实验2：Multisim抢答器电路仿真

数字电路与逻辑设计课程实验（2）,2,2020/5/22,（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。,3,2020/5/22,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,熟悉EDA仿真软件Multisim10的基本操作方法,1.实验目的,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Multisim10设计、仿真和调试数字逻辑电路,4,2020/5/22,2.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,6,2020/5/22,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J0J3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。,7,（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。,8,2020/5/22,（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,9,2020/5/22,74LS20双四输入与非门,10,2020/5/22,8线-3线优先编码器,7段数码显示译码器,四基本RS触发器,11,仿真参考电路1如下图所示：,12,2020/5/22,仿真参考电路2如下图所示：,13,2020/5/22,4.实验内容与要求（1）在Multisim10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Multisim10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）Multisim10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。,14,2020/5/22,6.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