基于Multisim的時序邏輯電路設計與仿真

隨著計算機技術的發展，電子電路的設計與分析方法發生了重大變革，可以通過計算機輔助分析和仿真技術來完成。EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的通用軟件系統，是指以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，進行電子產品的自動設計。
Muhisim是一個專門用于電路設計與仿真的EDA工具軟件。Muhisim起源于20世紀80年代加拿大Interactive Image Technologies公司推出的電子仿真軟件EWB5．0(Electronics Workbench)。它以界面形象直觀、操作方便、分析功能強大、易學易用等突出優點，在20世紀90年代得到迅速推廣，受到電子行業技術人員的青睞。跨入21世紀，IIT公司在保留原版本的優點基礎上，增加了更多功能和內容，特別是改進了EWB5．O軟件虛擬儀器調用有數量限制的缺陷。推出EWB6．0版本，并取名MultiSIM，也就是Multisim2001版本。與其他EDA工具軟件相比，Multisim提供了一個更大的元件數據庫，可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，對模擬、數字、模擬／數字混合電路進仿真。Multi-sim提煉了SPICE仿真的復雜內容，無需懂得深入的Spice技術就可以很快地進行仿真和分析新的設計，這也使其更適合電子專業教學。通過Muhisim和虛擬儀器技術，PCB設計工程師和電子學教育工作者可以完成從理論到原理圖的繪制與仿真，再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。

1 時序邏輯電路設計與仿真
在數字電路中有多種編碼，其中格雷碼每次狀態更新僅有一位代碼變化，電路采用格雷碼的優點是可以從編碼形式上杜絕瞬間狀態的模糊現象，從而避免某些邏輯差錯。它是比較常用的可靠性編碼，主要用于將模擬信號轉換成數字信號。
時序邏輯電路設計是數字電子技術課程中的重要部分，以時序邏輯電路格雷碼計數器的設計為例，設計一個有觸發器組成的3位格雷碼同步加法計數器。
第一步，根據設計要求編制格雷碼計數器的狀態轉換圖，如圖1所示。

采用同步工作方式，只需一個公共CP信號，選擇JK觸發器，其輸入端較多，設計簡單靈活。
第二步，作次態轉換表，如表1所示。

第三步求各觸發器的驅動方程。
列出JK觸發器的驅動表如表2所示。

根據次態轉換表和JK觸發器的驅動表，得到各觸發器的驅動方程