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Proteus電子電路設計實(shí)踐論文
摘要：隨著(zhù)現代電子計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使用EDA軟件進(jìn)行的電路設計與仿真已經(jīng)成為現代電子技術(shù)系統的必然趨勢，用Proteus仿真軟件進(jìn)行電路設計、功能測試調節，簡(jiǎn)化電路設計周期。文章在設計分析四路彩燈時(shí)使用了Proteus仿真軟件，能夠提高開(kāi)發(fā)效率，降低開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。
關(guān)鍵詞：Proteus；電路設計；四路彩燈；仿真實(shí)驗
1Proteus軟件的概述
Proteus軟件是由英國LabcenterElectronics公司開(kāi)發(fā)的一款EDA工具軟件，是目前世界上最先進(jìn)最完善的電路設計與仿真平臺。Proteus軟件的功能強大，它集電路設計、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠對電工、電子技術(shù)學(xué)科設計的電路進(jìn)行設計與仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來(lái)備受電子設計愛(ài)好者青睞的一款新型電子電路設計與仿真軟。在Proteus編輯界面繪制電路原理圖，通過(guò)仿真計算，修正錯誤，直到符合設計指標要求，確定設計方案，輸出設計圖，自動(dòng)生成PCB圖、修訂。
2Proteus在電子電路設計中的應用實(shí)例
以四路彩燈數字電路設計為例，結合Proteus軟件輔助電子電路設計。其技術(shù)指標要求如下：
�。�1）共四個(gè)彩燈，分別實(shí)現三個(gè)過(guò)程，構成一個(gè)循環(huán)共12秒:；
�。�2）第一個(gè)過(guò)程要求四個(gè)燈依次點(diǎn)亮，共4秒；
�。�3）第二個(gè)過(guò)程要求四個(gè)燈以此熄滅，共4秒，先亮者后滅
�。�4）最后4秒要求四個(gè)燈同時(shí)亮一下滅一下，共閃4下。
2.1核心器件74LS194簡(jiǎn)介
主要是考察設計四位雙向通用移位寄存器74LS194的靈活應用，四個(gè)燈可用四個(gè)發(fā)光二極管表示。如圖1，圖中MR為復位信號，正常工作時(shí)應接高電平；CLK為時(shí)鐘信號，上升沿到來(lái)時(shí)有效。
2.2題目分析與設計
把四路彩燈接在74LS194的Q0~Q3上，SR穩定接在一高電平，SL穩定接地地位，而D0~D3接周期為1秒的方波信號。三個(gè)過(guò)程每個(gè)4秒，加起來(lái)正好是12秒。圖2是正確的CLK信號與1HZ方波信號的比較。前面我們已經(jīng)確定D0~D3接1Hz的方波信號，那么Q0~Q3在讀D0~D3的信號時(shí)是在CLK上升沿到來(lái)的一瞬間，看圖3的前半部分。當74LS194的工作方式為11時(shí)，一定要改變CLK的信號頻率為D0~D3信號頻率的2倍，才可以在D0~D3的一個(gè)周期內出現CLK的兩個(gè)上升沿，Q0~Q3分別讀到1和0各一次，如圖3的后半部分。即正確的時(shí)鐘信號在整個(gè)12秒時(shí)間應該是前8秒為1Hz的頻率，后4秒變?yōu)?Hz的方波信號，再用D觸發(fā)器分頻產(chǎn)生1HZ的方波信號。
2.3電路實(shí)現
連接電路如圖3所示。因為設計出的是一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，注意途中兩個(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘連接在一起接周期為4秒的時(shí)鐘信號。
3仿真
根據以上分析，連接電路如圖7所示，其中省去了555及二分頻電路，直接用數字脈沖源進(jìn)行仿真。另外，圖中所有D觸發(fā)器的異步輸入端在實(shí)際電路連接時(shí)最好接高電平。產(chǎn)生時(shí)鐘的電路用與非邏輯替代了與或邏輯。因為與非門(mén)的應用最普遍。平時(shí)我們在設計電路時(shí)，通過(guò)卡諾圖化簡(jiǎn)得到的與或式，要想全部用與非門(mén)實(shí)現，可在草紙上直接畫(huà)成與或邏輯，然后只需要在與門(mén)的輸出端與此線(xiàn)的另一頭即或門(mén)的輸入端各加一個(gè)小圓圈，兩個(gè)邏輯非抵消，不影響邏輯關(guān)系，直到把或門(mén)的輸入處理完畢為止。這樣或門(mén)前面的與門(mén)都變成了與非門(mén)，或門(mén)變成了非或門(mén)，而根據摩根定理，非或門(mén)恒等于與非門(mén)。
參考文獻
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