Multisim在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用

無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 娟

Multisim在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用

無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 娟

數(shù)字電子技術(shù)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，對(duì)于初學(xué)者而言，若想真正的學(xué)好這門課程存在著一定的難度。因此在本課程教學(xué)過程中，引入了Multisim 仿真技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，幫助同學(xué)們更好的掌握教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

數(shù)字電子技術(shù)；Multisim；仿真

0 前言

數(shù)字電子技術(shù)課程是電氣自動(dòng)化、電子信息技術(shù)等專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、規(guī)范性、應(yīng)用性。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握電路分析中基本知識(shí)、基本理論、基本分析方法，并掌握各種儀表的正確使用；從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并運(yùn)用到實(shí)際的功能電路中，熟悉電路分析和安裝的一般步驟，能用常用電子儀器、儀表對(duì)元器件及集成芯片的性能簡易測(cè)試和判斷等[1]。在課堂內(nèi)容的講解過程中，同學(xué)們對(duì)于一些集成芯片、電路圖、波形圖的理解上存在著很大的困難，因此在教學(xué)實(shí)施過程中，引入Multisim仿真技術(shù)，通過給同學(xué)們仿真演示，學(xué)生拓展練習(xí)等手段，加深同學(xué)們對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)的理解，并且也能夠更加直觀的看出電路圖的變化與參數(shù)之間的明顯關(guān)系，更好的激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率及教學(xué)質(zhì)量。

1 NI Multisim10簡介

NI Multisim10是美國國家儀器公司推出的一款仿真軟件。NI Multisim10是軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實(shí)現(xiàn)了“軟件即元器件”“軟件即儀器”。NI Multisim10是一個(gè)原理電路設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件[2]。NI Multisim10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用，同時(shí)了可以新建或擴(kuò)充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊(cè)中查到，給使用者提供了更大的便利。

2 數(shù)字電路中的仿真應(yīng)用

2.1 用仿真軟件Multisim10仿真測(cè)試門電路邏輯功能

數(shù)字電路主要是學(xué)習(xí)組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩類電路。教師在講解這兩類電路之前，首先會(huì)向同學(xué)們先說明這些電路都是由一個(gè)或多個(gè)基本邏輯電路組成的，因此接下來就會(huì)重點(diǎn)介紹這基本邏輯單元的邏輯功能，但是就直接通過PPT、板書的形式講解，同學(xué)們聽起來會(huì)感覺比較枯燥，不易理解，因此在課堂上就通過仿真演示手段來幫助同學(xué)們理解并熟練掌握。以測(cè)試74LS00與非門邏輯功能為例。[3]

1)仿真建模

在Multisim 10主界面構(gòu)建仿真電路，首先將要用到的器件如VCC、GROUND、SWITCH SPDT、74LS00N、LAMP5V-1W、VOLTMETER放置到電路工作區(qū)，然后接線。仿真測(cè)試接線圖如圖1所示。

圖1 仿真測(cè)試74LS00接線圖

2)觀察運(yùn)行結(jié)果

單擊運(yùn)行按鈕，通過將S1和S2開關(guān)撥向高、低電平，可以發(fā)現(xiàn)燈泡指示燈的亮、滅變化以及虛擬萬用表上讀數(shù)的變化，做好數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)觀察滿足二輸入與非門有0出1，全1出0的邏輯關(guān)系，如圖2所示。

2.2 仿真調(diào)試多功能數(shù)字鐘電路

學(xué)生在對(duì)電路的基本邏輯單元熟練掌握之后，教師會(huì)要求學(xué)生嘗試著設(shè)計(jì)些貼近生活的應(yīng)用電路，比如數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)，以仿真調(diào)試多功能數(shù)字鐘電路的24小時(shí)計(jì)數(shù)電路為例[4]。

1)仿真建模

在Multisim 10主界面構(gòu)建仿真電路如圖3所示。該電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)74LS161N（U1、U2）計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸出到4511BD_5V（U3、U4）及數(shù)碼管（U5、U6）構(gòu)成的譯碼顯示電路輸出，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示輸出。

圖3 24進(jìn)制計(jì)數(shù)電路

2)觀察運(yùn)行結(jié)果

單擊運(yùn)行按鈕進(jìn)行電路仿真調(diào)試，兩位數(shù)碼管分別正常點(diǎn)亮，計(jì)數(shù)范圍從00～23，然后再從00開始循環(huán)計(jì)數(shù)，完成24進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。

3 結(jié)束語

以上所述的利用Multisim仿真軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字電路的仿真，實(shí)踐證明，將這種計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到本課程的教學(xué)過程中，有效的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

[1]李中發(fā)主編．?dāng)?shù)字電子應(yīng)用技術(shù)[M]．北京:中國水利水電出版社,2007．

[2]李良榮等主編．NI Multisim電子設(shè)計(jì)技術(shù)[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016．

[3]程勇等主編．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京:北京郵電大學(xué)出版社,2013．

[4]閻石主編．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京:高等教育出版社,2011．

The application of Multisim in digital electronic technology

Zhao Juan
(Wuxi Institute of Arts&Technology,Yixing city,Jiangsu province)

Digital electronic technology is a practical and applied course.It is diff i cult for beginners to learn the course well.Therefore,in the process of teaching this course,introduced the Multisim simulation technology to assist teaching,help students better grasp the emphases and diff i culties of teaching,to stimulate students’ interest in learning effectively,improve the quality of teaching.

Digital electronic technology;Multisim;the simulation

趙娟（1982—），女，碩士，講師，主要從事高職院校應(yīng)用電子專業(yè)教育教學(xué)。