Proteus電子電路設計實踐論文

摘要：隨著現代電子計算機技術的迅速發展，使用EDA軟體進行的電路設計與模擬已經成為現代電子技術系統的必然趨勢，用Proteus模擬軟體進行電路設計、功能測試調節，簡化電路設計週期。文章在設計分析四路彩燈時使用了Proteus模擬軟體，能夠提高開發效率，降低開發成本，縮短開發週期。

關鍵詞：Proteus；電路設計；四路彩燈；模擬實驗

1Proteus軟體的概述

Proteus軟體是由英國LabcenterElectronics公司開發的一款EDA工具軟體，是目前世界上最先進最完善的電路設計與模擬平臺。Proteus軟體的功能強大，它集電路設計、製版及模擬等多種功能於一身，不僅能夠對電工、電子技術學科設計的電路進行設計與模擬，並且功能齊全，介面多彩，是近年來備受電子設計愛好者青睞的一款新型電子電路設計與模擬軟。在Proteus編輯介面繪製電路原理圖，通過模擬計算，修正錯誤，直到符合設計指標要求，確定設計方案，輸出設計圖，自動生成PCB圖、修訂。

2Proteus在電子電路設計中的應用例項

以四路彩燈數位電路設計為例，結合Proteus軟體輔助電子電路設計。其技術指標要求如下：

（1）共四個彩燈，分別實現三個過程，構成一個迴圈共12秒:；

（2）第一個過程要求四個燈依次點亮，共4秒；

（3）第二個過程要求四個燈以此熄滅，共4秒，先亮者後滅

（4）最後4秒要求四個燈同時亮一下滅一下，共閃4下。

2.1核心器件74LS194簡介

主要是考察設計四位雙向通用移位暫存器74LS194的靈活應用，四個燈可用四個發光二極體表示。如圖1，圖中MR為復位訊號，正常工作時應接高電平；CLK為時鐘訊號，上升沿到來時有效。

2.2題目分析與設計

把四路彩燈接在74LS194的Q0~Q3上，SR穩定接在一高電平，SL穩定接地地位，而D0~D3接週期為1秒的方波訊號。三個過程每個4秒，加起來正好是12秒。圖2是正確的CLK訊號與1HZ方波訊號的比較。前面我們已經確定D0~D3接1Hz的方波訊號，那麼Q0~Q3在讀D0~D3的訊號時是在CLK上升沿到來的一瞬間，看圖3的前半部分。當74LS194的工作方式為11時，一定要改變CLK的訊號頻率為D0~D3訊號頻率的2倍，才可以在D0~D3的一個週期內出現CLK的兩個上升沿，Q0~Q3分別讀到1和0各一次，如圖3的後半部分。即正確的時鐘訊號在整個12秒時間應該是前8秒為1Hz的頻率，後4秒變為2Hz的方波訊號，再用D觸發器分頻產生1HZ的方波訊號。

2.3電路實現

連線電路如圖3所示。因為設計出的是一個同步時序邏輯電路，注意途中兩個D觸發器的.時鐘連線在一起接週期為4秒的時鐘訊號。

3模擬

根據以上分析，連線電路如圖7所示，其中省去了555及二分頻電路，直接用數字脈衝源進行模擬。另外，圖中所有D觸發器的非同步輸入端在實際電路連線時最好接高電平。產生時鐘的電路用與非邏輯替代了與或邏輯。因為與非門的應用最普遍。平時我們在設計電路時，通過卡諾圖化簡得到的與或式，要想全部用與非門實現，可在草紙上直接畫成與或邏輯，然後只需要在與門的輸出端與此線的另一頭即或門的輸入端各加一個小圓圈，兩個邏輯非抵消，不影響邏輯關係，直到把或門的輸入處理完畢為止。這樣或門前面的與門都變成了與非門，或門變成了非或門，而根據摩根定理，非或門恆等於與非門。

參考文獻

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