杨敏南京技师学院电气工程系
【摘要】本文介绍常用EDA仿真软件Multisim10的功能和特点，并通过具体的电路，阐述了Multisim10在《数字电子技术》教学中的应用。运用Multisim10仿真软件对数字电路进行逻辑分析和仿真，结合动手操作练习，克服了传统理论教学中的不足，提高了《数字电子技术》课程的教学质量，增强了学生的学习兴趣。
【关键词】Multisim10数字电子技术EDA仿真逻辑分析教学案例
【中图分类号】TN709【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2011）14－0080－02
《数字电子技术》是技工学校电子类专业的重要基础课程之一，其实践性较强。在传统的教学方式上，《数字电子技术》课程主要以理论教学为主，随着集成电路技术和计算机技术的发展及其应用，电子设计自动化（EDA）软件已成为电子电路系统分析和设计的有力工具。在《数字电子技术》课程教学过程中，通过Multisim10软件对电路进行仿真、演示，使课堂教学内容更加生动、形象、直观。
一EDA仿真软件Multisim10功能介绍
Multisim10是加拿大图像交互技术公司（InteractiveImageTechnoligics简称IIT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，其主要具有以下特点：
1．具有丰富的元件库
Multisim10主元件库提供了数千种电路元件，包括基本元件、集成电路、显示器、单片机等，另外，用户也可以建立自己的元件库。
2．强大的分析功能
Multisim10提供了十几种电路的分析功能，包括直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、噪声分析、失真分析、直流扫描分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、零极点分析、传递函数分析、最坏情况分析、蒙特卡洛分析、线宽分析、批处理分析和用户自定义分析。
3．强大的虚拟仪器仪表功能
Multisim10提供了数字万用表、函数发生器、双踪示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等十多种虚拟仪器、仪表，操作界面如同在实验室中亲手操作仪器一样，可非常方便地用于分析研究和教学，逻辑分析仪、网络分析仪、频谱分析仪更是一般实验室不可多得的高档仪器。
4．高度集成的操作界面
Multisim10将电路原理图的创建，电路的测试分析和结果的图表显示等，全部集成到同一个电路窗口中。图形界面直观，操作方便，采用图形方式建立电路，用户点击鼠标就可以完成元件的选择、拖动、连线以及查看仿真结果。从原理图的输入到电路仿真测试都可以通过友好的界面轻而易举地完成，而且虚拟的测试仪器与实物外形相似。
二Multisim10在《数字电子技术》教学中的作用
Multisim10仿真软件为教学提供了一个很好的实用工具，使教师能够在教学过程中对数字电路进行现场演示并分析。利用Multisim10中的逻辑分析仪，进行相应电路的逻辑分析，并利用Multisim10进行仿真教学，教师可以深入浅出地分析各种逻辑电路的特性。使用Multisim10软件辅助教学，使在实验室才能观察到的现象，在课堂教学上也能观察到。比如，要测电路中某个节点的电压，只需要添加一个万用表就能看到相应的节点电压，可以将课堂上的教学内容形象地展现在学生面前，变抽象为直观，加深学生对理论知识的理解和掌握。实践证明，Multisim10虚拟电子实验室仿真分析数据与实际电子电路实验分析数据非常接近，将Multisim10仿真软件应用到《数字电子技术》教学中能够起到很好的教学辅助作用。
三教学应用实例
1．四位密码锁电路的设计
在Multisim10环境中，利用逻辑转换仪可以实现由电路图转换为真值表、真值表转换为逻辑表达式、逻辑表达式转换为真值表及逻辑表达式转换为电路图等功能。本例以四位密码锁电路为例，介绍了用逻辑转换仪设计相应的数字电路。根据四位密码锁电路的逻辑要求，在逻辑转换仪中设定好真值表（如图1所示），单击按钮，可以得到最简与或表达式F=ABCD单击按钮，可以得到由与非门组成的逻辑电路（如图2所示），逻辑表达式在图1中，这与理论析是一致的。通过单击按钮，还可将逻辑表达式转换为只由与门组成的电路。应用逻辑转换仪设计逻辑电路非常方便，而且可以在不同的电路结构之间实现快速转换。
图2通过逻辑分析仪生成的由与非门构成的四位密码锁逻辑电路图
2．74LS160功能仿真
利用集成计数器进行计数分析时，学生往往感觉很难，学习起来也比较吃力，没有兴趣。针对这种课堂积极性不高的情况，教师可以通过两片74LS160搭建10进制的计数器，用Multism10实验仿真教学，电路如图3所示。74LS160的输出结果通过BCD译码显示器观察，计数脉冲500HZ的信号源充当产生。按下开关按钮仿真开始，可以看到数码显示器从0到9变化，到10后自动清零，重新开始计数。
图374LS160仿真电路原理图
四结束语
随着EDA技术的发展，我们将会对《数字电子技术》这门课程的教学不断改革，寻求最适合学生的教学模式。教师将Multisim10软件应用在《数字电子技术》教学上，同时借助数字实验综合平台，从而帮助学生加深对理论知识的理解和对重难点问题的掌握，使教学内容更加完善，课堂教学更加生动，提高教学效果。
参考文献
［1］李忠波.电子设计与仿真技术［M］.北京：机械工业出版社，2004.1
［2］朱祥贤.数字电字技术项目教程［M］.北京：机械工业出版社，2010.2