浙江大學(xué)電子信息工程本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………...2</p><p>　　緒論………………………………………………………………………….3</p><p>　　1.1 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………..3</p>

2、<p>　　1.2 Multisim基本概況……………………………………………………………...4</p><p>　　1.3 HDL基本概況…………………………………………………………………..6</p><p>　　Multisim 8操作方法及應(yīng)用實(shí)例…………………………………………..9</p><p>　　2.1 Multisim的基本界

3、面……………………………………………………………9</p><p>　　2.2 電路的創(chuàng)建與運(yùn)行…………………………………………………………….11</p><p>　　2.3 儀表的使用…………………………………………………………………….16</p><p>　　2.4 子電路的生成………………………………………………………………….30</p>

4、;<p>　　2.5 Multisim 8 應(yīng)用實(shí)例………………………………………………………….33</p><p>　　2.6 認(rèn)識(shí)波形視窗………………………………………………………………….40</p><p>　　Multisim 8與HDL在交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用……………………...50</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)要求…………

5、…………………………………………………………….50</p><p>　　3.2 確定系統(tǒng)方案………………………………………………………………….51</p><p>　　3.3 數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………….55</p><p>　　3.4 控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………….60</p&g

6、t;<p>　　3.5 Multisim與HDL在交通燈系統(tǒng)中的應(yīng)用……………………………………67</p><p>　　3.6 交通燈系統(tǒng)實(shí)施方案改進(jìn)小結(jié)……………………………………………...102</p><p>　　Multisim 8與HDL在出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用…………….104</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)要求…………

7、…………………………………………………………...104</p><p>　　4.2 確定系統(tǒng)方案………………………………………………………………...105</p><p>　　4.3 數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………...106</p><p>　　4.4 控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………...111

8、</p><p>　　4.5 Multisim與HDL在出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)中的應(yīng)用…………………………...115</p><p>　　4.6 出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)實(shí)施方案改進(jìn)小結(jié)……………………………………...148</p><p>　　總結(jié)………………………………………………………………………..150</p><p>　　5.1 本論

9、文的特色之處及所積累的經(jīng)驗(yàn)………………………………………...150</p><p>　　5.2 本論文中尚需改進(jìn)之處……………………………………………………...152</p><p>　　5.3 前景與展望…………………………………………………………………...152</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………15

10、3</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………154</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　Multisim 8可以將不同類型的電路組成混合電路進(jìn)行仿真，界面直觀，操作方便。本文先研究Multisim 8的操作方法及其應(yīng)用實(shí)例。之后分別根據(jù)交通燈系統(tǒng)和出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

11、提出其改進(jìn)的系統(tǒng)實(shí)施方案。然后根據(jù)兩系統(tǒng)的改進(jìn)方案，分別設(shè)計(jì)其數(shù)據(jù)子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，并畫出實(shí)現(xiàn)的電原理圖，其中部分模塊用VHDL語言實(shí)現(xiàn)。最后在Multisim 8中進(jìn)行仿真，驗(yàn)證兩系統(tǒng)的改進(jìn)方案均正確實(shí)現(xiàn)了各自設(shè)計(jì)要求中的諸項(xiàng)功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：Multisim 8，HDL，交通燈系統(tǒng)，出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)，EDA仿真</p><p><b>　　Abstract

12、</b></p><p>　　Multisim version 8 can compose a mixed circuit of different types of electric circuits to simulate. We can catch it easily and use it conveniently due to its visual interface. In this pap

13、er, after studying the way to handle Multisim version 8 and examples of its application, I present improved implementary schemes according to the design demand of the traffic lights system and taximeter system, and then

14、based on the improved schemes I design the data subsystem and control subsystem, and draw ele</p><p>　　Keywords: Multisim version 8, HDL, traffic lights system, taximeter system, EDA simulation</p>&l

15、t;p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本畢設(shè)討論交通燈系統(tǒng)和出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)。</p><p>　　數(shù)字系統(tǒng)是一個(gè)能完成一系列復(fù)雜操作的邏輯單元。它可以是一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)，一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),或者是日常生活中用的電子秤，也可以是一個(gè)更大系

16、統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。描述數(shù)字系統(tǒng)的方法：除了可以用邏輯表達(dá)式、真值表、卡諾圖、狀態(tài)圖等來描述并設(shè)計(jì)數(shù)字電路，還有可以用流程圖和描述語言來描述數(shù)字系統(tǒng)功能，然后將這些描述轉(zhuǎn)變?yōu)镸DS圖來設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)。用邏輯圖、狀態(tài)圖、流程圖等來描述數(shù)字系統(tǒng)的方法稱之為系統(tǒng)模型描述法。這種方法適用于相對簡單的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的輸入、輸出變量以及系統(tǒng)的狀態(tài)都比較少，所需要的寄存器也比較少。但是當(dāng)系統(tǒng)的輸入、輸出變量增多、狀態(tài)很多時(shí)，就很難用系統(tǒng)模型法來描述,這時(shí)

17、多采用描述語言法，并稱該描述語言表達(dá)的算法為系統(tǒng)的算法模型。[9]</p><p>　　有了描述數(shù)字系統(tǒng)的工具，就可以討論數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法了。設(shè)計(jì)一個(gè)大系統(tǒng),必須從高層次的系統(tǒng)級入手，先進(jìn)行總體方案框圖的設(shè)計(jì)與分析論證、功能描述,再進(jìn)行任務(wù)和指標(biāo)分配，然后逐步細(xì)化得出詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，最終得出完整的電路[7]。這就是自上而下的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法將主要的精力放在系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)上，并盡可能采用各種EDA軟件，對系統(tǒng)進(jìn)

18、行綜合、優(yōu)化、驗(yàn)證以及測試,以保證在整個(gè)系統(tǒng)的電路制作完成之前對系統(tǒng)的全貌有一個(gè)預(yù)見，在設(shè)計(jì)階段就可以把握住系統(tǒng)的最終外部特性及性能指標(biāo)，從而大大節(jié)約了人力和物力。</p><p>　　數(shù)字系統(tǒng)一般只限于同步時(shí)序系統(tǒng),所執(zhí)行的操作是由時(shí)鐘控制分組按序進(jìn)行的[10]。一般的數(shù)字系統(tǒng)可劃分為受控器與控制器兩大部分，受控器又稱為數(shù)據(jù)子系統(tǒng)或信息處理單元，控制器又稱為控制子系統(tǒng)[13]。數(shù)據(jù)子系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)

19、、運(yùn)算處理和傳輸，它主要由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、數(shù)據(jù)選擇器等部件組成。它與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,而它所有的存取、運(yùn)算等操作都是在控制子系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)下進(jìn)行的。它與控制子系統(tǒng)之間的聯(lián)系是:接收由控制子系統(tǒng)來的控制信號(hào)，同時(shí)將自己的操作進(jìn)程作為條件信號(hào)輸出給控制子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)子系統(tǒng)是根據(jù)待完成的系統(tǒng)功能的算法得出的?？刂谱酉到y(tǒng)是執(zhí)行算法的核心，它必須具有記憶能力,因此是一個(gè)時(shí)序系統(tǒng)。它由一些組合邏輯電路和觸發(fā)器等元件組成。它與數(shù)據(jù)子系統(tǒng)共享一個(gè)時(shí)鐘

20、。它的輸入是外部的控制信號(hào)和由數(shù)據(jù)子系統(tǒng)來的條件信號(hào)，按照設(shè)計(jì)方案中既定的算法程序，按序地進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，與每個(gè)狀態(tài)以及有關(guān)條件對應(yīng)的輸出作為控制信號(hào)去控制數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的操作順序?？刂谱酉到y(tǒng)是根據(jù)系統(tǒng)功能及數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的要求而設(shè)計(jì)出來的。</p><p>　　自上而下的設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的基本步驟可以歸納為以下幾點(diǎn)：[11]</p><p>　　(1)明確設(shè)計(jì)要求拿到一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，首先要對它進(jìn)行消化理

21、解,將設(shè)計(jì)要求羅列成條，每一條都應(yīng)是無二義的。這一步是明確待設(shè)計(jì)系統(tǒng)的邏輯功能及性能指標(biāo)。在明確了設(shè)計(jì)要求之后應(yīng)能畫出系統(tǒng)的簡單示意方框圖，標(biāo)明輸入、輸出信號(hào)及必要的指標(biāo)。</p><p>　　(2)確定系統(tǒng)方案明確了設(shè)計(jì)要求之后，就要確定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的原理和方法，這一步是最具創(chuàng)造性的工作。同一功能可能有不同的實(shí)現(xiàn)方案，而方案的優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的質(zhì)量及性能價(jià)格比，因此要反復(fù)比較與權(quán)衡。常用方框圖、流程圖或描述語

22、言來描述系統(tǒng)方案。系統(tǒng)方案確定后要求畫出系統(tǒng)方框圖、詳細(xì)的流程圖或用描述語言寫出的算法，如有需要與可能還應(yīng)畫出必要的時(shí)序波形圖。</p><p>　　(3)受控器的設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)方案，選擇合適的器件構(gòu)成受控器的電原理圖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求可能還要對此電原理圖進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)，最后得到實(shí)用的受控器電原理圖。</p><p>　　(4)控制器的設(shè)計(jì)根據(jù)描述系統(tǒng)方案的模型導(dǎo)出MDS圖，按照規(guī)則及受控器的要求

23、選擇電路構(gòu)成控制器，必要時(shí)也要進(jìn)行時(shí)序設(shè)計(jì)，最后得到實(shí)用的控制器電原理圖。然后再將控制器和受控器電路合在一起，從而得到整個(gè)系統(tǒng)的電原理圖。</p><p>　　(5)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡可能多地利用EDA軟件,及時(shí)地進(jìn)行邏輯仿真、優(yōu)化,以保證設(shè)計(jì)工作優(yōu)質(zhì)快速地完成。</p><p>　　在現(xiàn)代城市中，隨著人口和汽車的急劇增長，市區(qū)交通日益擁擠，要是沒有紅綠燈作為指揮工具，恐怕川流不息的汽車

24、就會(huì)由于混亂而造成嚴(yán)重阻塞。因此，交通燈是交管部門管理城市交通的重要工具之一。出租車計(jì)價(jià)器是現(xiàn)在出租車上不可或缺的重要系統(tǒng)。本文將分析和討論交通燈系統(tǒng)和出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的實(shí)施方案，并在Multisim里畫出電原理圖，并且仿真進(jìn)行功能驗(yàn)證。</p><p>　　Multisim基本概況</p><p>　　本畢設(shè)用的是Multisim的最新版本：Version 8。</p>&

25、lt;p>　　由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路和電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度大概是6年提高10倍，因此電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度也在相應(yīng)提高。簡單的手工設(shè)計(jì)方法已無法滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。因此許多軟件公司紛紛研制采用自上而下設(shè)計(jì)方法的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在20世紀(jì)70年代中葉有了基于手工布局布線的第一代ECAD工具（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），1981-1982年出現(xiàn)了基于原理圖設(shè)計(jì)仿真的第二代EDA系統(tǒng)（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）。EDA是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（C

26、AD）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。與早期的CAD軟件相比，EDA軟件的自動(dòng)化程度更高、功能更完善、運(yùn)行速度更快，而且操作界面友善，有良好的數(shù)據(jù)開放性和互換性。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)，使得電子線路的設(shè)計(jì)人員能在計(jì)算機(jī)上完成電路的功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、性能分析、時(shí)序測試直至印刷電路板的自動(dòng)設(shè)計(jì)。到1987-1988年又推出了基于RTL（寄存器傳輸語言）的設(shè)計(jì)，仿真，邏輯綜合的第三代EDA技術(shù)。時(shí)至今日，又是10年過去了，電

27、子系統(tǒng)的復(fù)雜程度又提高了10多倍。[8]</p><p>　　從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)等工作的人員，經(jīng)常要求對所有設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)物模擬和調(diào)試。其目的一方面為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)，另一方面通過改變電路中元器件的參數(shù)，使整個(gè)電路性能達(dá)到最佳值。</p><p>　　加拿大Interactive Image Technologies公司推出的Electronics Wo

28、rkbench軟件（簡稱EWB軟件）可以將不同類型的電路組成混合電路進(jìn)行仿真，具有界面直觀、操作方便等特點(diǎn)，創(chuàng)建電路、選用元件和測試儀器均可以圖形方式直觀完成。</p><p>　　該軟件提供了較為詳細(xì)的電路分析手段，如電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析，以及離散傅立葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析和電路容差分析等共計(jì)十四種電路分析方法。</p

29、><p><b>　　具有這樣一些特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取；</p><p>　?。?）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測量結(jié)果。</p><p>　

30、　（3）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法。</p><p>　　（4）作為設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）EWB還是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。</p><p><b>

31、;　　版本升級：</b></p><p>　　EWB 5.0a->5.0c->5.12->Multisim 2001->Multisim 7->Multisim 8</p><p>　　2000年底推出Multisim 2001（MultiSIM & Electronics Workbench）套件，有Power Professional、

32、Professional和Personal三種版本。具有完全的數(shù)模A/D SPICE仿真能力，支持VHDL和Verilog-HDL語言，支持FPGA/CPLD器件的綜合設(shè)計(jì)，支持RF射頻模擬仿真，自帶元件庫多達(dá)16000種器件，而且元件庫可在線更新或由用戶自行下載新的元件庫。</p><p>　　2003年推出Multisim 7.0（Multisim & Electronics Workbench）版本

33、套件（Multisim 2001相當(dāng)于6.0版本），也包括Power Pro、Pro和Personal三種版本?？膳cNational Instruments公司的著名虛擬儀器軟件LabVIEW集成，即在Multisim中除了可以利用其本身提供的示波器、萬用表、函數(shù)發(fā)生器等虛擬儀器之外，還能利用第三方或用戶自己在LabVIEW中開發(fā)的虛擬儀器，大大提高了選擇電路測試方法的靈活性和廣泛性；其自帶元件庫增加到了17000多種器件。</p

34、><p>　　2004年底推出最新的Multisim 8.0（Multisim & Electronics Workbench）版本套件。又增加了5000多種元件和6種虛擬儀器，在仿真速度上又比7.0提高了2/3。依配備的不同，Multisim又分成個(gè)人版（Personal Version），專業(yè)版（Professional Version）和超專版（Power Professional Version）。本

35、畢設(shè)將研究超專版Multisim的操控。</p><p><b>　　HDL基本概況</b></p><p>　　由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路和電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度大概是6年提高10倍，因此電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度也在相應(yīng)提高。簡單的手工設(shè)計(jì)方法已無法滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。因此許多軟件公司紛紛研制采用自上而下設(shè)計(jì)方法的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在20世紀(jì)70年代中葉有了基

36、于手工布局布線的第一代ECAD工具（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），1981-1982年出現(xiàn)了基于原理圖設(shè)計(jì)仿真的第二代EDA系統(tǒng)（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）。到1987-1988年又推出了基于RTL（寄存器傳輸語言）的設(shè)計(jì)，仿真，邏輯綜合的第三代EDA技術(shù)。時(shí)至今日，又是10年過去了，電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度又提高了10多倍，第三代EDA工具面臨著一下四大難題：[12]</p><p>　　功能驗(yàn)證需要花費(fèi)大量時(shí)間</p>&

37、lt;p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜</p><p>　　體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化代價(jià)太大</p><p>　　理論設(shè)計(jì)與實(shí)際器件性能在時(shí)間延遲方面的嚴(yán)重不同</p><p>　　為了解決以上難題，世界上各大軟件公司紛紛推出新一代EDA設(shè)計(jì)軟件，其中以新思公司（Synopesys）于近兩年推出的高級DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具Cossap及行為級綜合優(yōu)化工具Behavioral

38、compiler最具代表性。在數(shù)據(jù)處理以及一些通信領(lǐng)域中，以Cossap及Behavioral compiler為代表的新一代EDA設(shè)計(jì)軟件為設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境，使人們擺脫了手工設(shè)計(jì)所帶來的各種弊端。Cossap軟件的最基本的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)描述，人們止需要將系統(tǒng)的功能（行為）及算法用類似于C語言的程序?qū)懗鲈a，在Cossap的框圖編輯環(huán)境中調(diào)用一些模塊即構(gòu)成了一個(gè)完整的仿真環(huán)境并進(jìn)行仿真，最后得到滿足要求的行為級VH

39、DL描述。這個(gè)描述相當(dāng)于手工設(shè)計(jì)中的處理器“框圖”。與此同時(shí)還得出了軟硬件分配的安排，保證了系統(tǒng)的最佳配置。有了行為級的VHDL描述，再加上一些必要的約束條件一起送入Behavioral compiler進(jìn)行行為級綜合，則可同時(shí)生成寄存器級和門級的VHDL描述，自動(dòng)完成了手工設(shè)計(jì)的第二步。人們通過修改約束條件可以得到不同結(jié)構(gòu)的門級電路，為優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提供了方便。而且</p><p>　　隨著集成電路規(guī)模與復(fù)雜度的

40、進(jìn)一步提高，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的系統(tǒng)集成，使得電路設(shè)計(jì)不斷向高層次的模塊式的設(shè)計(jì)方向發(fā)展，原有的電原理圖輸入方式顯得不夠嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范，過多的圖紙和底層細(xì)節(jié)不利于從總體上把握和交流設(shè)計(jì)思想；再者，自上而下的設(shè)計(jì)方法使仿真和調(diào)試通常只能在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)后期才能進(jìn)行，因而系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題只有在后期才能較容易發(fā)現(xiàn)，這樣，一旦系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在較大缺陷，就有可能要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使得設(shè)計(jì)周期大大增加?；谝陨想娫韴D輸入方式的缺陷，為了提高開發(fā)

41、效率，增加已有成果的可繼承性并縮短開發(fā)時(shí)間，大規(guī)模專用集成電路ASIC研制和生產(chǎn)廠家相繼開發(fā)了用于各自目的的硬件描述語言。其中最具代表性的就是美國國防部開發(fā)的VHDL語言和Verilog公司開發(fā)的Verilog公司開發(fā)的Verilog HDL以及日本電子工業(yè)振興協(xié)會(huì)開發(fā)的UDL/I語言。</p><p>　　1987年12月10日，IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布IEEE標(biāo)準(zhǔn)的VHDL，定為IEEE Stdl076-198

42、7標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)是從1983年8月美國空軍支持并開發(fā)的VHDL7.2版發(fā)展而來的）。這使得VHDL成為唯一被IEEE標(biāo)準(zhǔn)化的HDL語言。許多公司因而紛紛使自己的開發(fā)工具與VHDL兼容。由此可見，使用VHDL語言來設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)在一定程度上是電子設(shè)計(jì)技術(shù)的大勢所趨。</p><p>　　利用VHDL設(shè)計(jì)硬件電路的優(yōu)點(diǎn)如下：[6]</p><p>　　1）設(shè)計(jì)技術(shù)齊全、方法靈活、支持廣泛</

43、p><p>　　VHDL語言可以支持自上而下和基于庫的設(shè)計(jì)方法，還支持同步電路、異步電路、FPGA以及其它隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)。目前大多數(shù)EDA工具幾乎在不同程度上都支持VHDL語言。這給VHDL語言進(jìn)一步推廣和應(yīng)用創(chuàng)造了良好的環(huán)境。</p><p>　　2）系統(tǒng)硬件描述能力強(qiáng)</p><p>　　VHDL具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力，可以從系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型直到門級電路。&

44、lt;/p><p>　　3）VHDL語言可以與工藝無關(guān)</p><p>　　編成VHDL設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)時(shí)，可以編寫與工藝有關(guān)的信息。但是，與大多數(shù)HDL語言不同的是，當(dāng)門級或門級以上層次的描述通過仿真驗(yàn)證后，可以用相應(yīng)的工具將設(shè)計(jì)映射成不同的工藝（如MOS，CMOS等）。這樣，工藝更新時(shí)，就無須修改程序，只需修改相應(yīng)的映射工具即可。所以，在VHDL中，電路設(shè)計(jì)的編成可以與工藝相互獨(dú)立。</

45、p><p>　　4）VHDL語言標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、易于共享和復(fù)用</p><p>　　VHDL語言的語法較嚴(yán)格，給閱讀和使用都帶來了極大的好處。再者，VHDL作為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)成果便于復(fù)用和交流，反過來也能進(jìn)一步推動(dòng)VHDL語言的推廣和普及。</p><p>　　Verilog HDL就是在用用最廣泛的C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種件描述語言，它是由GDA(Gateway

46、Design Automation)公司的PhilMoorby在1983年末首創(chuàng)的，最初只設(shè)計(jì)了一個(gè)仿真與驗(yàn)證工具，之后又陸續(xù)開發(fā)了相關(guān)的故障模擬與時(shí)序分析工具。1985年Moorby推出它的第三個(gè)商用仿真器Verilog-XL,獲得了巨大的成功，從而使得Verilog HDL迅速得到推廣應(yīng)用。1989年CADENCE公司收購了GDA公司，使得VerilogHDL成為了該公司的獨(dú)家專利。1990年CADENCE公司公開發(fā)表了Verilo

47、g HDL,并成立LVI組織以促進(jìn)Verilog HDL成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE Standard 1364-1995。</p><p>　　Verilog HDL的最大特點(diǎn)就是易學(xué)易用，如果有C語言的編程經(jīng)驗(yàn)，可以在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)很快的學(xué)習(xí)和掌握，因而可以把Verilog HDL內(nèi)容安排在與ASIC設(shè)計(jì)等相關(guān)課程內(nèi)部進(jìn)行講授，由于HDL語言本身是專門面向硬件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，這樣的安排可以使學(xué)習(xí)者同時(shí)獲得設(shè)計(jì)

48、實(shí)際電路的經(jīng)驗(yàn)。與之相比，VHDL的學(xué)習(xí)要困難一些。但Verilog HDL較自由的語法，也容易造成初學(xué)者犯一些錯(cuò)誤，這一點(diǎn)要注意。[3]</p><p>　　Multisim操作方法及應(yīng)用實(shí)例</p><p>　　Multisim的基本界面</p><p><b>　　主窗口</b></p><p>　　啟動(dòng)multi

49、sim8 trial，從圖中可以看出，Multisim8.0模仿了一個(gè)實(shí)際的電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主窗口中最大的區(qū)域是電路工作區(qū)，在這里可以進(jìn)行電路的連接和測試。上面是菜單欄、工具欄和元器件欄，從菜單欄可以選擇電路連接、實(shí)驗(yàn)所需的各種元器件與測試儀器。通過鼠標(biāo)操作即可方便地使用各種命令和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。一個(gè)元器件豐富，儀器設(shè)備齊全，電路連接方便的虛擬電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)展現(xiàn)在我們的眼前。</p><p><b>　　菜單欄&

50、lt;/b></p><p>　　File下拉菜單包括新建，打開，保存，退出等；</p><p>　　Edit下拉菜單包括全選，查找，方向轉(zhuǎn)換，layer設(shè)置，屬性等；</p><p>　　View下拉菜單包括全屏，縮小，放大，看視圖窗口，控制可以看見哪些工具欄等；</p><p>　　Place下拉菜單包括放置元器件，放置節(jié)點(diǎn)，放置連

51、接線，放置總線，放置視圖等；</p><p>　　Simulate下拉菜單包括仿真運(yùn)行，儀表列，各種分析，載入和保存仿真設(shè)置等；</p><p>　　Transfer下拉菜單包括轉(zhuǎn)換到ultiboard，轉(zhuǎn)換到其他PDB layer等；</p><p>　　Tools下拉菜單包括元器件wizard，數(shù)據(jù)庫，555定時(shí)器wizard，濾波器wizard，變量管理器，電

52、路規(guī)則檢查，捕捉屏幕區(qū)域等；</p><p>　　Reports下拉菜單包括材料清單，元器件詳細(xì)報(bào)告等；</p><p>　　Options下拉菜單包括全球參考，圖表屬性等；</p><p>　　Windows下拉菜單包括各個(gè)窗口的排列方式；</p><p>　　Help下拉菜單包括使用幫助，multisim信息，更新檢查等。</p&g

53、t;<p><b>　　工具欄</b></p><p><b>　　元器件庫欄</b></p><p><b>　　從左到右分別是：</b></p><p>　　source（電源，信號(hào)源零件類：信號(hào)接地符號(hào)，VCC電源符號(hào)，正弦波電流電壓源，調(diào)幅/調(diào)頻電流/電壓源，受控源等）；<

54、/p><p>　　basic（基本零件列：電感，電容，電阻，及可變器件，虛擬器件，磁心線圈，提升電阻等）；diodes（二極管零件類：普通二極管，針腳二極管，LED管，橋式整流器，變?nèi)荻O管，DIAC，SCR等）；</p><p>　　transistors（電晶體類零件列：各類NPN，PNP晶體管，P或N通道空乏型或增強(qiáng)型MOSFET，Power CMOSFET等）；</p>

55、<p>　　Analog（類比IC類零件列：運(yùn)算放大器，比較器，特殊功能放大器等）；</p><p>　　TTL（TTL邏輯閘零件列：74系列，74S系列，74LS系列，74ALS系列等）；</p><p>　　CMOS（CMOS閘邏輯零件列：2V低電壓微型COMS邏輯閘等），Misc Digital（雜項(xiàng)數(shù)字零件列：TTL，F(xiàn)PGA，PLD，VHDL，Verilog－HDL，L

56、INE－DRIVER等）；</p><p>　　Mixed（混合模式IC零件列：虛擬類比開關(guān)，AD-DA轉(zhuǎn)換器，555等）；</p><p>　　Indicators（指示類零件列：電流表，電壓表，探測器，蜂鳴器，七段譯碼顯示器等），Misc（雜項(xiàng)零件列：濾波器，一些虛擬器件等），RF（射頻零件列：射頻電容器，射頻電感器，射頻NPN/PNP晶體管，隧道二極體，傳輸線等）；</p>

57、;<p>　　Electro_Machanics（機(jī)電零件列：感測開關(guān)，接觸器，變壓器，單相馬達(dá)，三相馬達(dá)等）。</p><p><b>　　電路的創(chuàng)建與運(yùn)行</b></p><p><b>　　元器件的操作</b></p><p><b>　　·元器件的使用</b></

58、p><p>　　選用元器件時(shí)，首先在元器件庫欄中單擊包含該元器件的圖標(biāo)，打開該元器件庫，然后從元器件庫中將該元器件拖出來到電路工作區(qū)。</p><p><b>　　·選中元器件</b></p><p>　　在連接電路時(shí)，常常需要對元器件進(jìn)行必要的操作。如移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、刪除、設(shè)置參數(shù)等。這需要先選中該元器件。要選中該元器件可使用鼠標(biāo)器的左鍵單

59、擊該元器件，如果還要選中第二個(gè)，第三個(gè)…，可以反復(fù)使用ctrl+單擊選中這些元器件。被選中的元器件以藍(lán)色虛線框框住便于識(shí)別。</p><p>　　此外，拖曳某個(gè)元器件也同時(shí)選中了該元器件。</p><p>　　如果要同時(shí)選中一組相鄰的元器件，可以在電路工作區(qū)的適當(dāng)位置拖曳畫出一個(gè)矩形區(qū)域。包圍在該矩形區(qū)域內(nèi)的一組元器件即被同時(shí)選中。</p><p>　　要取消某一個(gè)

60、元器件的選中狀態(tài)，可以使用ctril+單擊。要取消所有被選中的元器件的選中狀態(tài)，單擊電路工作區(qū)的空白部分即可。</p><p><b>　　·元器件的移動(dòng)</b></p><p>　　要移動(dòng)一個(gè)元器件，拖曳該元器件。</p><p>　　要移動(dòng)一組元器件，必須先用前述的方法選中這些元器件，然后用鼠標(biāo)器左鍵拖曳其中的任意一個(gè)元器件，則所

61、有選中的部分一起移動(dòng)。元器件移動(dòng)后，與其相連接的導(dǎo)線自動(dòng)重新排列。</p><p>　　元器件選中后，也可使用箭頭鍵作微小的移動(dòng)。</p><p>　　·元器件的旋轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，復(fù)制與粘貼</p><p>　　為了使電路便于連接，布局合理，常常需要對元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)操作?？梢韵冗x中該元器件，然后單擊鼠標(biāo)右鍵可以見到Cut、Copy、Flip Horizon

62、tal、Flip Vertical、90clockwise、90counterCW選項(xiàng)可以實(shí)行旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)復(fù)制粘貼等操作。也可使用熱鍵ctrl+R實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)操作。</p><p>　　·電路圖選項(xiàng)的設(shè)置：</p><p>　　在Options菜單里面有相應(yīng)的設(shè)置選項(xiàng)。</p><p>　　Global Preference：</p><p&g

63、t;　　Sheet Properties：</p><p><b>　　導(dǎo)線的操作</b></p><p><b>　　·導(dǎo)線的連接</b></p><p>　　指向所要連接的零件接腳上，光標(biāo)將變成圓圈狀，按一下鼠標(biāo)左鍵，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，即可拉出一條虛線。如要從那點(diǎn)轉(zhuǎn)彎，則可先按一下鼠標(biāo)左鍵，固定住該點(diǎn)，再移動(dòng)鼠標(biāo)

64、。到達(dá)目的地后，再按鼠標(biāo)左鍵即可。每完成一條走線，程序?qū)⒆詣?dòng)為該線編制一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編號(hào)，并顯示出來。</p><p><b>　　·導(dǎo)線的刪除與移動(dòng)</b></p><p>　　要?jiǎng)h除某一條走線，則先指向所要?jiǎng)h除的走在線，按鼠標(biāo)左鍵，該走線的端點(diǎn)及轉(zhuǎn)角處，將出現(xiàn)白色小方塊(稱之為控點(diǎn))，按del鍵即可刪除。要移動(dòng)線路，則點(diǎn)擊取該走線，然后指向線條中間，則光標(biāo)變成

65、雙箭頭狀，按住鼠標(biāo)左鍵，再移動(dòng)鼠標(biāo)，即可平移該走線。</p><p><b>　　·改變導(dǎo)線顏色</b></p><p>　　指向所要改變顏色的線路上，按鼠標(biāo)右鍵，即可拉出快捷菜單。選中color命令即可選擇導(dǎo)線顏色。</p><p>　　·從電路中刪除元器件</p><p>　　選中該元器件，按de

66、l鍵</p><p><b>　　·連接線路實(shí)作：</b></p><p><b>　　放置文字</b></p><p>　　Place->text或者ctrl+T</p><p>　　我們可以任意搬移這個(gè)文字塊，只要指向這個(gè)文字塊，按住鼠標(biāo)左鍵，再移動(dòng)鼠標(biāo)，移至目的地后，放開左鍵即

67、可完成搬移。另外，如果要?jiǎng)h除此文字塊，則再點(diǎn)取此文字塊后，按DEL鍵即可刪除之。</p><p>　　選中文字之后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵可以改變文字的顏色等。</p><p><b>　　分析功能</b></p><p>　　而每個(gè)分析都需要設(shè)定以下三項(xiàng)：</p><p><b>　　幫助功能的使用</b>&

68、lt;/p><p>　　Help->multisim help可以打開幫助。任何時(shí)候，對某一分析功能或操作命令沒有把握時(shí)，都可以使用幫助菜單，幫助按鈕或F1鍵，去查閱各種有關(guān)的信息。</p><p><b>　　電路元器件庫</b></p><p>　　Multisim為用戶提供了比較豐富的元器件供選用。這些元器件根據(jù)不同類型被分成：sour

69、ce電源，basic基本零件列，diodes二極管零件類，transistors電晶體類零件列，Analog類比IC類零件列，TTL邏輯閘零件列，CMOS閘邏輯零件列，Misc Digital雜項(xiàng)數(shù)字零件列，Mixed混合模式IC零件列，Indicators指示類零件列，Misc（雜項(xiàng)零件列：濾波器，一些虛擬器件等），RF射頻零件列，Electro_Machanics機(jī)電零件列。</p><p><b>

70、;　　儀表操作</b></p><p>　　Multisim的儀器庫存放有18臺(tái)儀器可供使用，它們分別是</p><p>　　波特圖掃描器(bode plotter)，失真儀(distortion analyzer)，信號(hào)產(chǎn)生器(function generator)，邏輯轉(zhuǎn)換器(logic converter)，邏輯分析器(logic analyzer)，數(shù)字電表(multi

71、meter)，網(wǎng)絡(luò)分析器(network analyzer)，示波器(oscilloscope)，四通道示波器(4 channel oscilloscope)，頻譜分析儀(spectrum analyzer)，瓦特表(wattmeter)，字組產(chǎn)生器(word generator)，頻率計(jì)數(shù)器(frequency counter)，IV分析儀(IV analyzer)，simulated agilent function generat

72、or，simulated agilent multimeter，simulated agilent oscilloscope，simulated Tektronix oscilloscope，measurement probe。</p><p><b>　　·儀器的選用與連接</b></p><p>　　選用儀器可以從儀器庫將相應(yīng)的儀器圖標(biāo)拖曳到電路工作區(qū)，

73、儀器圖標(biāo)上有連接端用于將儀器聯(lián)入電路。</p><p><b>　　·儀器參數(shù)的設(shè)置</b></p><p>　　雙擊儀器圖標(biāo)打開儀器面板即可設(shè)置儀器參數(shù)。</p><p><b>　　儀表的使用</b></p><p>　　·信號(hào)產(chǎn)生器(function generator)&

74、lt;/p><p>　　信號(hào)產(chǎn)生器是提供指定信號(hào)的的儀器。其中有三個(gè)端子(+、common、-)，是用來連接電路的輸入端。</p><p><b>　　其中各項(xiàng)如下說明：</b></p><p>　　·：本按鈕的功能是設(shè)定產(chǎn)生正弦波信號(hào)。</p><p>　　·：本按鈕的功能是設(shè)定產(chǎn)生三角波信號(hào)。<

75、/p><p>　　·：本按鈕的功能是設(shè)定產(chǎn)生方波信號(hào)。</p><p>　　·Frequency：本字段的功能是設(shè)定所要產(chǎn)生信號(hào)的頻率。</p><p>　　·Duty Cycle：本字段的功能是設(shè)定所要產(chǎn)生信號(hào)的責(zé)任周期，如下圖所示：</p><p>　　本字段只有在方波才有作用。</p><p

76、>　　·Amplitude：本字段的功能是設(shè)定所要產(chǎn)生信號(hào)的大小(電壓)。</p><p>　　·Offset：本字段的功能是設(shè)定所要產(chǎn)生歸零電壓。</p><p>　　·：本按鈕的功能是設(shè)定所要產(chǎn)生信號(hào)的上升時(shí)間與下降時(shí)間，而本按鈕只有在產(chǎn)生方波時(shí)才有作用。按下本按鈕后，屏幕出現(xiàn)如下圖所示之對話盒：</p><p>　　指定上升

77、時(shí)間與下降時(shí)間</p><p>　　這時(shí)候，請?jiān)谧侄沃幸灾笖?shù)格式指定上升時(shí)間(下降時(shí)間)，再按鈕即可。</p><p>　　·邏輯轉(zhuǎn)換器(logic converter)</p><p>　　邏輯轉(zhuǎn)換器是MultiSIM特有的虛擬裝置，它可以將電路、真值表及邏輯式相互轉(zhuǎn)換。其中包括9個(gè)端子，左邊8個(gè)端子可用來連接電路的節(jié)點(diǎn)，而右邊的那個(gè)端子是輸出端子。&l

78、t;/p><p><b>　　其中各項(xiàng)如下說明：</b></p><p>　?。罕景粹o的功能是找出編輯區(qū)里電路的真值表。如下圖所示，這個(gè)電路的輸入端分別接到邏輯轉(zhuǎn)換器的A及B端，而電路的輸出端接到邏輯轉(zhuǎn)換器的輸出端： </p><p><b>　　開啟邏輯轉(zhuǎn)換器</b></p><p>　　按，程序?qū)a(chǎn)

79、生此電路的真值表：</p><p>　?。罕景粹o的功能是將邏輯轉(zhuǎn)換器中間區(qū)塊里輸入的真值表，找出其邏輯式。如圖(20)所示之真值表，按本按鈕后，即可產(chǎn)生邏輯式(下面的字段里)，如下圖所示：</p><p>　?。罕景粹o的功能也是將邏輯轉(zhuǎn)換器中間區(qū)塊里輸入的真值表，找出其邏輯式；不過，本按鈕還會(huì)在轉(zhuǎn)換的過程中，將邏輯式簡化。同樣是真值表，按本按鈕后，即可產(chǎn)生邏輯式(下面的字段里)，如下圖所示

80、：</p><p>　?。罕景粹o的功能是將下面字段中的邏輯式，找出其真值表，例如我們先在下面字段中輸入『A+B』，再按本按鈕，則中間區(qū)塊里，將顯示其真值表，如下圖所示：</p><p>　?。罕景粹o的功能是由下面字段中的邏輯式，產(chǎn)生邏輯電路，例如在下面字段中輸入『(A+B)(A+C)』，再按本按鈕，則編輯區(qū)中將產(chǎn)生一個(gè)電路，如下圖所示：</p><p>　　

81、3;示波器(oscilloscope)</p><p>　　示波器是一種測試電子電路不可或缺的主要儀器！MultiSIM提供一個(gè)雙軌示波器。在下方有兩可端子，也就是兩個(gè)測試軌的輸入端；右邊也有兩個(gè)端子，其中的G端子是接地端子，而T端子是連接外部觸發(fā)的端子。</p><p><b>　　其中各項(xiàng)如下說明：</b></p><p>　　·

82、第一個(gè)游標(biāo)區(qū)塊：如下圖所示為第一個(gè)光標(biāo)的數(shù)據(jù)區(qū)塊，其中的T1字段為第一個(gè)光標(biāo)的位置，VA1為第一個(gè)光標(biāo)位置上的A Channel波形的值；VB1為第一個(gè)光標(biāo)位置上的B Channel波形的值：</p><p><b>　　第一個(gè)光標(biāo)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　·第二個(gè)游標(biāo)區(qū)塊：如下圖所示為第二個(gè)光標(biāo)的數(shù)據(jù)區(qū)塊，其中的T2字段為第二個(gè)光標(biāo)的位置，VA2為

83、第二個(gè)光標(biāo)位置上的A Channel波形的值；VB2為第二個(gè)光標(biāo)位置上的B Channel波形的值：</p><p><b>　　第二個(gè)光標(biāo)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　·游標(biāo)間距區(qū)塊：如下圖所示為第二個(gè)光標(biāo)的數(shù)據(jù)區(qū)塊，其中的T2-T2字段為兩個(gè)光標(biāo)之位置間距，VA2-VA1為第二個(gè)光標(biāo)位置上的A Channel波形的值與第一個(gè)光標(biāo)位置上的A Chann

84、el波形的值之差；VB2-VB1為第二個(gè)光標(biāo)位置上的B Channel波形的值與第一個(gè)光標(biāo)位置上的B Channel波形的值：</p><p><b>　　兩游標(biāo)之差</b></p><p>　　·掃瞄時(shí)間區(qū)塊：如下圖所示為掃瞄時(shí)間的設(shè)定區(qū)塊，也就是水平掃瞄。其中的Scale字段設(shè)定每格所代表的掃瞄時(shí)間，X position字段為波形的水平掃瞄起點(diǎn)位置。鈕設(shè)

85、定水平掃瞄采本區(qū)塊所設(shè)定的掃瞄信號(hào)，而垂直掃瞄信號(hào)就是所要測量的信號(hào)；鈕設(shè)定水平掃瞄采本區(qū)塊所設(shè)定的掃瞄信號(hào)，而垂直掃瞄信號(hào)就是把A、B兩個(gè)軌道的信號(hào)之和；鈕設(shè)定水平掃瞄信號(hào)為A軌的輸入信號(hào)，而垂直掃瞄信號(hào)為B軌的輸入信號(hào)，以比較兩軌信號(hào)之頻率及相位之比，也就是所謂的李賽氏圖形法；鈕設(shè)定水平掃瞄信號(hào)為B軌的輸入信號(hào)，而垂直掃瞄信號(hào)為A軌的輸入信號(hào)，以比較兩軌信號(hào)之頻率及相位之比，也就是所謂的李賽氏圖形法。</p><

86、p><b>　　掃瞄時(shí)間區(qū)塊</b></p><p>　　·Channel A區(qū)塊：如下圖所示為A軌之刻度設(shè)定，其中的Scale字段設(shè)定每格所代表的電壓大小，Y position字段為A軌波形的垂直位置。鈕設(shè)定采交流(電容耦合)輸入、鈕設(shè)定輸入端接地(即輸入為0)、鈕設(shè)定采直流輸入：</p><p><b>　　A軌設(shè)定區(qū)塊</b>

87、;</p><p>　　·Channel B區(qū)塊：如下圖所示為B軌之刻度設(shè)定，其中的Scale字段設(shè)定每格所代表的電壓大小，Y position字段為B軌波形的垂直位置。鈕設(shè)定采交流(電容耦合)輸入、鈕設(shè)定輸入端接地(即輸入為0)、鈕設(shè)定采直流輸入：</p><p><b>　　B軌設(shè)定區(qū)塊</b></p><p>　　·觸

88、發(fā)區(qū)塊：如下圖所示為觸發(fā)設(shè)定區(qū)塊，其中的鈕設(shè)定升緣觸發(fā)、鈕設(shè)定降緣觸發(fā)，Level字段設(shè)定觸發(fā)水平。另外，下面的鈕設(shè)定為單一觸發(fā)、鈕設(shè)定為一般觸發(fā)、鈕設(shè)定為自動(dòng)觸發(fā)、鈕設(shè)定為A軌觸發(fā)、鈕設(shè)定為B軌觸發(fā)、鈕設(shè)定為外部觸發(fā)：</p><p><b>　　兩游標(biāo)之差</b></p><p>　　·波德圖掃描器(bode plotter)</p>&l

89、t;p>　　波德圖掃瞄器是一種描繪電路頻率響應(yīng)的儀器，由使用者指定某個(gè)范圍的頻率，波德圖掃瞄器將輸出這個(gè)范圍的掃瞄頻率到受測電路；同時(shí)，波德圖掃瞄器也接收電路輸出端的響應(yīng)信號(hào)，以描繪該電路對不同頻率的反應(yīng)。</p><p>　　其中包括四個(gè)端子，左邊兩個(gè)in端子是輸入端子，是用來連接電路的輸出信號(hào)；右邊兩個(gè)out端子是輸出端子，是用提供電路輸入的掃瞄信號(hào)，所以要連接到電路的輸入端。</p>&

90、lt;p>　　·失真儀(distortion analyzer)</p><p>　　失真儀是一種測試電路總和失真或雜音/訊號(hào)比的儀器，在使用者所指定的基準(zhǔn)頻率下，進(jìn)行電路總諧波失真或雜音/訊號(hào)比的測量。</p><p>　　其中只有一個(gè)端子(input)左邊兩個(gè)in端子是輸入端子，是用來連接電路的輸出信號(hào)。</p><p>　　·邏輯分析

91、器(logic analyzer)</p><p>　　邏輯分析器是測試數(shù)字電路的重要儀器，MultiSIM提供一個(gè)16 Channels的邏輯分析器。在左邊有16個(gè)測試端子(input)，下面也有三個(gè)輸出信號(hào)端子。</p><p>　　·數(shù)字電表(multimeter)</p><p>　　數(shù)字電表是一種常用且多用途的儀器，可測試電壓、電流或電阻等。其中

92、有+、-兩個(gè)端子，是用來連接所要測試的端點(diǎn)，如果是要測量電壓，則與所要測試的端點(diǎn)并聯(lián)；如果是要測量電流，則與所要測試的端點(diǎn)串聯(lián)；如果是要測量電阻，則與所要測試的端點(diǎn)并聯(lián)。</p><p>　　·網(wǎng)絡(luò)分析器(network analyzer)</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)分析器是一種測試雙端口高頻電路的S參數(shù)(Scattering parameters)，而MultiSIM的網(wǎng)絡(luò)分析器

93、除了S參數(shù)外，還可以測出H參數(shù)、Y參數(shù)及Z參數(shù)等。其中有兩個(gè)端子，分別用來連接電路的輸入端口及輸出埠。</p><p>　　·四通道示波器(4 channel oscilloscope)</p><p>　　·頻譜分析儀(spectrum analyzer)</p><p>　　頻譜分析儀是一種測試高頻電路的儀器。其中只有一個(gè)端子(input)左

94、邊兩個(gè)in端子是輸入端子，是用來連接電路的輸出信號(hào)。</p><p>　　·瓦特表(wattmeter)</p><p>　　瓦特表是一種測試電路功率的儀器。其中有兩組端子，左邊兩個(gè)端子為電壓輸入端子，與所要測試電路并聯(lián)；右邊兩個(gè)端子為電流輸入端子，與所要測試電路串聯(lián)。</p><p>　　所測得的功率將顯示在上面的區(qū)塊里，而在Power Factor字段

95、里，將顯示功率因素。</p><p>　　·字組產(chǎn)生器(word generator)</p><p>　　字組產(chǎn)生器也是MultiSIM的特色！它提供我們快速編輯激勵(lì)信號(hào)的工具。左邊有16個(gè)端子、右邊也有16個(gè)端子，這32個(gè)端子是該字組產(chǎn)生器所產(chǎn)生的信號(hào)輸出端。而下面有R及T兩個(gè)端子，R端子為備妥信號(hào)端子(Ready)、T端子為觸發(fā)信號(hào)端子。</p><p&

96、gt;　　·頻率計(jì)數(shù)器(frequency counter)</p><p>　　·IV分析儀(IV analyzer)</p><p>　　·simulated agilent function generator</p><p>　　·simulated agilent multimeter</p><

97、p>　　·simulated agilent oscilloscope</p><p>　　·simulated Tektronix oscilloscope</p><p><b>　　子電路的生成</b></p><p>　　為了使電路連接簡潔明了，可以將一部分常用電路定義為子電路，子電路相當(dāng)于用戶自己定義的小型集

98、成電路，可以存放在自定器件庫中供以后反復(fù)調(diào)用。</p><p>　　如下圖所示為一個(gè)半加器電路，我們把它存為HA.MSM</p><p>　　其中包括兩個(gè)輸入端點(diǎn)(X及Y)、兩個(gè)輸出端點(diǎn)(SUM及CARRY)，存盤完成后，開啟上層的檔案(或新的檔案)，然后按+鍵，出現(xiàn)如下對話框：</p><p>　　選中HA.msm后點(diǎn)擊打開， 就可以把子電路拖出來了，如下圖：&l

99、t;/p><p>　　雙擊這個(gè)block可以看到：</p><p>　　點(diǎn)擊Edit HB/SC可以進(jìn)入內(nèi)層電路圖，可以對其作進(jìn)一步的編輯和修改?？梢栽谧与娐反翱谥刑砑雍蛣h除元件；也可以添加引出腳。對某一子電路的修改同時(shí)影響該子電路的其他拷貝。</p><p>　　一般情況下，生成的子電路僅在本電路中有效。要應(yīng)用到其他電路中，可使用剪貼板進(jìn)行copy和paste。也可以

100、將其粘貼到（或直接編輯在）DEFAULT.EWB電路文件的自定義件庫中。以后每次啟動(dòng)軟件，自定庫件中均包含該子電路供隨時(shí)調(diào)用。</p><p>　　可以像使用其他元件一樣使用子電路。比如下圖就是使用半加器子電路構(gòu)成的全加器電路，類似地可以將此電路進(jìn)一步定義為全加器子電路。</p><p>　　Multisim 8 應(yīng)用實(shí)例</p><p>　　RLC電路仿真與分析&

101、lt;/p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?lt;/b></p><p>　　利用簡單的電阻器、電容器及電感器串聯(lián)電路，輸入脈波信號(hào)，再以示波器測量其輸出入之間的關(guān)系，以找出電容抗、電感抗與頻率的關(guān)系。還有諧振時(shí)，電容器及電感器上的電壓為何。</p><p><b>　　電路圖：</b></p><p>&l

102、t;b>　　相關(guān)知識(shí)：</b></p><p>　　·如上圖所示為RLC串聯(lián)電路，其中的電容抗、電感抗為：</p><p><b>　　， </b></p><p>　　電容抗會(huì)隨頻率上升而變小、電感抗會(huì)隨頻率上升而變大。</p><p><b>　　電路總阻抗為：</b>

103、;</p><p>　　當(dāng)電容抗與電感抗相等時(shí)，其相量和為零，整個(gè)電路的阻抗等于電阻器上的電阻值，即Z=R，</p><p>　　線路電流為I=V1/R1</p><p>　　電阻器上的電壓為VR=V1</p><p>　　電感器上的電壓為VL=I×XL</p><p>　　電感器上的電壓為VC=I×

104、;XC</p><p><b>　　諧振頻率為</b></p><p>　　·電阻R1，電感L1，電容C1取自basic里面的虛擬電阻，虛擬電感，虛擬電容。</p><p>　　·正弦波電壓源(V1)、接地符號(hào)取自電源/信號(hào)源零件列，signal source里面的AC Voltage。</p><p&g

105、t;<b>　　·再取一個(gè)示波器</b></p><p><b>　　操作：</b></p><p>　　(1)、雙擊打開電路圖中的示波器：</p><p>　　(2)、在Timebase區(qū)塊的Scale字段里，將水平掃瞄的周期設(shè)定為2ms/Div(每格2毫秒)；分別在Channel A及Channel B區(qū)塊的

106、Scale字段里，將兩個(gè)輸入信號(hào)號(hào)的垂直刻度設(shè)為100mV/Div(每格100mV)，然后按工具欄上的閃電符號(hào)開始RUN，可以見到示波器的反應(yīng)：</p><p>　　(3)、如上圖所示，兩個(gè)波形迭在一起，而兩個(gè)波形完全一樣，所以看起來就是一個(gè)波形的樣子。由于頻率f=500Hz，剛好等于諧振頻率f0：</p><p>　　(4)、停止仿真，雙擊V1打開屬性對話框：</p>&l

107、t;p>　　(5)、在儀表列上，用一個(gè)波德圖描繪器，并按下圖連接：</p><p>　　(6)、雙擊打開波德圖描繪器：</p><p>　　(7)、將Vertical區(qū)塊的I字段調(diào)為-80dB；Horizontal區(qū)塊的F字段調(diào)為1MHz、I字段調(diào)為1Hz。然后RUN。如下圖：</p><p>　　(8)、按鈕看看相位的頻率響應(yīng)圖，如下圖所示：</p&g

108、t;<p>　　555電路仿真與分析</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?lt;/b></p><p>　　在本實(shí)習(xí)里，將利用最常用的555，設(shè)計(jì)一個(gè)無穩(wěn)多諧振蕩器，而其輸出端連接一個(gè)LED，以觀察其輸出變化。另外，在此也以示波器測量其波形變化。</p><p><b>　　電路圖：</b></p>

109、<p><b>　　相關(guān)知識(shí)：</b></p><p>　　·如上圖所示為555無穩(wěn)多諧振蕩電路，其振蕩的周期為：</p><p><b>　　充電周期：</b></p><p><b>　　放電周期：</b></p><p>　　其振蕩頻率為f=1/T

110、=476Hz。</p><p>　　在電容器C1上，只要充電達(dá)到的上限電壓，輸出即轉(zhuǎn)態(tài)，同時(shí)該電容器將開始放電；而放電降至的下限電壓，輸出即轉(zhuǎn)態(tài)，同時(shí)該電容器將開始充電，如此周而復(fù)始，不斷振蕩。</p><p>　　·電阻器(R1、R2)、電容器(C1、C2)取自基本零件列的虛擬電阻器、虛擬電容器。</p><p>　　·15V電池(V1)、接地

111、符號(hào)取自電源/信號(hào)源零件列。</p><p>　　·LED取自二極管零件列。</p><p>　　·555取自混合模式零件列。</p><p>　　·示波器取自儀表列。</p><p><b>　　操作：</b></p><p><b>　　(1)、LED燈

112、閃</b></p><p>　　(2)、雙擊示波器打開面板看見：</p><p>　　(3)、如上圖所示，其中的方波是輸出端的波形，而鋸齒波是電容器C1的充放電曲線。在Timebase區(qū)塊里，我們將水平掃瞄的時(shí)間設(shè)為2ms/Div(每格2m秒)，而兩個(gè)軌道的垂直刻度都為5V/Div(每格5V)。所以，在顯示屏上，所出現(xiàn)的脈波有點(diǎn)擁擠?，F(xiàn)在把水平掃瞄的時(shí)間調(diào)為500us/Div(

113、每格500微秒)，如下圖所示：</p><p>　　(4)、利用光標(biāo)，可以看到：</p><p><b>　　認(rèn)識(shí)波形視窗</b></p><p>　　不管是利用程序所提供的儀表來測量電路，還是以程序所提供的分析功能，其結(jié)果都將出現(xiàn)在波形窗口之中。當(dāng)我們進(jìn)行分析時(shí)，波形窗口將自動(dòng)出現(xiàn)在屏幕之中。此外，我們也可以啟動(dòng)View/Show/Hide