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EWB电子电路仿真软件在数字电路教学中的应用.pdf

EWB不但是一个非常优秀的电子设计软件,而且也是一个 非常优秀的电子技术模拟实际训练软件.它几乎可以完成在实 验室进行的所有电子技术的实验,并且和实际实验情况非常贴 切,选用的元器件和仪器也和实际情况非常相近,一般会正确使 用常规仪器的读者,都能较快地掌握软件所提供的虚拟仪器的 使用方法。另外在实验设备和仪器不能满足某些实验课要求的 情况下.用EWB进行仿真实验不失为一种有效的补充方法。由 于EWB软件是基于Windows操作系统上的,所以它的操作方 法的其它基于Windows环境下的软件操作方法一样.所见即所 得。要用的元器件、仪器等,只要用鼠标点击,随时可以取来,完 成参数设置,连接成电路,就可以启动运行,进行分析和测试等。 因此EWB软件具有入门容易,学习轻松,结合实际,富有趣味的 特点。
现相应的该真值表的简化逻辑表达式。注意,在逻辑表达式中的 的“,”是用来表示逻辑变量的“非”。
(3)表达式一真值表、逻辑电路或逻辑与非门电路
也可以直接在逻辑表达式栏中输入逻辑表达式(“与一或”式
及“或一与”式均可),然后按下“表达式一真值表”按钮可得到相应 的真值表;按下“表达式一电路”按钮可得到相应的逻辑电路;按 下“表达式一与非门电路”按钮可得到由与非门构成的逻辑电路。
号A、B为00、01、10、11。
A)编辑字信号输出地址范围为0000~_0003,在Initial文 件框中输入o000.在Final文本框中输入0003。
B)选择输出方式:单帧输出。按BURST钮即可。 C)设定输出频率:可默认系统设置为lKHZ。 设置逻辑分析仪,双击逻辑分析仪图标,显示它的面板。可 默认系统设置。逻辑分析仪可以同步记录和显示16路逻辑信 号,因此.当把电路的输入信号和输出信号都接入逻辑分析仪的 输入端时,可以同步显示出输入信号和输出信号的波形。单击仪 器库图标,打开仪器库,将逻辑分析仪图标拖到工作区,再双击 该图标,显示其面板。面板上部为波形记录区,左边是16路信号 输入端,自上而下依次排列,上面第一路是输入信号的最低位, 下面最后一路是输入信号的最高位。在波形记录区的两边各有 一根读数指针,拖动读数指针到适当的位置,可读取波形数据。 面板下方为读数显示的控制区。读数显示可读出指针l和指针 2对应的时间值,以及两个指针所在位置的16路信号值(即逻 辑值,以16进制数读出)。控制操作有停止(Stop)、复位(Reset)、 采样频率设置(C10ck set)、水平时间刻度设置和触发模式设置 (trig甜e set)。复位钮对逻辑分析仪产生复位控制。在运行中,每 按一下复位钮。记录区波形被清除,并重新开始显示波形;在停 止运行后按下复位钮,则消除波形记录区的波形。采样频率一般 默认系统设定值即可。调节水平时问刻度设置,可调整波形的疏 密。 (5)启动运行:单击启动开关,电路开始运行,此时逻辑分 析仪的波形记录应有波形输出。可调节波形显示区右下方的时 间刻度,使显示出疏密合适和波形。 (6)分析波形:用鼠标拖动读数指针到波形的适当位置,读 取A、B、S和C的波形逻辑值,并记录在表2中,结果显示电路 逻辑功能正确。
参考文献: 【1】叶致诚,唐冠中电子技术基础实验北京:高等教育出版社。1995 【2】彭华林,李仁发,欧青立。谌令梅虚拟电子实验平台应用技术湖南
科学技术出版社1999 【3】章忠全,电子技术基础:实验与课程设计。北京:中国电力工业出版
社.1999
万方数据
EWB电子电路仿真软件在数字电路教学中的应用
逻辑转换仪ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ以将多路(最多八路)输入一路输出的逻辑电
路导出它的真值表。首先画出逻辑电路,并将其输入端接至逻辑 转换仪的输入端.输出端通过换接开关接至逻辑转换仪的输出
端。按下“电路…真值表”按钮。在逻辑转换仪的显示窗口,即真
值表区出现该电路的真值表。
(按2下)真“值真表值表一~逻逻辑辑表表达达式式”按钮。在逻辑表达式栏即可出
下面以EwB5.0版本为例通过组合逻辑电路一章的组合逻 辑分析为例.说明EWB软件在数字电路课程教学中的应用效
果。 例如分析图1所示电路的逻辑功能

A S

图1 逻辑图 按常规的分析方法是:写出逻辑表达式并化简,再列出真值 表,最后分析其逻辑功能。利用EWB进行仿真分析,方法有以下 两种: 方法1:用开关送人逻辑电平,用指示灯显示输出结果。 1 根据图1所示逻辑图。在EWB工作区编辑仿真电路图。 (1)双击桌面上EWB启动图标,进入EWB主窗口。 (2)从库中调出全部电路部件: 单击逻辑门电路库图标.用鼠标将5个与非门拖到工作区, 并放置在适当的位置: 单击基本器件库图标.用鼠标将开关拖到工作区的适当位 置,并将其反转180度,以便于接线; 单击电源库图标。用鼠标将其+VCC和接地符号拖到工作 区适当位置: 单击指示器件图标,用鼠标将红色指示灯拖到工作区适当 位置: (3)设置器件参数和定义开关控制键: A)门电路参数默认系统设定值,不必重新设置; B)电源+VCC默认茅统设置为+5V: C)定义开关控制键:系统默认的开关键为空格键。按动键 盘上的空格键,可以看到二个开关同时动作。若要分别对开关进 行控制,则要重新定义开关控制键。方法是用鼠标双击某个开 关,打开参数对话框,在Kev文本框中键入控制键名,如A,然后 确定关闭对话框即可。此时,可以看到开关的上方『Spacel变成 [A】,表明该开关由字母A控制。用同样的方法,将其余一个开关 的控制键定义为fB】。 D)按图1原理图连接电路。 E)标记输入、输出标号A、B、S和C,得出仿真电路。 2仿真测试电路的逻辑功能。 按动开关控制键【A]和【B】,依次输入逻辑变量为00、01、10、 1l,观察输出指示灯的状态,便可得到如表l所示的结果。可见,
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
刘卉 湖南省建材高等专科学校计算机科学系,湖南,衡阳,421001
福建电脑 FUJIAN COMPUTER 2006,""(2) 2次
参考文献(3条) 1.叶致诚 唐冠中电子技术基础实验 1995 2.彭华林.李仁发.欧青立.谌令梅 虚拟电子实验平台应用技术 1999 3.章忠全 电子技术基础:实验与课程设计 1999
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福建电脑
2006年第2期
EWB电子电路仿真软件在数字电路教学中的应用
刘卉
(湖南省建材高等专科学校计算机科学系湖南衡阳421001)
【摘 要】 随着计算机技术的普及,EDA技术得到愈来愈广泛应用。EI)A是电子设计自动化(Electrollic Design Automation)的英文缩写,将EDA技术引入数字电路课程教学,可以使教师在讲述理论的同时,利用EDA技术软件进行 仿真、演示,使学生消除“抽象感”,增加学习的兴趣。使课堂教学更生动、直观,使数字电路课程中一些基本理论和基本 概念更加容易理解。作者以组合逻辑电路分析一章中半加器的分析为例来说明EDA软件之一EwB(E1ectronics Workbench)在数字电路课程教学中的应用。
【关键词】虚拟模拟仿真软件
EWB的英文全名是Electronics Workbench(电子工作台), 它虚拟了一个可以对模拟电子电路和数字电子电路进行模拟仿 真的工作台.具有较完善的各种元器件模型库和几种常用的分 析仪器。能进行电子电路设计,并能对电子电路进行较详细的 分析.包括静态分析、动态分析、时域分析、频域分析、噪声分析、 失真分析和器件的线性与非线性分析.还能进行离散付里叶分 析、零极点分析等多种高级分析。能将设计好的电路文件直接输 出到常用的一些电子电路排版软件,如protel等,排出印刷电路 板图,为实现电子电路的设计提供了很大的方便。
逻辑转换仪仿真结果如图2所示。
图2逻辑转换仪将逻辑电路转换成真值表与逻辑表达式 可见.在数字电路课程教学中,应用EWB仿真软件进行理
论分析及电路结构的模拟分析时,可以使抽象的理论形象化、复 杂的电路实际化。使枯燥的电路特性分析变得生动、形象、真实、 可信,让学生在课堂中就能感受到实验才具有的测试效果,更好 地把理论与实验联系起来。虽然,软件的仿真不能完全代替硬件 试验.但EWB软件的仿真分析功能与精确度。是任何硬件实验 都难以达到的。因此。将EWB软件应用于数字电路教学。将有利 于培养学生用工程观点分析问题的解决问题的能力,全面提高 学生的整体科技素质。
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这是一个半加器。 表l半加器仿真记录表




















从仿真的结果显示逻辑功能正确。 方法2:用字信号发生器作输人信号,用逻辑分析仪显示输 入、输出波形,根据波形分析验证电路逻辑功能。 (1)把仿真电路中的开关、+VCC和接点符号删除; (2)调用字信号发生器和逻辑分析仪;单击仪器库图标,用 鼠标把字信号发生器和逻辑分析仪拖到工作区,放置在适当的 位置。 (3)将仪器与仿真电路连接好。把逻辑电路的输入信号A、 B和输出信号S和C都送到逻辑分析仪的输入端,同时显示5 个波形.以便于分析。 (4)仪器设置: 设置字信号发生器:双击字信号发生器图标,显示字信号发 生器面板,再进行以下的编辑。编辑字信号,从0号地址开始,分 别输人0000H、000lH、0004H、o005H。均是16进制数,其最低位 分别对应二进制数为0000、000l、0100、010l。它们对应输入信
数字电路是计算机专业的一门骨干课程,其教学效果的好、 坏,学生接受的程度,将直接影响后续各类相关专业课程的教学 效果。目前,在数字电路课程教学中,教师一般采用的教学方法 是:先在课堂上给学生介绍理论知识,再引用例题加以论证,然 后由学生通过做作业和实验加深对理论的理解。这种传统的教 学方式,存在着以下的问题:一是大多数教师只着重于传授理论 知识,无法使学生真实地感受到电路的可实现性,也无法判断理 论分析方案的正确性。二是理论分析通常都是一些繁琐的公式 推导及一些孤立的计算数据,很难形成电路的特性曲线,缺乏直 观性,更难对电路的参数进行分析及优化设计。三是学生在听理 论课时,由于跟实际联系不上,对理论难以理解,甚至于不能理 解。造成对数字电路“难学、抽象”的思想障碍,从而对学习失去 兴趣。将WEB引入数字电路教学。可以使教师在讲解理论的同 时,利用WEB软件进行仿真、演示,使学生消除“抽象感”,增加 学习兴趣。使课堂教学更加生动、直观,使数字电路课程中一些 基本理论和基本概念更加容易理解。
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