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数电模拟器 ​

开发者： 马保祥(星星之火DR)

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软件简介 ​

欢迎使用由星星之火工作室提供的软件——《数电模拟系统》

该软件以清华大学电子教研组编写的《数字电子技术基础(第四版)》为参考资料。本软件所模拟的芯片也以本书中提及的为依据。此软件适用于各大学信息工程、电气等学院所有学习数字电路的学生，它可以帮您完成数字电路中组合逻辑电路的设计、仿真，以及各类触发器对数字信号的处理。

本软件是一款专门为大学生设计的集学习仿真于一体的数字电路模拟软件，也是文曲星除词典功能外首款专门针对大学生设计的学习软件。该软件绝非"字典式学习软件"（仅是对课本知识的分条罗列），它采用了复杂的逻辑运算来完成对各单一芯片的功能进行软件仿真，并根据PROTELL软件中PCB设计里创建网格表的思想完成对多个芯片的全局性把握，从而实现了真正意义上多芯片组合逻辑电路的设计仿真（目前该软件可以最多支持十块芯片的项目）。对于触发器部分（第五页）的仿真——完成了（基本RS、同步RS、主从RS、主从JK以及D触发器）的仿真运行，只要给出CP信号和输入信号便能通过各自的逻辑功能自行算出输出信号。

安装说明 ​

  1. 将主程序文件：数电模拟器.lav装到LAVA文件夹
  2. 数据文件 ttl.dat装到LavaData文件夹下
  3. EXAMPLE文件夹下的xueye.ttl文件装到LavaData文件夹下即可以使用

操作说明 ​

常用功能键说明 ​

  • "跳出"：离开本页面返回上一层；跳过开始动画
  • F1：设计电路时载入芯片
  • F2：电路设计中删除已连接的电线
  • F3：电路设计中查看与当前结点相连接的所有引脚
  • 数字键0/1：电路设计时用于置位(0/1)；仿真时填写输入信息；触发器仿真时填写输入信号
  • G：电路连好后进行仿真
  • 双向上下键：设计电路时翻页

详细使用说明 ​

组合逻辑区 ​

该部分为您提供一个十页模板的实验台，可以设计所有十芯片内的组合逻辑电路（事实上我们在学校所用到的最多也就四、五块芯片所以十块芯片的容量足以）。

实验台布置说明 ​

  • 显示当前页码数
  • 底座共十页，每页可放一块芯片
  • 输入输出引脚为连接方便总显示在最上层（注意引脚标号与实际引脚号不同）
  • 过孔用于连接各层之间的芯片引脚
  • 做十字标记的引脚用户不可连线

具体操作步骤 ​

  1. 了解可用集成芯片

    • 4-2输入与门
    • 4-2输入与非门
    • 3-3输入或非门
    • 3线—8线译码器
    • 四位数值比较器
    • 八选一数据选择器
    • 四位二进制超前进位加法器

  2. 设计方案

    • 像平时做实验一样先做出设计方案，将电路图在纸上画好
    • 例如：用两块3线--8线译码器(74LS138)接成4线---16线译码器

  3. 新建项目

    • 点击"组合逻辑区"中"设计.仿真"中的"新建项目"
    • 用"方向键"改变使用芯片的总数，"输入键"确定

  4. 载入芯片

    • 点"F1"键载入所有芯片
    • 确保无误后进入布线

  5. 布线操作

    • "方向键"移动光标
    • "输入"确定连线
    • "双向上下键头"用来翻页
    • 对于置零点或置1点直接按数字键0/1即可
    • 注意置位点不能进行多点互连

  6. 连线管理

    • F3：查看所有与当前引脚所连接的引脚
    • F2：删除所有与当前引脚所连接的引脚
    • 如果想删除单条线，先对想取消的点置位(0/1)，然后再用F2

  7. 仿真运行

    • 确定连线无误后，按"G"进行仿真
    • 用数字键"0/1"输入数据（I中的标记脚一定全部输入）
    • 点"输入"确定
    • 如果想继续仿真直接按"G"输入下一组仿真数据

  8. 保存项目

    • 在编辑页按"S"进行保存（文件名最大六个英文字母）
    • 可以通过"载入项目"直接使用保存的项目
    • 文件夹EXAMPLE中是一个做好的项目（关于血型检测的项目）

触发器区 ​

触发器的使用提供了书中所提及的全部类型的触发器，您可以选择任何一种进行仿真。

操作方法 ​

  1. 先选好触发器类型
  2. 通过数字键0/1输入高低电平
  3. F2：取消输入信号
  4. "输入"键结束输入进行运算输出

注意事项 ​

CP周期的变化要用输入量的相对变化来决定。例如在某个周期内信号J有一个突变，这时要用CP、J、K的相对变化来输入，即把这个周期CP的高电平变成正常周期下的三倍来画出J信号中这个"低-高-低"的突变信号。

芯片功能说明 ​

各芯片详细说明 ​

  • 74LS00：四2输入正与非门——各输入引脚默认为高电平1，您可以只对一个引脚输入数据这样输出端得到的便是输入值的"非"
  • 74LS08：四2输入与门——各输入引脚默认为高电平1
  • 74LS27：三3输入或非门——各引脚默认为低电平0。您可以直接使用其中的任两个输入引脚作为二输入使用，并可以配合74LS00的取非效果实现或门
  • 74LS85：4位数值比较器——当A3-A0与B3-B0均相等时IN端才起作用
  • 74LS138：3线—8线译码器——当STA为高电平，STB补和STC补均为低电平时才工作。并且各引脚以低电平为有效输出。若芯片不工作则默认的输出为高电平1
  • 74LS151：八选一数据选择器——ST补为0时芯片工作。使用时请将D7—D0全部输入二进制数据。如果不工作则输出脚为低电平0
  • 74LS238：4位二进制超前进位全加器——CO4，F4—F1为输出结果。CI0为输入时的进位端。该芯片可以完成两个四位二进制数的加法运算

重要提示 ​

各芯片中作十字标记的引脚（为VCC、GND或是NC闲置引脚）用户不可对其进行连线操作，否则会出现仿真错误。

版权声明 ​

本软件版权归作者：河北工业大学信息工程学院--马保祥(星星之火DR) 个人所有，《数电模拟器V1.0》作为参赛作品参加金远见公司的文曲星编程大赛。其它任何网站转载请注明作者信息。

开发团队 ​

  • 程序设计：马保祥（星星之火DR）
  • 数电技术支持：魏召弟
  • QQ：270182215
  • 邮箱：mbxiwzd@eyou.com

附言 ​

根据本软件中所采用的PROTELL软件PCB设计中的创建网格表的思想应该能完成所有电路（包括模拟电路和高中一些基本电路的）真正意义上的（可以根据所用的不同器件采用现场分析、运行）实验仿真，我现在重在学习文曲星的硬件原理没有过多的精力和时间一一实现，如果您有意开发这方面软件可以联系我。

感谢您对星星之火工作室的支持！