Mulitisim10仿真方式在数字电子技术实践教学中的应用

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摘要：本文结合了近几年的数字电子技术的教学经验，以Multisim10仿真软件为平台，着重介绍数字电子电路在Multisim10仿真软件上的应用，为学生数字电子技术的实践指明了新途径，培养学生的分析设计能力和基本操作技能，从而激发学生学习专业课程的激情。

关键字：Mulitsim10；24S篮球倒计时器；BCD码

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（b）-0000-00

0.引言

数字电子技术课程是电子、通信、计算机、数控等相关专业的重要技术基础课，强调集成电路设计方法和分析方法的研究，并且该课程具有非常强的实践性。在教学和实践中引入基于Multisim10的虚拟仿真软件，理解数字电子技术理论，设计数字电路都具有着非常重要的作用。Multisim10软件的应用可以有效地辅助数字电子技术理论教学、补充实验设备不足、提高课程设计质量、节约教学成本。

将mulitisim10软件与数字电路实验结合起来，鼓励学生利用仿真软件建立一个虚拟实验室进行虚拟实验，帮助学生更好的完成实验。现在以Multisim10仿真软件为平台，通过实施具体的实践项目，提高学生的学习兴趣，并调动学生们的积极性。本文以篮球24S倒计时器实验项目为例，介绍了Multisim10仿真软件在数字电子技术实验中的应用。

1.实验项目各模块的设计

篮球24S倒计时器电路主要包括两大部分，一部分是秒信号发生器，另一部分是BCD码24进制减法计数器。为了达到更好的视觉效果，电路中加入显示电路。下面对电路中主要模块的仿真分别进行描述。

2.秒信号发生器

秒信号发生器采用555定时器构成的多谐振荡器，该电路是一种比较典型的秒脉冲发生电路，它具有电路简单，性能可靠，信号精准的特点。其电路图及输出脉冲波形如图1所示。该电路是利用电容的充放电来实现脉冲波形的产生，可以通过调节充放电回路中的电位器Rw，来调整脉冲波形的周期，使输出波形的周期为1S。利用虚拟仪器安捷伦示波器可以观察波形的周期，频率，以及占空比等信息，有助于调节秒信号。Multisim10仿真软件中，提供的安捷伦示波器十分逼真，如同操作真实示波器一样，可以很轻而易举的在计算机上进行操作。在仿真操作过程中，不仅大大增强学生对仪器的熟悉程度，还节约了教学成本，避免了外界条件对实验操作的制约。

3.BCD码24进制减法计数器

8421BCD码24进制递减计数器是由74LS192构成的。 24进制递减计数器的预置数为N=（0010 0100）8421BCD=（24）D。它的技术原理是，每当低位计数器的端产生负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。当高、低位计数器处于全0，同时在CPD=0时，置数端，计数器完成并行置数。

该电路的工作过程是按下J1启动/停止按键，将计数器置数成24，倒计数开始。当计数器减到0时，高位计数器产生借位信号时，将屏蔽计数器的脉冲，从而计数器停止计数。图2为计数器电路及计数器输出波形。该仿真电路由虚拟仪器中的字发生器提供计数脉冲，并通过逻辑分析仪来观察输出观测输出波形。

4.参考电路

秒信号发生电路替代字发生器，计数器的输出通过数码管显示计数值，就可以构成简单的篮球24S倒计时器。

5.结论

利用Mulitisim10仿真软件不仅提供了数千种电路元器件，还提供了许多虚拟仪器。对于数字电路实验，仿真方式开辟了新的设计渠道。该仿真方式对于验证电路的原理，开发和设计电路极为方便，同时具有极大的灵活性。学生可以轻松的更换器件，调用仪器，观察波形，不受时间、地点、器件和设备的限制，随时随地地进行仿真实验。加强了学生计算机应用能力、实际操作能力的培养，有提高了学生的综合设计能力，培养了学生的创造性思维。

参考文献：

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