量的波形相同，實(shí)現(xiàn)選擇D3作輸出。

圖6A1A0=11時的仿真實(shí)驗(yàn)波形。

3結(jié)語

由于受實(shí)驗(yàn)儀器的限制無法對