微机原理实验篇(proteus) 下载本文

拖曳已选中的对象 移动对象位置 框选一个或多个对象 此外,转动滚轮可以放大或缩小编辑窗口;单击中键可以拖动编辑窗口。 (2)选取元器件

Proteus ISIS提供了一个包含有8000多个元器件的元件库,包括:标准符号、晶体管、TTL和CMOS逻辑电路、微处理器和存储器件、各种开关和显示器件等。注意:并非元件库中的所有元器件都支持VSM仿真,在进行交互式仿真时,应选择支持VSM仿真的元器件。一般来说,通用逻辑电路元件的选取规则是:如果只是进行交互式仿真,而不进行电路板布线,应尽量在仿真器件(Modeling Primitives)中选择元件,如果仿真器件中没有所需的元件,可选择TTL74系列或CMOS 4000系列逻辑电路。

Proteus ISIS从元件库中查找并选取元件的步骤如下: 首先点击编辑模式工具栏上的的元件模式按钮(或点击主模式子工具栏上的其他按钮也可)。单击元器件选择图形按钮()或者右键单击原理图编辑窗口的空白部位,在弹出的快捷菜单中选择“放置”->“元件”->“From Libraries”,打开元件选取窗口(Pick Devices),如图1-4所示。

图1-4元件选取窗口

如果已知元件类别,则直接点击窗口左边的元件类别、子类别、制造商。也可在左上角的关键字区域中输入元件类别,例如要查找74LS系列集成电路,则输入“74LS”。如果已知元件名,则在左上角的关键字区域中直接输入元件名,查找结果会出现在中间的结果窗口中。

在查找结果列表中双击所需的元件,该元件就会被选取并放入ISIS工作界面的元器件选择窗口中备用。一般来说,在画原理图前,应按照以上方法将所需的元器件全部选取出来。注意:Proteus ISIS中的与、或、非等逻辑门器件的图形符号采用了ANSI/IEEE 91-1984标准,而中国国家标准则采用了与IEC 60617-12标准相同的图形符号,二者的对应关系如表1-4所示。

表1-4ISIS中逻辑电路符号与国家标准逻辑电路符号对照表

逻辑门名称 与门 与非门 或门 或非门 非门

ISIS中图形符号 国家标准图形符号 &&≥1≥11 (3)绘制电路原理图

启动Proteus ISIS后,系统就会自动建立一个空白的原理图设计文件(原理图设计文件的扩展名为.DSN)。 首先点击编辑模式工具栏上的“元件模式”图形按钮(),使元器件选择窗口中显示出前一步选取出来的元件。在元器件选择窗口中左键单击某个器件,然后在编辑窗口中单击左键,这时编辑窗口中就会出现该器件的虚影,将其拖曳到原理图编辑窗口合适的位置,再单击左键放置。

要改变元器件的放置方向或者要对元器件进行镜像翻转时,可以采用以下两种方法:一种方法是在编辑窗口中放置元器件前先进行旋转或镜像,即在元器件选择窗口中左键单击所需的元件后,接着点击旋转镜像工具栏中相应的旋转或镜像按钮(可在预览窗口中观察效果),然后再在编辑窗口中单击左键放置元件;第二种方法是在编辑窗口中放置元器件后再进行旋转或镜像,即放置元器件时先不考虑元件方向,放置后,右键点击放置的元件,在弹出的快捷菜单中选择旋转或镜像选项(也可直接用数字小键盘上的+、-键进行旋转)。 移动元件时,需要先点击“选择模式”图形按钮(),再左键单击元件,选中的元件会变为红色;也可按住鼠标左键拖曳,使元件包围在拖曳出的方框中进行框选(此方法可选择多个元件)。元件选中后,鼠标光标变为具有十字方向箭头的手形光标,按住鼠标左键即可移动元件。移到合适位置处后,在编辑窗口的空白处单击左键,撤销元件的选中状态。

在编辑窗口中还可以编辑元件的属性。右键单击选中的元件,在弹出的快捷菜单中选择“编辑属性”,弹出“编辑元件属性”对话框,“元件标注”属性是元件在原理图中惟一的参考名称,不允许重名。注意:不同元件其对话框中的属性名称和数目有所不同。

连线时,需要移动鼠标到要连线的元件引脚上,光标会变成绿色铅笔样式,单击鼠标左键,移动鼠标定位到目标元件引脚的端点或目标连线上(移动过程中光标会变成白色铅笔样式),再单击鼠标左键,即可完成两连接点之间的连线。在这个过程中,连线将随着鼠标的移动以直角方式延伸,直至到达目标位置。

有时还需要在连线上加标注,只要在连线上单击右键,打开快捷菜单,选择“放置连线标签”,在打开的编辑连线标签对话窗口中的“标号”栏中输入标签名即可,也可用下拉菜单选择已有的标签名称。注意:凡是名称相同的对象在电路图中认为是相连的。

在菜单中,选择“文件”→“保存设计”(或直接单击工具栏上的保存设计按钮),保存原理图,以供以后修改和仿真。

1.1.3 仿真运行

点击界面左下角的仿真控制按钮(如表1-5所示),改变输入端的逻辑状态,观察输出端的改变情况。仿真过程中,电路原理图中红色代表高电平,蓝色代表低电平,灰色代表不确定电平。

表1-5仿真控制按钮

按钮 含义 功能说明

开始 帧进 暂停 停止 开始仿真运行 进入下一个“动画”帧 暂停仿真,进入调试模式 停止仿真运行

1.2 基础实验 1.2.1 一位逻辑门构建

1. 实验目的

1) 掌握使用一位与非门构建一位非门、与门、或门、复用器和选择器的方法; 2) 理解微机的基本组成和工作原理。

2. 实验设备

安装有proteus 7.10的PC 微机一台

3. 实验原理

计算机的低层物理结构是由一组基本的逻辑门构成的,本节实验内容包括:非门、与门、或门、多路复用器和多路选择器的设计,所有实验都建立在与非门基础之上。与非门Nand的输入引脚是a和b,输出引脚是out。

无论布尔函数多么复杂,都可以使用与、或、非三种基本运算实现,而实现这三种逻辑

运算的逻辑门又可以使用与非门实现,例如非运算out=in?in?in,或运算out=

a?b?a?b?a?b,与运算out=

a?b?a?a?b?b位非门、与门和或门的结构如图1-5所示,可以分别用1、3和3个与非门实现。

inoutaboutabainoutaboutb。1

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