譯碼器及多路選擇器的使用（ EDA 仿真） 實驗

譯碼器及多路選擇器的使用（ EDA 仿真） 實驗

一、實驗目的
1. 掌握Multisim電子電路仿真軟件的使用，并能進行電路分析和仿真。
2. 掌握組合邏輯電路的設計方法。
3. 掌握多路選擇器集成電路的使用，利用其實現邏輯電路的設計。
二、實驗說明
Multisim是一種電子電路仿真軟件，利用它提供的各種元件及儀表進行
計算機輔助設計，從而可以快速、高效地對電路進行設計和分析。下面利用

圖1 74LS138 譯碼器的測

如圖1 所示測試138 譯碼器的例子對軟件的使用作簡單的說明。
第一步，打開軟件熟悉界面。雙擊Multisim 2001圖標，或點擊Windows
“開始”菜單中的Multisim 2001，啟動該程序，可以看到如圖2 所示的操
作界面。
從中可以看出，Multisim的操作界面主要由菜單欄、工具欄、使用中的
元件列表(In Use List) 、仿真開關、元件庫、儀表庫、電路工作區和狀態欄
等項組成。
第二步，選取元件及元件使用。選取元件最直接的方法是從元件庫中選取。元件庫中包括14 個元件分類庫，通常放置在電路窗口的左邊（如圖
2），14個元件庫按鈕從上到下依次為：電源庫（Sources）、基本元件庫（Basic）、
二極管庫（Diodes）、晶體管庫（Transistors）、模擬元件庫（Analog）、TTL
庫（TTL）、CMOS庫（CMOS）、各種數字元件庫

圖2 Multisim 2001 的操作界面

圖3 74LS138 的選取
（Misc Digital）、混合器件庫（Mixed）、指示器件庫（Indicators）、其它器
件庫（Misc）、控制器件庫（Controls）、射頻元件庫（RF）和機電類器件庫
（Electro-Mechanical）。

在本例中，所用的元件有：一個74LS138、三個單刀雙擲開關、八個指示燈以及代表高低電平的輸入電源信號，下面以138 的取用為例來說明元件的選取。首先明確138 所在元件庫為TTL庫，然后將鼠標指向TTL元件庫，打開元件庫選中74LS，再從庫中找到并雙擊74LS138，如圖3 所示。選中的元件將會掛在鼠標上，這時可以將其放置在電路窗口的合適位置上。其余的元件按照同樣的方法選取，就不一一敘述了，其中單刀雙擲開關在基本元件庫，指示燈在指示器件庫，輸入電源信號在電源庫。
取出的元件參數如果需要編輯，只需雙擊該元件，在打開的對話框中進行相應的設置即可。例如指示燈的電壓可設置成4.5V。
元件的復制、刪除與旋轉等操作可用編輯菜單中的命令來完成，也可以
選擇快捷菜單中的相關選項來完成?？旖莶藛慰赏ㄟ^點擊鼠標右鍵來打開，
如圖4。
第三步，電路的連接。將所需的元件放在電路工作區中后，接下來就
要連接電路了。一般有如下兩種連接情形：
1. 兩元件之間的連接：將鼠標指針移近所要連接的元件引腳一端，
當出現一個小黑點時，點擊并拖動指針至另一元件的引腳，再次出現小黑點
時點擊，系統即自動連接這兩個引腳之間的線路，如圖5（a）所示。
2. 元件與某一線路的中間連接：從元件引腳開始，指針指向該引
腳并點擊，然后拖向所要連接的線路上再點擊，系統不但自動連接這兩個點，
同時在所連接線路的交叉點上自動放置一個接點，如圖5（a）所示。對于

兩條線交叉而過的情況，不會產生連接點。
按以上方法連接完電路后，將電路保存，以便于電路的調試和仿真。
第四步，電路的仿真。啟動操作界面右上角的仿真開關，或者按F5鍵，
若電路科學性無誤，仿真則不會顯示出錯提示，否則應依照出錯提示改正后
再進行仿真。若需用儀器對電路進行測試，則將儀器接入電路中相應的測試
點，仿真開始后，雙擊儀器使其面板放大，再按需要調整儀器的設置，顯示
出完整的實驗結果。仿真一段時間后，最好關閉仿真開關，或者再次按F5
鍵，來進行靜態分析，需要時再打開仿真開關。如果在仿真過程中想暫停，
可用鼠標左鍵單擊仿真開關右方的暫?？?，或者按F6鍵；再單擊一次可恢
復仿真。
第五步，實驗結果的保存?？蓪嶒灲Y果保存為兩種格式：一種是*.msm文件，以便于在軟件環境下打開而進行進一步的仿真和調試；另一種是文本格式文件或圖形文件，這種文件可以在沒有安裝軟件的計算機中打開，用于電路圖的打印、寫實驗報告等。

三、實驗內容
1. 譯碼器使用。用74LS138譯碼器和與非門設計一個全減器。寫出真
值表、表達式，畫出實驗電路圖。（設A為被減數，B為減數，C為低位向
本位的借位，S是差值，Y 是本位向高位的借位）。
2. 多路選擇器使用。用多路選擇器74LS153和與非門、或門等設計如
下電路：
a. 人類有四種基本血型，A、B、AB、O 型，O 型血可以輸給任
意血型的人，而他只能接受O 型；AB型可以接受任意血型，但他只能輸給
AB 型；A 型能輸給A 型或AB 型，可以接受A 型或O 型；B 型能輸給B
型或AB 型，可以接受B 型或O 型。設計一個邏輯電路，其輸入是欲進行
“輸送–接受”的血型，當符合上述規則時，電路輸出F為1，其余
為0，寫出函數式，畫出真值表。設計出實驗電路圖。
說明：設有四個輸入變量X、Y、Z、W，用X、Y 的不同組合表示輸送
者的血型，用Z、W 的不同組合表示接受者的血型，如右表所示。

b. A、B、C三個車間，由發電機
F1、F2供電，F1的發電量是F2的兩倍，A的用電量等于F1的發電量，B或C的用電量等于F2的發電量，當車間用電超過發電量時，應產生報警信號L，請設計發電機啟停控制電路和報警電
路，寫出函數式，列出真值表。設計出實驗電路圖。
（注：在本實驗中，輸入的“1”、“0”信號可用電源庫中的VCC和接地符號分別產生，輸出狀態可用指示燈來觀測。）
四、實驗預習
1. 了解Multisim仿真軟件的使用。
2. 熟悉譯碼器和多路選擇器的管腳功能，設計出實驗電路圖。
五、實驗報告要求
1. 說明設計思路及設計方法。
2. 打印出實驗結果并對實驗加以分析和說明。
3. 談談本次實驗的心得體會。