利用Multisim9软件分析组合逻辑电路的能测试与仿真分析.doc

实验六 组合电路的应用一、实验目的1、熟悉Multisim9软件的使用方法。2、掌握组合逻辑电路的分析与设计。3、掌握组合逻辑电路的性能测试与仿真分析。二、虚礼实验仪器及器材字信号发生器逻辑分析仪数码管逻辑转换仪三、实验内容1、编码器的仿真分析编码器的功能是将输入的每一个高、低电平信号转化成对应的二进制代码。本处以集成优先编码器74LS148为例，说明其基本应用和仿真分析方法。（1）创建电路选择优先编码器74LS148、反相器、LED数码管以及字信号发生器（Word generator），创建编码器仿真电路。由于编码器74LS148的输出为反码，在其输出端加反相器变成原码输出，输出代码用LED数码管显示；因为编码器的输入信号较多，本处采用字信号发生器产生输入信号。（2）在字信号发生器中编辑字信号在字信号编辑区编辑8个字信号（让编码器依次对,进行编码），字信号的数量通过Controls选择区域中的Set按钮设置，单击Set按钮，在出现的Setting对话框中，将Buffer Size设置为0008，并单击Accept按钮，则字信号的数量为8。（3）仿真分析单击运行按钮，在Controls选择区域中的控制方式选择为Cycle（字信号发生器循环输出字信号），则编码输出结果在LED数码管显示，依次显示0，1，2，.，7.另外还可以在字信号发生器中编辑其他字信号，以观测优先编码功能。2、译码器的仿真分析译码器的逻辑功能是翻译代码，将每一个输入的二进制代码译成对应的高低电平信号。因此译码器是编码器的反操作。常用的译码电路有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器。本处以二进制译码器74LS138为例，介绍其基本的应用和仿真分析方法。（1）创建电路在TTL元器件库中选择译码器74LS138，在虚拟仪器工具栏中调用字信号发生器和逻辑分析仪，组成译码器的仿真电路（2）在字信号发生器中编辑字信号进入字信号发生器的设计界面，在Controls选择区域中选择Cycle，在Display复选框中选择Dec（十进制），在字信号编辑区编写：0、1、2、3、4、5、6、7。单击Set按钮，将字信号发生器的信号数字设置为8（3）仿真分析单击运行按钮，双击逻辑分析仪的图标，出现显示结果3、数据选择器的仿真分析（1）数据选择器的功能数据选择器也叫多路开关，它是从一组数据中选出一路送至输出端。如74LS151为8选1数据选择器，通过给定地址码，可以从8路输入信号中选出1路信号至输出端。数据选择器74LS151的功能表，如表所示表 74LS151的功能表输入输出GCBAY1XXX00000D00001D10010D20011D30100D40101D50110D60111D7从表中可以看出，为控制端，当时，数据选择器禁止工作，输出被封锁为低电平。当时，数据选择器禁止工作，输出被封锁为低电平。当时，数据选择器处于工作状态，输出Y根据地址代码从8路输入信号选择一路作为输出，是输出Y的反变量。74LS151的逻辑功能也可以用逻辑表达式说明，表达式为（2）数据选择器应用举例用8选1数据选择器设计一个表决器。该电路有3个输入逻辑变量A、B、C。该电路可以实现两种表决功能，当M=0时电路实现“意见一致”功能（A、B、C全部同意，表决通过，否则表决不通过），而当M=1时，电路实现“多数表决”功能，即A、B、C中多数同意时，表决通过，否则表决不通过。（a） 分析题意，进行逻辑赋值意见一致表决电路：当A、B、C取1，表示同意，A、B、C取0，表示不同意。多数表决电路：当A、B、C中两个或两个以上的取1，表示同意，否则表示不同意。输出端显示表决结果，Y=1时，表示表决通过，Y=0时，表示表决不通过（b） 利用逻辑转换仪，分别列出真值表（c） 利用逻辑转换仪，将真值表转换为表达式（d） 利用74LS151，设计表决器电路图（e） 利用双路开关控制输入，指示灯检测输出的情况，观测仿真结果。4、交通信号灯故障检