逻辑探笔课程设计 杜艳芳

1、西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）课程名称： 数字电子技术基础 题 目： 用Multisim软件设计逻辑探笔 院 （系）： 华清学院机械电子工程系 专业班级： 电信0802 姓 名： 杜艳芳 学 号： 0806030231 指导教师： 史毅敏 2010 年 12月 30 日目 录一. 设计任务1 二. 设计方案1三. 电路设计2四. 整体电路图的仿真测试及性能检测3五. 收获与心得体会4用Multism软件设计一个逻辑探笔第一部分 设计任务设计任务：（1）学习怎么样使用模拟电路软件Multisim11.0的基本操作。 （2）自拟设计方案通过简易逻辑探笔来检测输入信号是高电平、低电 平还是

2、高阻态，并用Multisim软件进行仿真。 （3）写出设计分析过程。 （4）掌握构成简易逻辑笔的原理和方法。第二部分 设计方案 逻辑笔是采用不同颜色的指示灯为表示数字电平的高低的仪器.它是测量数字电路子种较简便的工具.使用逻辑笔可快速测量出数字电路中有故障的芯片.逻辑笔上一般有二三只信号指示灯,红灯一般表示高电平,绿灯一般表示低电平 此次试验是通过开关来控制输入 ，当可动开关关闭时，发光二极管U1就会点亮，发出绿光，就可以探测到电路中输入了高电平信号；当开关打开时，发光二极管U2就会点亮，发出红光(也就是仿真图的初状态)，则可以探测到电路输入的为低电平信号。图中的电压比较器是通过两级电压的比较

3、来判断其导通与否，当电压比较器正极与负极电压有差异时，就可以发挥作用（即正极电压大于负极电压时，比较器导通）。当可动开关打开时,U7正极有电压而负极输入为0，因此可以导通，信号可以传到发光二极管U2，它就可以发光：当开关闭合时，U5正极输入电压为5，而负极的输入电压小于5，因此放大器可以正常工作，信号就可以传送到发光二极管U1，它就可以发光。实验过程列表如下：开关J1放大器LED结果闭合U5导通绿光输入为高电平断开U7导通红光输入为低电平2、 功能说明 采用模拟方法：根据不同颜色的LED灯的发光来判断是否输入电压，也就是说通过逻辑笔来检测数字电路的逻辑状态：高电平“1”、低电平“0”、高阻态“

4、悬空”。第三部分 电路设计采用电压比较器和发光二极管LED来实现电路。电路图如图（1）所示：图(1)第四部分 整体电路图的仿真测试及性能检测1、 电路的安装调试（仿真）（1） 低电平的电路仿真图如图（2）所示： 图(2) 此时电路的输入为低电平“0”， LED灯U2亮。（2） 高电平的电路仿真图如图（3）所示： 图（3）此时电路的输入为高电平“1”，所以LED灯U1亮 。2、 性能测量及记录输入指示灯U1U20（低电平）灭亮1（高电平）亮灭3、 元器件清单 2个电阻、2各电压、2个电压比较器、2个LED灯。第五部分 收获与心得体会本次课程设计的题目是用“Multism软件设计一个逻辑探笔&qu

5、ot;。要求是：自拟一种方案实现逻辑探笔，并用Multism软件进行仿真，写出设计分析过程。从17周周一上午公布课程设计的分组情况和各组的设计任务后，我们小组便立即行动，一部分人去打印设计任务资料，一部分人到图书馆借了四本关于Multism软件应用和电子电路设计的书籍。接下来便是设计电路图，在设计的过程中遇到了很多的麻烦,首先在课堂上没有相关设计的讲解,还有就是对于探笔的概念不是很清楚，从资料上看到的电路图甚至是看不懂更别说来自己动手设计了。没办法只能多看资料了解它对电路的设计原理，以及每个步骤的作用。再辛苦了两天以后终于有了成果，最起码可以看懂图的原理及设计方法开始尝试着用从资料上查来的方法

6、设计电路。第三天给老师汇报设计进度，在做设计前，我们一边熟悉Multism软件的使用方法一边等待老师检查我们的进度。虽然基本的电路图成型了但还是有所欠缺，在老师耐心的给我们讲解整个电路的作用以及原理后我们对逻辑探笔又来了更深的了解，于是按照逻辑探笔的功能及应用又设计了一个简单易懂的电路图，而且它完全可以完成检测电路高低电平的功能。然后再将所设计的电路图发给老师。这次算是完成了电路的基本设计。最后设计出来的电路是用了两个电压、两个电阻、两个电压比较器、两个LED灯来完成整个电路的检测功能,红灯一般表示高电平,绿灯一般表示低电平，绿色发光二极管亮时，表示逻辑低电位，红色发光二极管亮时，表示逻辑高电

7、位。通过这次课程设计我进一步的了解学习并且掌握了逻辑探笔的功能以及应用方法。对以前学习中存在问题和漏洞进行了思考和补充。并且进一步了解、学习、掌握了Multisim软件的使用及部分模拟器件的调试方法，同时也提高了自己的动脑动手能力。本次课程设计能圆满的完成除了我自身的努力还得靠同组人员的齐心协力的以及老师辛勤的指导。由于学的知识不够精所以导致在设计的过程中遇到了很多的问题，在老耐心的指导和帮助下才得以顺利的完成设计，在此衷心感谢史毅敏老师的辛勤指导。 参考书目：1【美】Mykke Predko 著，张晓林等译 数字电路原理与设计实例解析 电子工业出版社 北京市海淀区万寿路173信箱 2004年

8、2月第一次印刷2杨松华 冯毛官 孙万蓉 初秀琴 胡力山编著 数字电子技术基础 西安电子科技大学出版社 西安市太白南路2号 2009年2月第二版3尹勇 李林凌编著 Multisim电路仿真入门与进阶 北京科学出版社 北京东皇城根北街16号 2005年2月第一次印刷4蒋卓勤 邓玉元主编 Multisim2001及其在电子设计中的应用 西安电子科技大学出版社 西安市太白南路2号 2004年3月第二次印刷5黄培根 奚慧平主编 Multisim 7 &电子技术试验 浙江大学出版社 杭州浙大路38号 2005年月第一版6杨成利主编 董蕴华副主编 数字电子技术 黄河水利出版社 河南省郑州市金水路11号 2005年6月第一版7石少平责任编辑 数字集成电路应用与实验 国防科技大学出版社 1999年9月第二版第一次印刷8罗炎林主编 数字电路 机械工程出版社 北京大学百万庄大