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摘要:multisim仿真集元器件和測試儀器等多維度仿真功能于一體的技術,它實現理論知識與實踐知識的交互,在電子技術教學中應用仿真技術具有很大的優越性。作為一種先進的現代化教學工具,應在數字電子技術教學中推廣應用。
關鍵詞:Multisim;數字電子技術教學;74LS161
0引言
數字電子技術與工程實際聯系緊密,是學生后續專業課程的理論支撐。因其電路結構復雜、理論性強的特點,學生們在學習過程中很難學透,并且很難想象出電路的實驗現象。因此在課程教學過程中引入Multisim仿真軟件,采用“理實一體化”的方式開展教學,讓學生不僅從理論知識層面分析電路,也能從實踐層面驗證理論知識,觀察其工作現象。通過教學實踐,證明效果很好。
1Multisim的特點及仿真方法
1.1Multisim的特點。Multisim軟件是美國國家儀器有限公司NI研發的一款集原理圖捕獲和交互式仿真功能于一體的軟件,是一個專門用于電子線路仿真與設計的EDA工具軟件。它具有以下的特點:(1)直觀的圖形界面;(2)豐富的元器件庫;(3)豐富的測試儀器;(4)完備的分析手段;(5)強大的仿真能力。
1.2仿真方法。(1)測量法:就是用軟件元件庫中的儀表直接去測量電路兩端的信號。(2)分析法:就是用軟件中提供的電路分析法直接去分析電路。
1.3仿真技術在數字電子技術中應用的步驟。(1)建立電路文件。啟動Multisim,軟件就自動創建一個默認標題為“Circuit1”新電路文件,該電路文件可以在保存時重新命名。(2)放置元器件。Multisim軟件不僅提供了數量眾多的元器件符號圖形,而且精心設計了元器件的圖標,并分門別類的存放在各個元器件庫中。放置元器件就是將電路中所有的元器件從器件庫中放置到工作區。(3)連接電路和放置節點。(4)電路圖連接好后,單擊仿真按鈕,軟件開始運行仿真。
2仿真軟件在數字電子技術教學中的應用舉例
2.174LS161的功能。74LS161為中規模集成4位同步二進制計數器,圖1(a)為管腳排列圖,圖1(b)為邏輯功能示意圖。表1所示為74LS161的功能表。CP和其他信號輸入,計數器被置0,即3210QQQQ=0000。②同步并行預置數功能。當1DR=、LD=0時,在輸入脈沖CP上升沿的作用下,并行輸入的數據30d~d被置入計數器,即32103210QQQQ=dddd。③保持功能。當1DR=、LD=1時,計數器保持原來的狀態不變。這時若EP=0、ET=1,則3210CO=QQQQ;若ET=0,則CO=0。④計數功能。當1DR=LD=EP=ET=時,在時鐘脈沖CP上升沿的作用下,計數器進行二進制加法計數。
2.274LS161芯片功能驗證電路。74LS161計數器是電子部分比較重要的一塊集成芯片,學生在課上很難理解其工作原理?,F引入仿真實例電路驗證其邏輯功能,讓學生從現象掌握每個管腳的使用方法以及該芯片的邏輯功能。在Mutisim仿真軟件仿真界面搭建的管腳功能驗證電路如圖2所示。學生通過觀察實驗現象可以74LS161的邏輯功能,加深理論知識的理解。
2.374LS161芯片使用的實例電路。在Mutisim仿真軟件仿真界面創建74LS161芯片構成圖二所示的七進制和十進制計數器,從實驗現象很容易看出電路的工作過程,很好地輔助電子技術理論知識教學。通過對74LS161芯片功能和實例電路的仿真,很容易看出,利用Mutisim仿真平臺,能夠很方便地組成電路,觀察實驗現象進而讓學員對理論知識加深理解,從而提高學員學習電子技術的積極性,消除他們認為電子技術理論性強、難度大的畏懼心理。
3結束語
Multisim仿真軟件的引入電子技術課堂教學,將抽象知識形象化、乏味課堂趣味化、理論知識實踐化,有效地激發學員學習的主動性,大幅度地提升學員學習的效果。
參考文獻
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作者:丁長虹 楊坤 王兆欣 單位:空軍航空大學