基于Multisim的计数器设计与仿真

2010-10-09邹海勇

赤峰学院学报·自然科学版 2010年2期

关键词：电路仿真预置计数器

邹海勇

（赤峰鑫泰建设监理有限责任公司,内蒙古赤峰 024000）

基于Multisim的计数器设计与仿真

邹海勇

（赤峰鑫泰建设监理有限责任公司,内蒙古赤峰 024000）

Multisim软件是专门用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件,文章介绍了采用级联方法仿真实现60进制计数器的方法.电路分析软件Multisim在电子线路设计中具有方便、高效、直观的优点,可以很好地解决电路设计中的难题.

Multisim；电子仿真；数字电路；计数器

1 引言

Multisim是一个专门用于电子电路仿真和设计的非常优秀的EDA软件.它用软件的方法模拟电子线路元器件和仪器仪表,实现了“软件即元器件”和“软件即仪器”.这个平台将虚拟仪器技术的灵活性扩展到了电子设计者的工作台上,弥补了测试与设计功能之间的缺口.Multisim的主要特点有:

界面直观、操作方便：Multisim的整个操作界面类似于一个实验工作台,界面上有进行仿真分析的各种操作命令,有存放元件的元件箱和测试仪表的仪器库,仿真元件和测试仪表的外形与实物非常接近,操作方法也基本相同,直观易学.

丰富的元器件库：Multisim的元件库中有大量的元器件,包括基本元件、半导体元件、TTL和CMOS元件、集成运算放大器、ADC和DAC、射频器件等.用户也可通过元件编辑器,自行修改或创建所需的元件库.

强大的虚拟仪表仪器：Multisim的虚拟测试仪器种类齐全,有一般实验室的通用仪器,如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流、交流电源;还有一般实验室少有的或没有的仪器,如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等.不仅可以进行分析研究,而且这些仪器仪表的外观和使用与真实仪器极为相似,可以方便地用于教学演示.

完备的分析手段：Multisim提供了静态工作点分析、交流小信号分析、瞬态分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最坏情况分析、蒙特卡洛分析、批处理分析、噪声指数分析、射频分析等多种电路仿真分析方法,同时还有射频电路仿真和数字/模拟混合电路的仿真能力,可以极大地方便设计人员对电路性能进行分析.

2 LS74160计数原理

LS74160计数器状态表如表1：

表1

用Multisim仿真实现模60的计数器，用10进制计数器74LS160构成6进制计数器,采用置数归零的方式完成,根据LS74160计数器状态表可知用74160构成模6的计数器过程为：

写出Sn-1的二进制代码Sn-1=S5=101

即可由归零逻辑画出连线图.

3 在Multisim中模60计数器的设计与仿真

图1 LS74160计数器级连构成模60的计数器

实验中采用10进制计数器74LS160和三输入“与非门”74LS10D实现60进制计数器,在Multisim中仿真，电路连线如图1.电路中两片74LS160:U1和U3分别接成10进制和6进制,U1预置数数据输入端DCBA不连接，U3的预置数数据输入端DCBA接低电平,即DCBA=“0000”（GND）;低位U1预置数控制端LOAD接高电平（VCC），高位U3预置数控制端LOAD由三输入“与非门”74LS10D的输出控制,U1和U3是独立计数的计数器,U1为10进制,以0～9计数;U3为6进制,以0～5计数;形成两级计数器,级联采用进位方式.级联后可以构成M=6×10=60进制计数器.

在图1的电路中，双击每一个器件或仪器，可出现这个器件的属性对话框，如图2是双击电压源得到的属性对话框，在对话框中可修改电压的幅值和频率等属性.

点击工具栏上的仿真开关即可开始仿真，从indicators指示器件中可观察正确的计数结果.

4 结束语

本文利用Multism软件平台对模60计数器进行了仿真分析.根据芯片的功能、循环特点,采用合适的连接方式,可以将M进制计数器的构成方法扩展到其他任意N进制计数器,采用Multisim仿真设计的数字电路,都可以得到所需要的循环计数显示.电子电路中引入计算机辅助工具,可以方便快捷的认识电路中信号波形的变化情况,极大的提高了设计效率,相比于传统的方法更加高效、便捷、节约成本.Multisim是一个优秀的电子电路仿真分析软件,值得在实际电路设计中大力推广.