第一章 摘要
随着计算机、电子技术的发展，电子技术的应用领域越来越广，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支总而言之, 电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展, 新技术的出现又会使许多应用产品更新换代, 还会开拓更多更新的应用领域。本文讨论了数字钟电路, 病人呼叫大夫的电路, 加法电路, 用74LS90实现十进制计数器的设计, 显示数码管显示控制电路的设计, 灯控电路的设计, 直流稳压源的电路设计，给出了总体的设计方案以及各模块的详细设计过程。
设计的大致思想为运用数电，模电知识合理构思，然后经过小组讨论设计出相应的电路，接着再用multisim 软件进行仿真，调试。以检验设计的电路能否实现相应的功能。最后再反复检查得出最后的设计结果，达到实现需要功能的目的。在此基础之上，通过multisim 的仿真工具的仿真，结合理论分析，可将理论与实际有效的结合。本文就是采用电路仿真软件Multisim 10进行电路的设计和仿真。Multisim 10是美国国家仪器（NI ）有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 关键词：电子技术，数电模电，multisim 仿真
第二章 multisim 介绍
2.1Multisim 特点
1) 操作界面方便友好，原理图的设计输入快捷。 2) 元器件丰富，有数千个器件模型。
3) 虚拟电子设备种类齐全，如同操作真实设备一样。 4) 分析工具广泛，帮助设计者全面了解电路的性能。 5) 对电路能进行全面的仿真分析和设计。
6) 可直接打印输出实验数据，曲线，原理图和元件清单等。
2.2 Multisim10简介
Multisim 被美国NI 公司收购以后，其性能得到了极大的提升。最大的改变就是Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借 Multisim10，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE 模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW 和SignalExpress 软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路 通过交互式SPICE 仿真, 迅速了解电路行为 借助高级电路分析, 理解基本设计特征 通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试 通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
第三章 电路设计
3.1数字钟电路的设计
3.1.1设计任务 1．主要内容：
（1）设计两个60进制计数器进行“秒”和“分”的计数，一个24进制计数器进行“时”的计数；
（2）为方便快速验证实验结果，可以把脉冲频率（可由“函数信号发生器”产生）调大；
(3）计数器可选用74LS160十进制计数器；数码管显示时，可选用能够直接 显示的十六进制显示数码管，也可选由74LS47或74LS48驱动共阳或共阴 数码管。
3.1.2实验原理及思路分路
1. 数字电子钟系统的组成
利用六十进制和24/12进制递增计数器子电路构成的数字电子钟系统。在数字电子钟电路中，由两个六十进制同步递增计数器分别构成秒钟计时器和分计时器，级连够完成秒 ，分计时、由24/12进制同步递增计实现小时计数。秒、分、时计数器之间采用同步级连方式。
2. 利用两片74160组成60进制递增计数器
利用两片74160组成的同步60进制递增计数器如图9.4-1所示，其中个位计数器（C1）接成十进制形式。十位计数器（C2）选择QC 与QB 做反馈端，经与非门输出控制清零端（CLR ），接成六进制计数形式。个位与十位计数器之间采用同步级连方式，将个位计数器的进位输出控制端（RCO ）接至十位计数器容许端（ENT ），完成个位对十位计数器的进位控制。将个位计数器的RCO 端和十位计数器的QC 、QA 端经与们由CO 端输出，作进位输出控制信号。当计数器状态为59时，CO 端输出高电平，在同步级联方式下，容许高位计数器计数。选择信号源库中的1000kHZ 交流信号作为计数器的测试时钟源。
3. 用两片74160组成24/12进制递增计数器
所示电路是由两片74160组成的能实现12和24进制转换的同步递增计数器。图中个位与十位计数器均接成十进制计数形式，采用同步级连方式。选择十位计数器的输出端QB 和个位计数器的输出端QC 通过与非门NAND2控制两片计数器的清零端（CLR ），利用状态24反馈清零，可实现24进制递增计数。若选择十位计数器的输出端QA 与个位计数器的输出端QB 经过与非门NAND1输出，控制两片计数器的清零端（CLR ），利用状态12反馈清零，可实现12进制递增计数。该计数器可利用作数字钟的时计数器。 3.1.3 74LS160介绍
为可预置的十进制同步计数器，其管脚图如图所示： RCO 进位输出端 ENP 计数控制端 QA-QD 输出端 ENT 计数控制端 CLK 时钟输入端
CLR 异步清零端（低电平有效）
LOAD 同步并行置入端（低电平有效）
74ls160的真值表
3.1.4电路图及仿真结果 数字钟电路连接如图所示：
此单元电路进行仿真测试，如图，当运行时，把交流输出频率改为较大的
1000khz 同上对其进行仿真测试，得到的结果与期望值一致，因此表明设计的电路原理正确，元器件选择恰当，参数选择合理。
3.2病人呼叫大夫的电路设计
3.2.1设计任务
（1）设计8个病人呼叫大夫的电路，0号病人病情最轻，7号最重，病情最重的病人优先级最高； （2）8个病人按照优先级的高低得到响应，即两人或两人以上同时呼叫大夫，至相应最重病人的呼叫请求；
（3）呼叫时用蜂鸣器发声，同时显示病人的号码； （4）通过拨码开关模拟8个病人的呼叫。
3.2.2实验原理及思路分路
1) 当某一路有呼叫信号输入时，该信号会被送到优先编码器中进行编码，编
码器信号通过锁存器经锁存后输入到译码器，然后译码器在输出到显示电路，显示这一路的编号同时蜂鸣器报警，状态可以手动通过按键消除。当有两个或两个以上按键同时输入时，显示电路会显示优先级高的编号同时蜂鸣器报警。
2) 用拨码开关作为8间病房的求助按钮，从上而下分别用0、1、2、3、4、5、
6、7来控制。当有病人按下求助按钮时，则74ls148D 的GS 输出端为高电平，其端接反相器，去推动晶体管使蜂鸣器发声，以提醒大夫有病人呼叫，并用LED 数码管显示该病人的房间号。
3） 考虑到病人的呼叫有优先级之分，可以使用优先编码器74LS148来区分病
人的优先级。 3.1.3 74ls148编码器
在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。74ls148编码器的真值表格1示：
表格 1
由74ls148真值表可列输出逻辑方程为：
第一章 摘要
随着计算机、电子技术的发展，电子技术的应用领域越来越广，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支总而言之, 电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展, 新技术的出现又会使许多应用产品更新换代, 还会开拓更多更新的应用领域。本文讨论了数字钟电路, 病人呼叫大夫的电路, 加法电路, 用74LS90实现十进制计数器的设计, 显示数码管显示控制电路的设计, 灯控电路的设计, 直流稳压源的电路设计，给出了总体的设计方案以及各模块的详细设计过程。
设计的大致思想为运用数电，模电知识合理构思，然后经过小组讨论设计出相应的电路，接着再用multisim 软件进行仿真，调试。以检验设计的电路能否实现相应的功能。最后再反复检查得出最后的设计结果，达到实现需要功能的目的。在此基础之上，通过multisim 的仿真工具的仿真，结合理论分析，可将理论与实际有效的结合。本文就是采用电路仿真软件Multisim 10进行电路的设计和仿真。Multisim 10是美国国家仪器（NI ）有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 关键词：电子技术，数电模电，multisim 仿真
第二章 multisim 介绍
2.1Multisim 特点
1) 操作界面方便友好，原理图的设计输入快捷。 2) 元器件丰富，有数千个器件模型。
3) 虚拟电子设备种类齐全，如同操作真实设备一样。 4) 分析工具广泛，帮助设计者全面了解电路的性能。 5) 对电路能进行全面的仿真分析和设计。
6) 可直接打印输出实验数据，曲线，原理图和元件清单等。
2.2 Multisim10简介
Multisim 被美国NI 公司收购以后，其性能得到了极大的提升。最大的改变就是Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借 Multisim10，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE 模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW 和SignalExpress 软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路 通过交互式SPICE 仿真, 迅速了解电路行为 借助高级电路分析, 理解基本设计特征 通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试 通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
第三章 电路设计
3.1数字钟电路的设计
3.1.1设计任务 1．主要内容：
（1）设计两个60进制计数器进行“秒”和“分”的计数，一个24进制计数器进行“时”的计数；
（2）为方便快速验证实验结果，可以把脉冲频率（可由“函数信号发生器”产生）调大；
(3）计数器可选用74LS160十进制计数器；数码管显示时，可选用能够直接 显示的十六进制显示数码管，也可选由74LS47或74LS48驱动共阳或共阴 数码管。
3.1.2实验原理及思路分路
1. 数字电子钟系统的组成
利用六十进制和24/12进制递增计数器子电路构成的数字电子钟系统。在数字电子钟电路中，由两个六十进制同步递增计数器分别构成秒钟计时器和分计时器，级连够完成秒 ，分计时、由24/12进制同步递增计实现小时计数。秒、分、时计数器之间采用同步级连方式。
2. 利用两片74160组成60进制递增计数器
利用两片74160组成的同步60进制递增计数器如图9.4-1所示，其中个位计数器（C1）接成十进制形式。十位计数器（C2）选择QC 与QB 做反馈端，经与非门输出控制清零端（CLR ），接成六进制计数形式。个位与十位计数器之间采用同步级连方式，将个位计数器的进位输出控制端（RCO ）接至十位计数器容许端（ENT ），完成个位对十位计数器的进位控制。将个位计数器的RCO 端和十位计数器的QC 、QA 端经与们由CO 端输出，作进位输出控制信号。当计数器状态为59时，CO 端输出高电平，在同步级联方式下，容许高位计数器计数。选择信号源库中的1000kHZ 交流信号作为计数器的测试时钟源。
3. 用两片74160组成24/12进制递增计数器
所示电路是由两片74160组成的能实现12和24进制转换的同步递增计数器。图中个位与十位计数器均接成十进制计数形式，采用同步级连方式。选择十位计数器的输出端QB 和个位计数器的输出端QC 通过与非门NAND2控制两片计数器的清零端（CLR ），利用状态24反馈清零，可实现24进制递增计数。若选择十位计数器的输出端QA 与个位计数器的输出端QB 经过与非门NAND1输出，控制两片计数器的清零端（CLR ），利用状态12反馈清零，可实现12进制递增计数。该计数器可利用作数字钟的时计数器。 3.1.3 74LS160介绍
为可预置的十进制同步计数器，其管脚图如图所示： RCO 进位输出端 ENP 计数控制端 QA-QD 输出端 ENT 计数控制端 CLK 时钟输入端
CLR 异步清零端（低电平有效）
LOAD 同步并行置入端（低电平有效）
74ls160的真值表
3.1.4电路图及仿真结果 数字钟电路连接如图所示：
此单元电路进行仿真测试，如图，当运行时，把交流输出频率改为较大的
1000khz 同上对其进行仿真测试，得到的结果与期望值一致，因此表明设计的电路原理正确，元器件选择恰当，参数选择合理。
3.2病人呼叫大夫的电路设计
3.2.1设计任务
（1）设计8个病人呼叫大夫的电路，0号病人病情最轻，7号最重，病情最重的病人优先级最高； （2）8个病人按照优先级的高低得到响应，即两人或两人以上同时呼叫大夫，至相应最重病人的呼叫请求；
（3）呼叫时用蜂鸣器发声，同时显示病人的号码； （4）通过拨码开关模拟8个病人的呼叫。
3.2.2实验原理及思路分路
1) 当某一路有呼叫信号输入时，该信号会被送到优先编码器中进行编码，编
码器信号通过锁存器经锁存后输入到译码器，然后译码器在输出到显示电路，显示这一路的编号同时蜂鸣器报警，状态可以手动通过按键消除。当有两个或两个以上按键同时输入时，显示电路会显示优先级高的编号同时蜂鸣器报警。
2) 用拨码开关作为8间病房的求助按钮，从上而下分别用0、1、2、3、4、5、
6、7来控制。当有病人按下求助按钮时，则74ls148D 的GS 输出端为高电平，其端接反相器，去推动晶体管使蜂鸣器发声，以提醒大夫有病人呼叫，并用LED 数码管显示该病人的房间号。
3） 考虑到病人的呼叫有优先级之分，可以使用优先编码器74LS148来区分病
人的优先级。 3.1.3 74ls148编码器
在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。74ls148编码器的真值表格1示：
表格 1
由74ls148真值表可列输出逻辑方程为：