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://www.coffee125.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(mén)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(mén)實(shí)現(xiàn)，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(jù)摩根定理，非或門(mén)恒等于與非門(mén)。

參考文獻(xiàn)

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作者：楚微瑋 單位：咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院