三態(tài)門邏輯功能的Multisim仿真方案

摘要：介紹了用Multisim仿真軟件分析三態(tài)門工作過程的方法，目的是探索三態(tài)門工作波形的仿真實驗技術(shù)，即用Multisim仿真軟件中的字組產(chǎn)生器產(chǎn)生三態(tài)門的控制信號及輸入信號，用Multisim中示波器、邏輯分析儀多蹤同步顯示三態(tài)門的各個輸入信號及輸出信號波形。并介紹了不同工作條件下仿真時Muhisim中字組產(chǎn)生器的設(shè)置方法、字組產(chǎn)生器的字組內(nèi)容如何反映三態(tài)門輸入端的不同輸入情況。結(jié)論是可直觀形象地描述三態(tài)門的工作過程。所述方法的創(chuàng)新點是解決了三態(tài)門的工作波形無法用電子實驗儀器進(jìn)行分析驗證的問題。
關(guān)鍵詞：三態(tài)門；Multisim；字組產(chǎn)生器；示波器；邏輯分析儀

三態(tài)門是具有輸出高電平、輸出低電平和輸出高阻態(tài)等三種輸出狀態(tài)的邏輯門。其中，輸出高電平、輸出低電平狀態(tài)表明三態(tài)門的輸出與輸入之間有邏輯關(guān)系；輸出高阻態(tài)表明三態(tài)門的輸出與輸入之間沒有邏輯關(guān)系。
用Multisim仿真軟件進(jìn)行三態(tài)門工作過程波形仿真分析，以虛擬儀器中的字組產(chǎn)生器做實驗中的信號源產(chǎn)生所需的控制及輸入變量信號，以示波器、邏輯分析儀顯示控制及輸入變量信號、輸出函數(shù)信號波形，可直觀描述三態(tài)門的工作過程，以下分析用Multisim10版本。

1 三態(tài)門邏輯功能的Multisim仿真實驗方法
1)創(chuàng)建電路確定字組產(chǎn)生器產(chǎn)生三態(tài)門所需的各個工作方式控制及輸入變量、示波器或邏輯分析儀所顯示的控制及輸入變量、輸出函數(shù)，將三態(tài)門的工作方式控制及輸入端接字組產(chǎn)生器，三態(tài)門的工作方式控制及輸入端、輸出端接示波器或邏輯分析儀。
三態(tài)門從Multisim的TTL數(shù)字IC庫中找出，字組產(chǎn)生器、示波器及邏輯分析儀從虛擬儀器庫中找出。
2)設(shè)置字組產(chǎn)生囂確定反映三態(tài)門不同控制及輸入端輸入情況的字組產(chǎn)生器各個字的內(nèi)容：在字組產(chǎn)生器中依次輸入各字組數(shù)據(jù)，進(jìn)行字組信號的設(shè)置。
3)仿真運行分析進(jìn)行實驗仿真，分析仿真實驗結(jié)果。

2 三態(tài)門邏輯功能的Multisim仿真實驗舉例
2．1 用Multisim仿真驗證三態(tài)門的邏輯關(guān)系
以74LS126三態(tài)傳輸門作為仿真實驗器件。其邏輯表達(dá)式為

其中，EN為三態(tài)門的工作方式控制變量，A為三態(tài)門的輸入變量，Y為三態(tài)門的輸出函數(shù)。
1)仿真實驗電路創(chuàng)建構(gòu)建仿真實驗電路如圖1所示。

字組產(chǎn)生器產(chǎn)生三態(tài)門的EN、A信號，四蹤示波器顯示三態(tài)門的EN、A及Y信號波形。
2)字組產(chǎn)生器輸出字組的設(shè)計設(shè)計字組產(chǎn)生器輸出信號時，將A輸入信號設(shè)計成在EN=0、1期間有變化，以驗證三態(tài)輸出的特點。
輸入波形設(shè)計及字組內(nèi)容如圖2所示。