multisim仿真教程计数器、译码器、数码管驱动显示电路
译码显示电路以及Multisim仿真
译码显示电路以及Multisim仿真编写：樊伟敏一、显示器件数码显示器作为一种最常见的显示器件，它的应用领域非常广泛。
数码显示器按发光物质不同可分为下列几类：(1) LED数码显示器，又称为发光二极管显示器，如LED数码管、显示屏等；(2) 荧光数码显示器，如荧光数码管、场致发光数字板等；(3) 液体数码显示器，如LCD液晶显示器、电泳显示器等；(4) 气体放电数码显示器，如辉光数码管、等离子体显示板等。
不同发光材料所构成的数码显示器如图1所示。
(a)LED (b)荧光(c)LCD (d)辉光图1 不同发光材料所构成的数码显示器在数字电路中LED数码管是最常用的数字显示器件，它一般由八个发光二极管组成，排列位置如图2所示。
A~G为构成数字的笔画段，DP为小数点。
LED数码管根据其内部结构可分为有共阳极和共阴极两种。
共阴极数码管的电路结构如图3所示，使用时要求将共阴极接地（即接参考电平），当A~G端中的某个端接高电平时，所对应的发光二极管导通，这一数字段就点亮发光。
为了限制发光二极管的电流，在使用时需要串联限流电阻。
一般是对每个发光二极管分别接入限流电阻。
限流电阻的取值可根据电源电压、发光二极管的工作电流和正向压降确定。
普通发光二极管的正向压降红色约为1.6V，黄色约为1.4V，蓝色与白色约为2.5V，工作电流为5~10mA；高亮度发光二极管的正向压降红色为2.0~2.2V，黄色为1.8~2V，绿色为3.0~3.2V，工作电流约为20mA。
图2 LED数码管笔画排列图3 共阴极数码管的电路结构二、LED显示译码器为了使电路输入的二进制代码在LED数码管显示出对应的数字或符号，一般可通过显示译码器实现。
LED显示译码器根据数码管的共阳极和共阴极两种结构可分为低电平输出有效和高电平输出有效两种。
根据显示译码器的电路结构又可分为TTL和CMOS两种。
常用的LED显示译码器如表1所示。
表1 常用的LED显示译码器型号功能74LS47 BCD－7线译码器(OC、15V，驱动共阳LED)74LS48 BCD－7线译码器(OC、5.5V，驱动共阴LED)74LS247 BCD－7线译码器(OC、15V，驱动共阳LED)74LS248 BCD－7线译码器(OC、5.5V，驱动共阴LED)CD4511(MC14511) BCD－7段译码器(驱动共阴LED)CD4513(MC14513) BCD－7段译码器(驱动共阴LED)CD4543(MC14543) BCD－7段译码器(驱动共阳或共阴LED)CD4544(MC14544) BCD－7段译码器(驱动共阳或共阴LED)CD4547(MC14547) BCD－7段译码/大电流驱动器(驱动共阴LED)三、译码显示电路应用LED译码显示电路的Multisim仿真实例，请注意以下仿真采用的是Multisim Power Pro Edition Version 10.1.1（10.1.372）版本。
multisim仿真教程计数器译码器数码管驱动显示电路
将对话框中Node name改成与数码管相对应 的符号A。其他与逻辑分析仪的输入端的连 线都以此法行之，点击仿真开关或按F5键进 行仿真，计数器的输出和数码管的波形时序 关系则立即直观的被显示在“Logic Analyzer—XLA1”的面板窗口中。见图 12.7.2。
图12.7.3 Node对话框
由输出端QB和QD经逻辑组合电路接至计数器 （LOAD）端，构建计数进位阻塞电路。在设 计时可根据需要，由相应的输出端构建组合 逻辑电路，从而实现不同进制的计数器。
图12.7.1 计数器、译码器、数码管驱动显示电路
从虚ห้องสมุดไป่ตู้仪器中取逻辑分析仪XLA1，其上有1～F 共16个输入端，1～4端分别于计数器的四个数 据输出端QA～QD相连，第5～11端 分别与数码 管的七段A～G相连，第12端接CLK脉冲输入端。 用鼠标双击逻辑分析仪，将出现逻辑分析仪面 板窗口如图12.7.2所示。
图12.7.2 时钟脉冲、输入、输出波形时序关系图
改变逻辑分析仪Clock区(Clock/Div)的个 数，从“1”调到“32”。在图12.7.2的左侧 显示的号码为原理图的节点号码，其并不能表 示出计数器输出端和数码管的段位字母，显示 不用鼠标左键双击与逻辑分析仪“1”号输入端 连接的图线，出现如图12.7.3所示对话框。直 观，所以要对原理图进行编辑。
multisim仿真教程译码器电路ppt课件
图8.3.4 74LS45的逻辑符号
8.3.3 显示译码器
用来驱动荧光数码管、发光二极管等显示器件 的译码器称为显示译码器。它可将数符或字符的各 种编码转换成字型码显示出来。这类集成芯片有： BCD-七段译码器7445、7446、7447、7448、7449、 74246、74247、74LS247、74LS248、74LS249、 4558，十进制数—七段译码器4026，BCD码—十进 制译码器／驱动器74LSl45等。
若利用使能端中的一个输入端输入数据信息一个数据分配器又称多路分配器如器件就成为个数据分配器又称多路分配器如图831所示
8.3 译码器电路
译码是编码的逆过程，把二进制码复原成给定 的信息符号(数符、字符或运算符等)数n与输出端数m之间的关系为m≤ 。假设m= 称为全译码。m＜ 称为非全译码。
译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。 它的作用是把给定的代码进展“翻译〞，变成相 应的形状，使输出通道中相应的一路有信号输出。 译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代 码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配， 存贮器寻址和组合控制信号等。不同的功能可选 用不同种类的译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大 类。前者又分为变量译码器和代码变换译码器。 变量译码器〔又称二进制译码器〕，用以表示输 入变量的形状，如2线－4线、3线－8线和4线－ 16线译码器。
8.3.4 译码器驱动指示灯电路
74145是BCD码到十进制数译码器，其逻辑 功能见表8.3.2，其中×为随意态。74145为集电 极开路输出型的电路．其吸收大电流的才干较强 且输出管具有高的击穿电压。用74145选择驱动 指示灯和继电器的电路如图8.3.5所示。
表8.3.2 74145逻辑功能
CAD实验六计数器,译码器和数码管显示电路
实验报告书前言•实验名称计数器、译码器和数码管显示电路•实验目的•熟悉NI Multisim 10软件的使用方法。
•学习用计数器、译码器和数码管显示电路。
•掌握计数器、数码管的使用方法。
•虚拟实验仪器及器材计数器、译码器、数码管、逻辑分析仪•实验步骤•打开Multisim10.0，依次打开菜单栏中place\component.•单击Group选框选择Sources,选择POWER_SOURCES在右边选框选择VCC，放置在制作面板。
同样路径依次放置DGND, GROUND。
选择SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES右边选框选择CLOCK_VOLTAGE.•选择Group选框Basic.选择SWITCH\SPDT.单击OK.选择RESISTOR\1.0K .在制作面板复制7个（共8个）。
•选择Group选框All groups\74HC_6V\74HC10D_6V\OK. 选择74LS\74LS00D和74LS191D 和74LS47D.依次放置在制作面板。
也可以在Component下的选框中输入元件名字搜索。
•选择Group选框Indicators\HEX_DISPLAY\SEVEN_SGE_COM_A\OK.•在工具栏中选择Logic analyzer.(逻辑分析仪)•六步做完后显示如图：(元件可旋转，水平或垂直镜像选择合适的位置)•摆放好位置后连线。
把光标放在元器件端口出现黑色十四图标单击开始连线。
如图：•更改元件属性，双击元件Label\RefDes和Value.只更改需要更改的。
Logic analyzer(逻辑分析仪)显示如图：•当开关S1置于“2”时，数码管显示范围0到9，当开关S1置于“3”时，数码管显示范围0到6.导线“4”断开，数码管显示为0.•当删除R1-R7时，数码管能显示，•思考题：若数码管换成SEVEN_SEG_COM_K.电路如何改造才能正常显示？答：若数码管换成SEVEN_SEG_COM_K，数码管将显示不正常。
数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真
一、设计目的1. 掌握计数、译码、显示驱动电路的设计与调试方法。
2. 根据不同的要求实现不同的输出。
二、设计任务三个彩灯红、绿、黄循环显示。
彩灯显示的状态表如表所示。
ＣＰＲＧＹ００００１００１２０１０３１００４１１１５１００６０１０７００１三、参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。
计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。
彩灯显示电路框图如图7-1所示。
可参考上一选题的电路设计方案。
显示驱动显示译码模块计数器四、设计过程所用原件有：74LS160计数器（一个），74LS138 3-8线译码器（一个），脉冲信号发生器（一个），直流稳压电源（一个），发光二级管（红绿黄各一个），电阻（一个200Ω），三输入端与非门元器件（四个），导线若干。
实验原理：根据灯光显示状态转化为数字信号，可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。
将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器，再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态，将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。
以下是所用元器件的功能转化表功能输出表 Y代表黄灯，G代表绿灯，R代表红灯（1为亮，0为灭）。
A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y G R CP0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 20 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 31 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 4 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 5 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 7 74LS160输出 74LS138输出灯光显示状态根据功能转化表化简得：R=(Y1′Y4′Y7′)′，G=（Y2′Y4′Y6′）′，Y=(Y3′Y4′Y5′) ′综上所述实验原理图为：五、仿真结果.. ................................六、设计心得通过这几天的课程设计，让我体会到要想制作一个实用的电子设备的困难，不仅需要很长的时间，还要很多的精力。
第7章数字电子技术MULTISIM仿真实验2.
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
(1) 设计要求：设计一个火灾报警控制电路。该报警系 统设有烟感、温感和紫外线感三种不同类型的火灾探测器。 为了防止误报警，只有当其中两种或两种以上的探测器发出 火灾探测信号时，报警系统才产生控制信号。
(2) 探测器发出的火灾探测信号有两种可能：一种是高 电平(1)，表示有火灾报警；一种是低电平(0)，表示无火灾 报警。设A、B、C分别表示烟感、温感和紫外线感三种探 测器的探测信号，为报警电路的输入信号；设Y为报警电路 的输出。在逻辑转换仪面板上根据设计要求列出真值表，如 图7-8所示。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
2．实验原理 译码是编码的逆过程。译码器就是将输入的二进制代码 翻译成输出端的高、低电平信号。3线-8线译码器74LS138有 3个代码输入端和8个信号输出端。此外还有G1、G2A、G2B使 能控制端，只有当G1 = 1、G2A = 0、G2B = 0时，译码器才 能正常工作。 7段LED数码管俗称数码管，其工作原理是将要显示的十 进制数分成7段，每段为一个发光二极管，利用不同发光段 的组合来显示不同的数字。74LS48是显示译码器，可驱动共 阴极的7段LED数码管。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
4．实验步骤 (1) 按图7-12连接电路。双击字信号发生器图标，打开 字信号发生器面板，按图7-14所示的内容设置字信号发生器 的各项内容。 (2) 打开仿真开关，不断单击字信号发生器面板上的单 步输出Step按钮，观察输出信号与输入代码的对应关系，并 记录下来。 (3) 按图7-13连接电路。双击字信号发生器图标，打开 字信号发生器面板，按图7-15所示的内容设置字信号发生器 的各项内容。
第7章 数字电子技术Multisim仿真实验
（Multisim数电仿真）计数、译码和显示电路
（Multisim数电仿真）计数、译码和显⽰电路实验3.11 计数、译码和显⽰电路⼀、实验⽬的：1. 掌握⼆进制加减计数器的⼯作原理。
2. 熟悉中规模集成计数器及译码驱动器的逻辑功能和使⽤⽅法。
⼆、实验准备：1.计数：计数是⼀种最简单、最基本的逻辑运算，计数器的种类繁多，如按计数器中另外⼀种可预计的⼗进制加减可逆计数器CD4510，⽤途也⾮常⼴，其引脚排列如图3.11.3所⽰，其中，E P 为预计计数使能端，in C 为进位输⼊端，1P ~4P 为预计的输⼊端，out C 为进位输出端，U /D 为加减控制端，R 为复位端，CD4510输⼊、输出间的逻辑功能如表3.11.2所⽰。
表3.11.2：。
2. 译码与显⽰：⼗进制计数器的输出经译码后驱动数码管，可以显⽰0~9⼗个数字，CD4511是BCD~7段译码驱动集成电路，其引脚排列如图3.11.4所⽰。
LT 为试灯输⼊，BI 为消隐输⼊，LE 为锁定允许输⼊，A 、B 、C、D为BCD码输⼊，a~g为七段译码。
CD4511的逻辑功能如表3.11.3所⽰。
LED数码管是常⽤的数字显⽰器，分共阴和共阳两种，BS112201是共阴的磷化镓数码管，其外形和内部结构如图3.11.5所⽰。
图3.11.5三、计算机仿真实验内容：1. 计数10的电路：(1).单击电⼦仿真软件Multisim7基本界⾯左侧左列真实元件⼯具条“CMOS”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“CMOS_10V”，再在“Component”栏中选取4093BD和4017BD各⼀只，如图3.11.6所⽰，将它们放置在电⼦平台上。
图3.11.6(2).单击电⼦仿真软件Multisim7基本界⾯左侧左列真实元件⼯具条“Source”按钮，从弹出的对话框“Family”栏中选“POWER_SOURCES”，再在“Component”栏中选取“VDD”和地线，将它们调出放置在电⼦平台上。
(3). 双击“VDD”图标，将弹出如图3.11.7所⽰对话框，将“V oltage”栏改成“10”V，再点击下⽅“确定”按钮退出。
lab4_MultiSIM电路仿真实验
MultiSIM电路仿真实验一、实验目的1、了解MultiSIM电路仿真的一般步骤2、仿真RC电路和迟滞电压比较器电路3、仿真计数器和数码管显示电路4、运用MultiSIM的交互式仿真手段，模拟实际按键操作二、实验环境MultiSIM v9.0、Windows 2000 professional、PC机三、实验内容1、结合软件自带入门教程，熟悉MultiSIM基本工作流程。
2、实验参考原理图附后，系统使用5V供电。
3、用BCD向上计数器（CD4518B）和BCD－7段译码器（CD4511B），设计两位数码管向上计数器，带上电和手动清零功能；用RC电路实现数码管上电清零功能，最小复位高电平（>4.5V）持续时间应>250ns，计算所需的R、C取值。
将J2置于打开状态，对图中R8与C1之间的节点进行瞬态分析Transient Analysis（选择“分析参数”中的“初始条件”为“Set to zero”），观察上电时的电容充电特性是否满足要求，复制此瞬态分析图形内容作为实验数据保留。
运行仿真，切换J2状态，观察数码管显示是否为0。
4、设计迟滞比较器电路，加正弦信号源（设置有效值为1.76V，电压偏移为2.5V，频率60Hz）到迟滞比较器输入端，运行仿真，用虚拟示波器观察迟滞比较器的输入输出特性。
复制若干个周期的示波器波形作为实验数据保留，并指出两个门限电压值。
通过切换J1，选择迟滞比较器的输出作为计数器的触发源，观察数码管的变化。
5、移去上述正弦信号源，移去电容C2，运行仿真。
切换J3状态并手动模拟按键抖动过程，观察数码管和示波器显示结果。
移去上述正弦信号源，连接电容C2，运行仿真。
切换J3状态并手动模拟按键抖动过程，观察数码管和示波器显示结果。
比较以上两种方法，得出你的结论。
四、思考如何修改计数器电路，使得不显示高位的零？如果不采用迟滞比较器（如断开R3），对于三、5中的第二方案，能否消除按键抖动？实验需附的打印图：你的最终设计原理图、RC瞬态分析图形、迟滞比较器的输入输出示波器波形图（指出两个门限电压）。
multisim仿真教程译码器电路
输出就是G2A(S 2 )端数据信息的原码。若数据信 息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分 配器。括号中的符号是实际芯片中的符号。
2020/5/5
根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可 用作地址译码器。接成多路分配器，可将一个信号 源的数据信息传输到不同的地点。
二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如 图8.3.2所示，实现的逻辑函数是:
2020/5/5
8.3.1变量译码器 变量译码器的特点：对应于输入的每一位二 进制码，译码器只有确定的一条输出线有信号输 出。这类译码芯片有2线—4线译码器74LSl39，3 线—8线译码器74LSl38、74LS137、74LS237、 74LS238、74LS538，4线-16线译码器MC74154、 MC74159、4514、4515等。
2020/5/5
Initar 和Final栏分别表示输出字信号的起始 地址和终止地址，设置后，字信号从起始地址 开始逐条输出。
本例设置起始地址是0000，终止地址是 0009。字信号的输出方式分为Step（单步）
用鼠标单击一次Step按钮，字信号输出一 条。这种方式可用于对电路进行单步调试，便 于观察电路变化状态。
Z＝ ABCABCABC＋ABC
2020/5/5
图8.3.1 作数据分配器 图8.3.2 实现逻辑函数
2020/5/5
利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合 成一个4/16译码器，如图8.3.3所示。
2020/5/5
图8.3.3 用两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器电路
2020/5/5
2020/5/5
X时，或 G1（S1）＝X，G2A（S 2）＋G2B(S 3 )＝1 时，译码器被禁止，所有输出同时为1。括号中的 符号为实际芯片中的符号。
CAD实验六计数器,译码器和数码管显示电路
实验报告书前言•实验名称计数器、译码器和数码管显示电路•实验目的•熟悉NI Multisim 10软件的使用方法。
•学习用计数器、译码器和数码管显示电路。
•掌握计数器、数码管的使用方法。
•虚拟实验仪器及器材计数器、译码器、数码管、逻辑分析仪•实验步骤•打开Multisim10.0，依次打开菜单栏中place\component.•单击Group选框选择Sources,选择POWER_SOURCES在右边选框选择VCC，放置在制作面板。
同样路径依次放置DGND, GROUND。
选择SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES右边选框选择CLOCK_VOLTAGE.•选择Group选框Basic.选择SWITCH\SPDT.单击OK.选择RESISTOR\1.0K .在制作面板复制7个（共8个）。
•选择Group选框All groups\74HC_6V\74HC10D_6V\OK. 选择74LS\74LS00D和74LS191D 和74LS47D.依次放置在制作面板。
也可以在Component下的选框中输入元件名字搜索。
•选择Group选框Indicators\HEX_DISPLAY\SEVEN_SGE_COM_A\OK.•在工具栏中选择Logic analyzer.(逻辑分析仪)•六步做完后显示如图：(元件可旋转，水平或垂直镜像选择合适的位置)•摆放好位置后连线。
把光标放在元器件端口出现黑色十四图标单击开始连线。
如图：•更改元件属性，双击元件Label\RefDes和Value.只更改需要更改的。
Logic analyzer(逻辑分析仪)显示如图：•当开关S1置于“2”时，数码管显示范围0到9，当开关S1置于“3”时，数码管显示范围0到6.导线“4”断开，数码管显示为0.•当删除R1-R7时，数码管能显示，•思考题：若数码管换成SEVEN_SEG_COM_K.电路如何改造才能正常显示？答：若数码管换成SEVEN_SEG_COM_K，数码管将显示不正常。
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2020/8/11
• 该电路由计数器、译码器及数码管驱动显 示电路组成，原理电路如图12.7.1所示。计数 器选用74LS191四位二进制同步可逆计数器， 有四个J、K触发器和若干门电路组成，有一个 时钟输入（CLK）正边沿触发，四个触发器同 时翻转的高速同步计数器。
2020/8/11
• 由输出端QB和QD经逻辑组合电路接至计数器 （LOAD）端，构建计数进位阻塞电路。在设 计时可根据需要，由相应的输出端构建组合 逻辑电路，从而实现不同进制的计数器。
2020/8/11
2020/8/1图1 12.7.1 计数器、译码器、数码管驱动显示电路
• 从虚拟仪器中取逻辑分析仪XLA1，其上有1～F 共16个输入端，1～4端分别于计数器的四个数 据输出端QA～QD相连，第5～11端 分别与数码 管的七段A～G相连，第12端接CLK脉冲输入端 。用鼠标双击逻辑分析仪，将出现逻辑分析仪 面板窗口如图12.7.2所示。
2020/8/11
2020/8/11图12.7.2 时钟脉冲、输入、输出波形时序关系图
• 改变逻辑分析仪Clock区(Clock/Div)的个 数，从“1”调到“32”。在图12.7.2的左侧 显示的号码为原理图的节点号码，其并不能表 示出计数器输出端和数码管的段位字母，显示 不用鼠标左键双击与逻辑分析仪“1”号输入端 连接的图线，出现如图12.7.3所示对话框。直 观，所以要对原理图进行编辑。
2020/8/11
• 将对话框中Node name改成与数码管相对应 的符号A。其他与逻辑分析仪的输入端的连 线都以此法行之，点击仿真开关或按F5键进 行仿真，计数器的输出和数码管的波形时序 关系则立即直观的被显示在“Logic Analyzer—XLA1”的面板窗口中。见图 12.7.2。
2020/8/11
2020/8/11
图12.7.3 No