用Multisim 11仿真分解

数字逻辑电路仿真

集成逻辑门电路逻辑功能的测试

一、 实验目的

1、熟悉Multisim 11软件的基本功能和使用方法。

2、掌握用Multisim 11软件进行与非门、异或门的逻辑功能测试及其测试方法。 二、实验内容

1．TTL集成门电路逻辑功能的测试 1）“与非门”逻辑功能的测试 （1）按表1完成逻辑功能的测试

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图1所示连接电路，电路中三变量分别用三开关表示，分别由键盘按键A、B、C控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B、C（大小写任意）。

连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。电路图如图2所示。

A B C & 图1 三输入与非门逻辑图

图2 三输入与非门逻辑功能测试图

（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面表1的真值表中。

表1 “与非门”逻辑功能的测试

输入逻辑状态 A 1 0 0 B 1 1 0 C 1 1 1 输出 电位（V） TTL 0 0 0 2）.测试74LS86（四异或门）逻辑功能 （1）按表2完成逻辑功能的测试

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图3所示连接电路，电路中二变量分别用二开关表示，分别由键盘按键A、B控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B（大小写任意）。

连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。电路图如图4所示。

A B =1 图3 异或门逻辑图

图4 异或门逻辑功能测试图

（2）按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入下面的真值表中。得表达式为Y=A⊕B

表2 异或门逻辑功能的测试表

输入逻辑状态 A 0 0 1 1 2．“门”控制功能的测试

B 0 1 0 1 电位（V） 输出 （1）“与非”门控制功能的静态测试

设A为信号输入端，B为控制端。A端输入单脉冲，B端接逻辑电平“0”或“1”。输出端Z接发光二极管（LED）进行状态显示，或称“0-1”显示，高电平亮。按表3进行测试，总结“封门”、“开门”的规律。

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图5所示连接电路，连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。接线如图6所示。

A B & 图5 与非门逻辑图

图6 异或门逻辑图

表3 “与非门”门控功能

A 0 1 0 1 B 0 0 0 0 Z1 B 1 1 1 1 Z2 （2）与非门控制门动态测试 A端输入CP脉冲T=0.2ms，B端输入“1”、“0”信号，观察记录输入输出波形。

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。接线如图7所示。

按下“运行”按钮，启动电路进行测试，双击示波器得如图8所示电路仿真图。

图7 与非门逻辑测试图

图8 与非门逻辑仿真图

三、练习与思考

1、通过Multisim 11软件，自已用“与非门”组成下列电路，并测试它们功能。 （1）“或”门 Z?A?B （2）“与”门 Z?A?B

（3）“或非”门 Z?A?B （4）“异或”门 Z?AB?CD

2、TTL与非门输入端悬空为什么可以当作输入为“1”？思考CMOS与非门多余输入端可以悬空吗？ 3、讨论TTL或非门闲置输入端的处置方法。

半加器 全加器的分析与设计

一、实验目的：

1.通过Multisim 11软件进行半加器电路的设计，进一步熟悉软件的使用方法，特别是仿真方法； 2.认识、熟悉半加器、全加器的功能和特点，逻辑转换仪的使用方法，掌握逻辑电路的逻辑测试电路、逻辑转换仪等多种测试方法。 二、实验内容：

分别用逻辑测试电路和逻辑转换仪测试半加器、全加器的逻辑功能。 半加器

半加器的逻辑图如图9所示，它由一个异或门和一个与门构成。A、B是输入端，SO是和输出端，CO是向高位的进位输出端，在电路工作区构成电路，设计逻辑测试电路进行逻辑功能测试，验证半加器的逻辑特点。逻辑功能测试即通过实验写出其真值表如表4所示。输入变量A、B共有四种状态组合—逻辑变量分别有高、低电平两种状态，我们通过在输入端加+5V直流电压源和接地信号用于表示高低电平，用单刀双掷开关进行选择；在输出端接彩色指示灯，通过灯泡的亮和灭表示输出高低电平。

A B =1 SO & 图9半加器逻辑图

CO 1.在电路工作区连接半加器测试电路。

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图5-11所示连接电路，电路中两开关分别由键盘按键A、B控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B（大小写任意）；两彩色指示灯的标识分别设置为SO、CO。如图10所示

连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存。

表4半加器逻辑真值表

A 0 0 1 图10半加器逻辑功能测试电路

B 0 1 0 1 SO CO

1

2．按下“运行”按钮，启动电路进行测试，将测试结果填入表4所示的真值表中。 3.根据上面的真值表写出SO和CO的逻辑函数表达式和最简与或式。 S0= （最简式）； CO= （最简式）。 4．2．2．2全加器

1.在电路工作区连接全加器测试电路。

进入Multisim 11软件，从元器件库栏中取出测试电路所需的电路元器件，按图11中所示连接电路，电路中两开关分别由键盘按键A、B、C控制，设置方法为：鼠标指向开关元件，双击鼠标进入Switch (开关属性)对话框，在Value标题栏在Key项分别直接输入英文字母A、B、C（大小写任意）；两彩色指示灯的标识分别设置为SO、CO,设置方法请参见前一部分元件的操作。

连接电路完成，选择File（文件）菜单下Save As(另存为)命令对电路文件进行保存如图12所示电路。

C A B =1 =1 SO & & ≥1 CO 图11全加器逻辑图

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