EDA技術在組合邏輯電路中的設計概述

出處：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2022-11-21 17:31:02 | 655 次閱讀

組合邏輯的設計就是將實際的，有因果關系的問題用一個較合理、經(jīng)濟、可靠的邏輯電路來實現(xiàn)。一般來說在保證速度、穩(wěn)定、可靠的邏輯正確的情況下，盡可能使用最少的器件，降低成本是邏輯設計者的任務。本文將組合邏輯電路的設計的實例引入到中，進一步將電子設計自動化EDA（Electronic Design Automaon）應用于數(shù)字電子技術教學中，而Mulsim9軟件是一個專門用于電子線路仿真與設計的EDA工具軟件，為該課程的教學和學習打下一個良好的基礎。
1 Mulsim9軟件及其特點
Mulsim9軟件是加拿大IIT公司在推出EWB基礎上的一款更新、更高版本的電路計與仿真軟件，可以對模擬、數(shù)字和混合電路進行電路性能仿真和分析，作為一個高度互動且易于使用的工具，它可以幫助學生深刻理解電路理論與行為。
①直觀的界面：整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的和仿真所需的儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點鼠標可用導線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似，數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。②豐富的元器件庫：Mulsim9大大擴充了EWB的元器件庫，包括基本元件、半導體器件、、TTL和CMOS數(shù)字IC、、及其他各種部件，且用戶可通過元件編輯器自行創(chuàng)建或修改所需元件模型。③強大的虛擬儀器功能。為用戶提供多種虛擬測儀器，虛擬測試儀器的面板與實際儀器相似，在平臺上可隨時調(diào)用各種儀器對電路進測試、分析;能直接顯示有關數(shù)據(jù)或波形，具有數(shù)據(jù)功能。
2 組合邏輯電路設計在EDA技術中的應用
2.1 組合邏輯電路設計過程組合邏輯電路在邏輯功能上的特點是：這種電路在任何時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入信號，而與這一時刻輸入信號作用前電路原來的狀態(tài)沒有任何關系。其電路結構基本上由邏輯門電路組成，只有從輸入到輸出的通路，沒有從輸出反饋到輸入的回路，這類電路沒有記憶功能。組合邏輯電路設計的一般過程是：①分析事件的因果關系，并用二值邏輯的0與1列出真值表。②把真值表轉換為對應的邏輯函數(shù)。③根據(jù)電路的具體要求和器件的資源情況等因素選定器件的類型。④將邏輯函數(shù)化簡或變換成與所選用的器件類型相一致。⑤根據(jù)化簡或變換后的邏輯函數(shù)，畫出邏輯電路圖。⑥根據(jù)邏輯電路圖，用選定的器件實現(xiàn)具體的電路裝置，并進行調(diào)試完成。

邏輯化簡是組合邏輯電路設計的關鍵步驟之一。但最簡設計不一定是最佳的，一般情況在保證速度，穩(wěn)定可靠與邏輯關系清晰的前提下，應盡量使用最少的器件，以降低成本，減少體積。
2.2 應用舉例①舉重裁判判決電路。A、B、C三個舉重裁判對運動員成績判決，其中A為主裁，具有否決權。當兩個以上裁判認可時（須含有主裁），運動員成績有效，用與非門實現(xiàn)。分析設計要求，列出真值表。設A、B、C三個裁判對運動員成績進行判決，同意用1表示，不同意用0表示，Y為表決結果，同意用1表示，不同意用0表示，同時還應考慮A為主裁，具有否決權。②由真值表寫出邏輯表達式Y=ABC ABC ABC。③由卡諾圖化簡后，變換為與非表達式。④根據(jù)輸出邏輯函數(shù)畫邏輯圖。

2.3 測試電路創(chuàng)建本文中的電路測設電路圖3所示，具體步驟如下：

①在元器件庫中單擊Sources，列表中選中VCC，單擊OK按鈕確認取出電源5V。②其他元器件依次類推，可參照以下說明使用。1）UIA、UIB、UIC與非門在TTL74LS→中選擇74LSOON。2）J1、J2、J3在Electro_Mechanical→Component Browser→SPDT_SB0 3）X1在Indicato→中選擇PROBE_DIC_RED。
EDA技術在組合邏輯電路中的設計概述
2.4 測試方法說明及結果觀察啟動Multisim的仿真開關后，將開關分別設置為key=B、key=A、key=C，同時右邊輸出指示燈設置為Y，根據(jù)鍵盤字母的敲擊，Y指示燈開始變化，從000至111循環(huán)顯示，本例顯示的是當ABC=91時，判決結果正確，指示燈Y照亮，剩下的情況以此類推。
3 結論
綜上所述，組合邏輯電路設計的例子很多，只有在不斷設計中才能找到學習的樂趣，通過EDA軟件的使用，切實感受到了EDA軟件功能的強大，為我們設計出更多更好的組合邏輯電路實例打下了堅實的基礎，更進一步加深了EDA軟件在教學中的應用，為我們在電子電路的讀圖及分析電子電路的能力方面帶來了幫助。

0次

上一篇：降壓斬波電路設計原理

下一篇：激光功率計的變換與顯示電路