Multisim14电子系统仿真与设计第11章-课件

第11章Multisim14在数字电路中的应用CHINAMACHINEPRESS第11章Multisim14在数字电路中的应用CHINA11.1组合逻辑电路的仿真与分析例：将下列逻辑表达式化成最简形式：1）改写成最小项之和的形式：11.1.1逻辑函数的化简11.1组合逻辑电路的仿真与分析例：将下列逻辑表达式化成最2）打开逻辑转换仪

点击从A到H八个变量上方与之相对应的小圆圈选中该变量，列出变量不同取值的组合所对应的函数值，根据上述逻辑表达式的最小项之和的形式，列写出真值表。11.1.1逻辑函数的化简3）点击按钮，对话框的最下栏出现的即为最简表达式。2）打开逻辑转换仪11.1.1逻辑函数的化简3）点击例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的分析1）将逻辑分析仪的“a”“b”“c”三端分别接电路的A、B、C，最右端的接线端子接电路的输出。例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的分析2）点击

按钮

，可直接得到真值表。通过真值表可以分析得出该电路的功能为输入偶数个“1”时输出为1，输入奇数个1时输出为0，即奇偶校验电路。例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3编码器74LS148N的逻辑符号、逻辑功能表及引脚对应关系。例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3编码器

构建仿真实验电路，数据输入端D0～D7，用“地”和“Vcc”分别表示状态“0”和状态“1”。输出端接3个发光二极管LED1、LED2、LED3，分别指示输出状态，输出为“1”时发光二极管点亮，输出为“0”时，发光二极管熄灭。仿真结果与上图所示功能逻辑一致。例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.4译码器74LS42N的逻辑符号、逻辑功能表及引脚对应关系。例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.4译码器

用字信号发生器输出作为译码器电路输入，用8个发光二极管来显示输出的状态。打开字信号发生器面板，按照74LS42功能表输入信号逻辑，设置完毕后，进行仿真。例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器74151N的逻辑功能例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器

输入信号采用两路不同频率和脉宽的方波信号，分别接D0和D1，输入选择信号“CBA”即为“001”，选择器输出端为D1信号，用虚拟示波器的A端接V1信号源信号，用示波器B端接数据选择器输出端。例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器

仿真后，打开虚拟示波器，两个通道的输出波形如图所示，示波器上方波形为数据选择器输出端波形，下方为V1信号源波形，从波形上可以看到，V2信号源输出信号被数据选择器选择输出。例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数值比较器集成电路74LS85的功能。11.1.6数值比较器

两个待比较的数字量分别为A3A2A1A0=0111，B3B2B1B0=1000，3个输出端分别接3个发光二极管，用发光二极管的亮灭检测三个输出分别是什么信号，以此判断两个数字量的大小。例：仿真分析数值比较器集成电路74LS85的功能。11.1.例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险

或门的两个输入信号同时向相反的方向跳变，从理论上来说，或门的输出信号始终为高电平，但用示波器观察到的结果并非如此，而是在输入信号发生变化的瞬间，输出端会产生极窄的负脉冲，该现象即为竞争冒险现象。例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险

或门的两个输入信号同时向相反的方向跳变，从理论上来说，或门的输出信号始终为高电平，但用示波器观察到的结果并非如此，而是在输入信号发生变化的瞬间，输出端会产生极窄的负脉冲，该现象即为竞争冒险现象。例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险11.2时序逻辑电路的仿真与分析例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器74LS175的逻辑功能11.2时序逻辑电路的仿真与分析例：仿真分析D触发器74L例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器

将“CLEAR”端置为“1”，触发器在时钟“CLK”的作用下，将输入“D”的状态由“Q”端输出，输出信号始终在时钟“CLK”的上升沿进行翻转。例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器

将“CLEAR”端置为“0”，根据74LS175的逻辑功能图可知，其输出始终为“0”，示波器测试波形如图所示。例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2.2移位寄存器74LS194的逻辑功能例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2.2移位寄存器

将“CLEAR”接电源，令S1S0=10，寄存器处于“左移”工作状态，数据由“SL”端输入，在手动移位脉冲“CLOCK”的作用下，将“1011”依次输入，并用灯的亮灭显示输出结果，输出为“1”时灯亮，反之灯灭。例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器74LS161的逻辑功能例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器该电路处于计数工作模式，计数器反复由“0000”至“1111”计数，构成十六进制计数器。例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器

按下按钮后，置数控制端输入为低电平，置数有效，计数器输出被置为置数输入端设定的值，在图中，置数输入端为“1000”，置数后，计数器从置数处继续计数。例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3

在Multisim14中有专门针对555定时器设计的向导，通过向导可以很方便地构建555定时器应用电路。11.2.4555定时器仿真与分析

单击菜单“Tools”→“CircuitWizards”→“555TimerWizard”命令，可启动定时器使用向导。“Type”下拉列表框中的选项列表可以设定555定时电路的两种工作方式：无稳态工作方式和单稳态工作方式。在Multisim14中有专门针对555定时器设1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析参数说明：

Vs：工作电压。

Frequency：工作频率。

Duty：占空比。

C：电容大小。

Cf：反馈电容大小。

R1、R2、RL：电阻，其中R1、R2不可更改。1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

将输出信号频率设为500Hz，占空比设为50%，工作电压设为12V，单击“BuildCircuit”按钮，即可生成无稳态定时电路。1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析输出信号波形1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

Vs：电压源。

Vini：输入信号高电平电压。

Vpulse：输入信号低电平电压。

Frequency：工作频率。

InputPulseWidth：输入脉冲宽度。

OutputPulseWidth：输出脉冲宽度。

C：电容大小。

Cf：反馈电容大小。

R1，R：电阻器值，其中电阻值R不可更改。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

将输出信号频率设为500Hz，工作电压设为12V，其他设定如图所示，单击“BuildCircuit”按钮，即可生成单稳态定时电路。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

触发信号由脉冲信号源提供，每当信号源向555芯片提供一个负脉冲都会触发电路，使其输出一定宽度的脉冲信号，且输出脉冲持续一定的时间后自行消失。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.411.3A/D与D/A转换电路的分析与设计ADC的主要功能是将输入的模拟信号转换成数字信号输出，其输入/输出说明如下：

Vin：模拟电压信号的输入端子。

Vref+，Vref-：参考电压“+”、“-”端子，接直流参考电源的正极和负极，ADC输入模拟信号的范围不能超过该参考电压，正负电压差也是ADC转换精度的决定因素之一。

SOC：转换启动信号端，该端口电平从低电平变成高电平时，转换开始。

EOC：转换结束标志位输出端，高电平表示转换结束。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

滑动变阻器R1构成分压电路，通过改变滑动变阻器的大小，即可改变输入模拟信号的大小，ADC输出的高4位和低4位分别接1个数码管，显示输入模拟信号的转换结果。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

信号源输出方波信号，接ADC的“SOC”端，当信号源输出高电平时，ADC启动转换，转换结束后，“EOC”输出低电平，通过示波器观测二者的波形可知数据转换需要约1μs。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

在上述A/D仿真电路基础上添加一个VDAC芯片，将ADC的输出信号接到VDAC的输入端，实际上是将ADC的输入模拟信号先进行模拟—数字变换，然后再进行数字—模拟变换。11.3.2D/A转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

利用双踪波器对原信号和DAC输出信号进行比较观察，将示波器A通道接在ADC的模拟信号输入端，B通道接在VDAC的模拟信号输出端。11.3.2D/A转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计利11.4多功能数字钟设计

先完成显示电路、六十进制计数器、十二进制计数器、校时电路和振荡电路等单元电路设计，最后再由单元电路搭接成完整的数字钟。11.4.1数字钟功能分析11.4多功能数字钟设计先完成显示电路、六十Multisim14中提供了两种数码管。11.4.2数字钟各单元电路设计1.数码显示器不需译码管的数码管需要译码器的数码显示Multisim14中提供了两种数码管。11.47段数码管由74LS48进行了译码，从74LS48的A、B、C、D端输入二进制数即可显示数据。为简化电路，本数字钟电路采用不需译码器的数码管。11.4.2数字钟各单元电路设计1.数码显示器7段数码管由74LS48进行了译码，从74LS

在数字钟电路中，六十进制计数和十二进制计数电路的设计是最基础的电路部分，关系着时钟计数的正确与否。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计

六十进制计数器可通过十进制和六进制计数器串联而成，因为同步加法计数器74LS161可构成十六进制以下的任意计数器，六十进制计数器可以采用74LS161来进行设计。在数字钟电路中，六十进制计数和十二进制计数电路将74LS161输出端的0101（十进制为5）状态译码后接到Load端，即可在计数器计数到5后将输出置0，实现六进制计数。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计将74LS161输出端的0101（十进制为5

同样，把输出端的1001（十进制为9）状态译码后引到Load端，即可在计数器计数到9后将输出置0，实现十进制计数。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计同样，把输出端的1001（十进制为9）状态译码

经六进制计数器和十进制计数器串联在一起就构成了六十进制计数器。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计经六进制计数器和十进制计数器串联在一起就构成了为简化整个数字钟电路，把60进制计数器做成子电路。选择菜单中的Place-NewSubcirciut命令，出现子电路名称编辑窗口如图，输入“60”，点“OK”后，在电路编辑窗口中出现一个方框如图。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计子电路名称编辑窗口子电路符号1）分、秒六十进制电路设计为简化整个数字钟电路，把60进制计数器做成子电11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计

双击工具栏窗口中的子电路名称或点击子电路符号左上角的图标“

”，打开子电路编辑窗口，在子电路编辑窗口中绘制电路的方法与绘制主电路的方法完全一致。也可以直接把设计好的电路拷到子电路编辑窗口中，把需要与外界连接的引脚印引出来，以便与主电路的其它部分相连接。具体做法是：选择菜单中的Place-Connectors命令，如果引出的是输入引脚则选择“InputConnector”，如果引出的是输出引脚则选择“OutputConnector。1）分、秒六十进制电路设计11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制应用60进制子电路仿真六十进制计数器，其工作状态与直接设计的六十进制计数器工作状态完全一样。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计应用60进制子电路仿真六十进制计数器，其工作状

用两个74LS161来实现。当满足十位为1、个位为2时，两个计数器同时清0，设计方法与六十进制计数器一样。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计2）小时十二进制电路设计用两个74LS161来实现。当满足十位为1、个位用单刀双掷开关切换计数功能与校时功能，切换到计数功能时，时钟进行正常的计数；切换到校时功能时，校时电路输出校时脉冲，数字钟的时、分电路在校时脉冲的作用下进行校时。11.4.2数字钟各单元电路设计3.校时电路设计2）小时十二进制电路设计用单刀双掷开关切换计数功能与校时功能，切换到计数功能时，时钟由555定时器构成的1kHz的自激振荡器11.4.2数字钟各单元电路设计4.振荡器由555定时器构成的1kHz的自激振荡器11.4.2数字用3个74LS90串联构成了千分频的电路，则上述振荡电路输出的便是1Hz的信号。11.4.2数字钟各单元电路设计4.振荡器用3个74LS90串联构成了千分频的电路，则上述振荡电路输出11.4.3数字钟各单元电路集成设计与仿真数字钟总电路图11.4.3数字钟各单元电路集成设计与仿真数字钟总电路图第11章Multisim14在数字电路中的应用CHINAMACHINEPRESS第11章Multisim14在数字电路中的应用CHINA11.1组合逻辑电路的仿真与分析例：将下列逻辑表达式化成最简形式：1）改写成最小项之和的形式：11.1.1逻辑函数的化简11.1组合逻辑电路的仿真与分析例：将下列逻辑表达式化成最2）打开逻辑转换仪

点击从A到H八个变量上方与之相对应的小圆圈选中该变量，列出变量不同取值的组合所对应的函数值，根据上述逻辑表达式的最小项之和的形式，列写出真值表。11.1.1逻辑函数的化简3）点击按钮，对话框的最下栏出现的即为最简表达式。2）打开逻辑转换仪11.1.1逻辑函数的化简3）点击例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的分析1）将逻辑分析仪的“a”“b”“c”三端分别接电路的A、B、C，最右端的接线端子接电路的输出。例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的分析2）点击

按钮

，可直接得到真值表。通过真值表可以分析得出该电路的功能为输入偶数个“1”时输出为1，输入奇数个1时输出为0，即奇偶校验电路。例：分析下列组合逻辑电路的功能：11.1.2组合逻辑电路的例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3编码器74LS148N的逻辑符号、逻辑功能表及引脚对应关系。例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3编码器

构建仿真实验电路，数据输入端D0～D7，用“地”和“Vcc”分别表示状态“0”和状态“1”。输出端接3个发光二极管LED1、LED2、LED3，分别指示输出状态，输出为“1”时发光二极管点亮，输出为“0”时，发光二极管熄灭。仿真结果与上图所示功能逻辑一致。例：仿真分析优先编码器74LS148N的功能。11.1.3例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.4译码器74LS42N的逻辑符号、逻辑功能表及引脚对应关系。例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.4译码器

用字信号发生器输出作为译码器电路输入，用8个发光二极管来显示输出的状态。打开字信号发生器面板，按照74LS42功能表输入信号逻辑，设置完毕后，进行仿真。例：仿真分析二-十进制译码器74LS42N的功能。11.1.例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器74151N的逻辑功能例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器

输入信号采用两路不同频率和脉宽的方波信号，分别接D0和D1，输入选择信号“CBA”即为“001”，选择器输出端为D1信号，用虚拟示波器的A端接V1信号源信号，用示波器B端接数据选择器输出端。例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5数据选择器

仿真后，打开虚拟示波器，两个通道的输出波形如图所示，示波器上方波形为数据选择器输出端波形，下方为V1信号源波形，从波形上可以看到，V2信号源输出信号被数据选择器选择输出。例：仿真分析数据选择集成电路74151N的功能。11.1.5例：仿真分析数值比较器集成电路74LS85的功能。11.1.6数值比较器

两个待比较的数字量分别为A3A2A1A0=0111，B3B2B1B0=1000，3个输出端分别接3个发光二极管，用发光二极管的亮灭检测三个输出分别是什么信号，以此判断两个数字量的大小。例：仿真分析数值比较器集成电路74LS85的功能。11.1.例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险

或门的两个输入信号同时向相反的方向跳变，从理论上来说，或门的输出信号始终为高电平，但用示波器观察到的结果并非如此，而是在输入信号发生变化的瞬间，输出端会产生极窄的负脉冲，该现象即为竞争冒险现象。例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险

或门的两个输入信号同时向相反的方向跳变，从理论上来说，或门的输出信号始终为高电平，但用示波器观察到的结果并非如此，而是在输入信号发生变化的瞬间，输出端会产生极窄的负脉冲，该现象即为竞争冒险现象。例：仿真分析竞争冒险现象。11.1.8竞争冒险11.2时序逻辑电路的仿真与分析例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器74LS175的逻辑功能11.2时序逻辑电路的仿真与分析例：仿真分析D触发器74L例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器

将“CLEAR”端置为“1”，触发器在时钟“CLK”的作用下，将输入“D”的状态由“Q”端输出，输出信号始终在时钟“CLK”的上升沿进行翻转。例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1基本触发器

将“CLEAR”端置为“0”，根据74LS175的逻辑功能图可知，其输出始终为“0”，示波器测试波形如图所示。例：仿真分析D触发器74LS175的逻辑功能。11.2.1例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2.2移位寄存器74LS194的逻辑功能例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2.2移位寄存器

将“CLEAR”接电源，令S1S0=10，寄存器处于“左移”工作状态，数据由“SL”端输入，在手动移位脉冲“CLOCK”的作用下，将“1011”依次输入，并用灯的亮灭显示输出结果，输出为“1”时灯亮，反之灯灭。例：仿真分析双向移位寄存器74LS194的逻辑功能。11.2例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器74LS161的逻辑功能例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器该电路处于计数工作模式，计数器反复由“0000”至“1111”计数，构成十六进制计数器。例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3基本计数器

按下按钮后，置数控制端输入为低电平，置数有效，计数器输出被置为置数输入端设定的值，在图中，置数输入端为“1000”，置数后，计数器从置数处继续计数。例：仿真分析同步计数器74LS161的逻辑功能。11.2.3

在Multisim14中有专门针对555定时器设计的向导，通过向导可以很方便地构建555定时器应用电路。11.2.4555定时器仿真与分析

单击菜单“Tools”→“CircuitWizards”→“555TimerWizard”命令，可启动定时器使用向导。“Type”下拉列表框中的选项列表可以设定555定时电路的两种工作方式：无稳态工作方式和单稳态工作方式。在Multisim14中有专门针对555定时器设1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析参数说明：

Vs：工作电压。

Frequency：工作频率。

Duty：占空比。

C：电容大小。

Cf：反馈电容大小。

R1、R2、RL：电阻，其中R1、R2不可更改。1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

将输出信号频率设为500Hz，占空比设为50%，工作电压设为12V，单击“BuildCircuit”按钮，即可生成无稳态定时电路。1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的无稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析输出信号波形1.555定时电路的无稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

Vs：电压源。

Vini：输入信号高电平电压。

Vpulse：输入信号低电平电压。

Frequency：工作频率。

InputPulseWidth：输入脉冲宽度。

OutputPulseWidth：输出脉冲宽度。

C：电容大小。

Cf：反馈电容大小。

R1，R：电阻器值，其中电阻值R不可更改。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

将输出信号频率设为500Hz，工作电压设为12V，其他设定如图所示，单击“BuildCircuit”按钮，即可生成单稳态定时电路。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析55定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.4555定时器仿真与分析

触发信号由脉冲信号源提供，每当信号源向555芯片提供一个负脉冲都会触发电路，使其输出一定宽度的脉冲信号，且输出脉冲持续一定的时间后自行消失。2.555定时电路的单稳态工作方式的仿真分析11.2.411.3A/D与D/A转换电路的分析与设计ADC的主要功能是将输入的模拟信号转换成数字信号输出，其输入/输出说明如下：

Vin：模拟电压信号的输入端子。

Vref+，Vref-：参考电压“+”、“-”端子，接直流参考电源的正极和负极，ADC输入模拟信号的范围不能超过该参考电压，正负电压差也是ADC转换精度的决定因素之一。

SOC：转换启动信号端，该端口电平从低电平变成高电平时，转换开始。

EOC：转换结束标志位输出端，高电平表示转换结束。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

滑动变阻器R1构成分压电路，通过改变滑动变阻器的大小，即可改变输入模拟信号的大小，ADC输出的高4位和低4位分别接1个数码管，显示输入模拟信号的转换结果。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

信号源输出方波信号，接ADC的“SOC”端，当信号源输出高电平时，ADC启动转换，转换结束后，“EOC”输出低电平，通过示波器观测二者的波形可知数据转换需要约1μs。11.3.1A/D转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

在上述A/D仿真电路基础上添加一个VDAC芯片，将ADC的输出信号接到VDAC的输入端，实际上是将ADC的输入模拟信号先进行模拟—数字变换，然后再进行数字—模拟变换。11.3.2D/A转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计

利用双踪波器对原信号和DAC输出信号进行比较观察，将示波器A通道接在ADC的模拟信号输入端，B通道接在VDAC的模拟信号输出端。11.3.2D/A转换电路的仿真分析11.3A/D与D/A转换电路的分析与设计利11.4多功能数字钟设计

先完成显示电路、六十进制计数器、十二进制计数器、校时电路和振荡电路等单元电路设计，最后再由单元电路搭接成完整的数字钟。11.4.1数字钟功能分析11.4多功能数字钟设计先完成显示电路、六十Multisim14中提供了两种数码管。11.4.2数字钟各单元电路设计1.数码显示器不需译码管的数码管需要译码器的数码显示Multisim14中提供了两种数码管。11.47段数码管由74LS48进行了译码，从74LS48的A、B、C、D端输入二进制数即可显示数据。为简化电路，本数字钟电路采用不需译码器的数码管。11.4.2数字钟各单元电路设计1.数码显示器7段数码管由74LS48进行了译码，从74LS

在数字钟电路中，六十进制计数和十二进制计数电路的设计是最基础的电路部分，关系着时钟计数的正确与否。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十进制计数和十二进制计数电路设计1）分、秒六十进制电路设计

六十进制计数器可通过十进制和六进制计数器串联而成，因为同步加法计数器74LS161可构成十六进制以下的任意计数器，六十进制计数器可以采用74LS161来进行设计。在数字钟电路中，六十进制计数和十二进制计数电路将74LS161输出端的0101（十进制为5）状态译码后接到Load端，即可在计数器计数到5后将输出置0，实现六进制计数。11.4.2数字钟各单元电路设计2.六十