Proteus電子電路設(shè)計(jì)實(shí)踐
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摘要：隨著現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使用EDA軟件進(jìn)行的電路設(shè)計(jì)與仿真已經(jīng)成為現(xiàn)代電子技術(shù)系統(tǒng)的必然趨勢(shì)，用proteus仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、功能測(cè)試調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)周期。文章在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)；四路彩燈；仿真實(shí)驗(yàn)
1Proteus軟件的概述
Proteus軟件是由英國(guó)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(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。Proteus軟件的功能強(qiáng)大，它集電路設(shè)計(jì)、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠?qū)﹄姽ぁ?a href="http://saumg.com/lunwen/dlsjlw/78828.html" target="_blank">電子技術(shù)學(xué)科設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來(lái)備受電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者青睞的一款新型電子電路設(shè)計(jì)與仿真軟。在Proteus編輯界面繪制電路原理圖，通過(guò)仿真計(jì)算，修正錯(cuò)誤，直到符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，確定設(shè)計(jì)方案，輸出設(shè)計(jì)圖，自動(dòng)生成PCB圖、修訂。
2Proteus在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例
以四路彩燈數(shù)字電路設(shè)計(jì)為例，結(jié)合Proteus軟件輔助電子電路設(shè)計(jì)。其技術(shù)指標(biāo)要求如下：（1）共四個(gè)彩燈，分別實(shí)現(xiàn)三個(gè)過(guò)程，構(gòu)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(shè)計(jì)四位雙向通用移位寄存器74LS194的靈活應(yīng)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(fù)位信號(hào)，正常工作時(shí)應(yīng)接高電平；CLK為時(shí)鐘信號(hào)，上升沿到來(lái)時(shí)有效。
2.2題目分析與設(shè)計(jì)
把四路彩燈接在74LS194的Q0~Q3上，SR穩(wěn)定接在一高電平，SL穩(wěn)定接地地位，而D0~D3接周期為1秒的方波信號(hào)。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(hào)與1HZ方波信號(hào)的比較。前面我們已經(jīng)確定D0~D3接1Hz的方波信號(hào)，那么Q0~Q3在讀D0~D3的信號(hào)時(shí)是在CLK上升沿到來(lái)的一瞬間，看圖3的前半部分。當(dāng)74LS194的工作方式為11時(shí)，一定要改變CLK的信號(hào)頻率為D0~D3信號(hào)頻率的2倍，才可以在D0~D3的一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)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(hào)在整個(gè)12秒時(shí)間應(yīng)該是前8秒為1Hz的頻率，后4秒變?yōu)?Hz的方波信號(hào)，再用D觸發(fā)器分頻產(chǎn)生1HZ的方波信號(hào)。
2.3電路實(shí)現(xiàn)
連接電路如圖3所示。因?yàn)樵O(shè)計(jì)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(hào)。
3仿真
根據(jù)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(shù)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?yàn)榕c非門的應(yīng)用最普遍。平時(shí)我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，通過(guò)卡諾圖化簡(jiǎn)得到的與或式，要想全部用與非門實(shí)現(xiàn)，可在草紙上直接畫成與或邏輯，然后只需要在與門的輸出端與此線的另一頭即或門的輸入端各加一個(gè)小圓圈，兩個(gè)邏輯非抵消，不影響邏輯關(guān)系，直到把或門的輸入處理完畢為止。這樣或門前面的與門都變成了與非門，或門變成了非或門，而根據(jù)摩根定理，非或門恒等于與非門。
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作者：楚微瑋 單位：咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院