・１５４・ 价值工程 基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍｌ０的全减器的设计与仿真 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｌｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｕｌｔｉｓｉｍｌ０ 袁捷Ｙｕａｎ Ｊｉｅ （陕西职业技术学院，西安７１０１００） （Ｓｈａａｎｘｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉ ａｎ ７１０１００，Ｃｈｉｎａ） 摘要：Ｍｕｈｉｓｉｍ软件以其强大的仿真功能，在电路设计中已经广泛应用 文章基于ＮＩ公司的推出的新版本Ｍｕｌｔｉｓｉｍ １０设计了全减器，并对 设计进行仿真和理论分析，缩短了电路开发的周期，更加方便地计算电路以及调整参数，使设计的电路达到预期的要求。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉｓｉｍ ｓｏｆｔｗａｌ＇ｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｄｅｓｉｇｎＢａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＮＩ ｃｏｍｐａｎｙ ｌａｕｎｃｈｅｄ ａ ｎｅｗ ．ｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｓｉｍ１０，ｆｕｌｌ ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ ｉｓ ｄｅｓｉｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｇｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｄｅｓｉｎ ａｒｅ ｍａｄｅｗｈｉｇｃｈ ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｖｃｌｅ ０ｆ ．ｃｉｒｃｕｉｔ，ｍｏｒｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｎｅｄ ｃｉｇｒｃｕｉｔ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． 关键词：Ｍｕｈｉｓｉｍ软件；全减器；设计：仿真 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍｕｌｔｉｓｉｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ；ｆｕｌｌ ｓｕｂｔｒａｃｔｅｒ；ｄｅｓｉｎ；ｓｉｍｕｌｇａｔｉｏｎ 中图分类号：ＴＰ３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１２）０４—０１５４—０１ Ｏ引言 器的设计。其对应的功能表 Ｓ Ｏ × １ １ １ １ 表２ ７４ＬＳ１３８真值表 输入 输出 １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ 数字电子技术是电子和计算机学生的一门专业基础课。而数字 为表３所示。 电路逻辑分析和功能设计是他们应该掌握的非常重要的能力。尤其 其输出函数为Ｙ＝ 是电路设计更是会在以后的学习工作中得到充分的运用。如何利用 （ＡＢＣ０＋ＡＢＣ１＋ＡＢＣ２＋ＡＢＣ３） 现有资源，完成电路设计以及实现逻辑功能是设计的关键。 Ｇ。结合全减器的输出函数 随着电子技术的飞速发展，传统的电路设计手段已日趋落伍。 Ｃ ＡＢＣ＋ＡＢＣ＋ＡＢＣ＋ＡＢＣ和 计算机仿真开始在电子技术领域得到广泛的应用。通过Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软 Ｄｉ＝ＡＢＣ＋ＡＢＣ＋ＡＢＣ＋ＡＢＣ， 件的仿真可以让学生在虚拟元件的前提下，完成对电路的分析、设 只需设定变量Ａ与Ｂ分别 Ｓ２＋Ｓ３ Ａ２ Ａ１ Ａｏ －ａ Ｘ １ Ｏ ０ Ｏ ０ ××Ｘ ×Ｘ Ｘ ０ ０ ０ Ｏ １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ １ １ ０ １ １ １ １ ’ １ ０ １ ０ １ １ Ｏ １ １ １ １ １ ０ １ １ １ １ １ ０ １ １ １ １ １ １ １ １ Ｏ ０ Ｏ ０ １ Ｏ ０ １ １ １ １ ０ １ １ １ １ ０ １ １ １ １ １ １ Ｏ １ １ 计、改进。加强对元件、电路、设备仪器的认识和理解。对于培养学生 从输入端Ａ、Ｂ进入，并相应 的综合应用能力有着积极的作用。全减器应用广泛具有一定代表 配合其数据输入端Ｃ 即可。 性。下面以Ｍｕｈｉｓｉｍ软件设计全减器为例。 实现电路图为图４。 输入 Ａ． Ｏ Ｏ Ｏ ０ ｌ １ １ １ １ Ｏ １ １ １ １ １ １ ０ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ０ １全减器功能描述与分析 全减器是可以完成两个二进制数 的相减并求出差的电路。全减器真值 表如下：其中Ａ．和Ｂ表示二进制数的 第ｉ位，Ｃ，表示本位最终运算结果，即 表１全减器真值表 输出 Ｄ １ ０ １ ０ ｌ ０ １ ０ Ｂ． ０ Ｏ ｌ ｌ ０ Ｏ １ ｃ． Ｏ １ １ ０ １ ０ Ｏ Ｄ． Ｏ １ ｌ ｌ Ｏ ０ Ｏ 就是低位向本位借位或本位向高位借 位之后的最终结果，Ｄ 表示低位是否 向本位借位，Ｄ．表示本位是否向高位 借位。其真值表如表ｌ所示。 在Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件中找到逻辑转换 Ｃ—ｌｎ 一Ｃ—ＣＣ ｍＦ０ｌ ２３ ＯＪ－ ｌ １ １ １ １ 器并相应地将Ｃｉ和Ｄ；所对应的真值表输入其中。可等到其最简函 数为Ｃｉ＝Ａ Ｂ Ｃ＋Ａ ＢＣ ＋ＡＢ Ｃ ＋ＡＢＣ＝ＡｅＢ＠Ｃ、Ｄｉ＝Ａ Ｂ＋Ａ Ｃ。其图分 别为图１、图２。 Ｇ ｌ 图３用７４ＬＳ１３８实现全减器 表３ ７４ＬＳ１５３功能表 输入 Ａ Ｘ Ｕ１ 输出 Ｂ × １Ｙ ２－－ｃ． Ｙ ０ Ｏ Ｏ ０ ０ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ Ｃ０ Ｃｌ Ｃ２ ２Ｙ 一Ｄ． ０ １ ｌ Ｃ ３结语 以上介绍了利用Ｍｕｈｉｓｉｍ设计 图１ Ｃ．的真值表 图２ Ｄｌ的真值表 的两种全减器电路。还有一种主要 采用门电路设计的方法未作说明， ２一位全减器的不同实现方法 主要是因为使用元件较多电路容易 ２．１用译码器实现译码器７４ＬＳ１３８也常用来实现组合逻辑电 故障。所以如要采用这种设计，应尽 路，其对应真值表为表２所示。 ７ ＧＮＤ ７４ＬＳＩ５３Ｎ 图４用７４ＬＳ１５３实现全减器 量使用种类、数量最少的门电路为目标，以减少电路中信号延时，提 。 结合全减器的真值表，要实现全减器的逻辑功能，只需Ｃｉ＝ 高工作速度。本文说介绍方法主要采用集成电路进行电路设计，设 计的器件数目较少，连线也较少，设计方便。具体电路设计时，应视 。实现其功能的电路图如图３所示。 ，和Ｄｉ ２．２用数据选择器实现数据选择器７４１５１５３亦可以完成全减 具体情况而定。参考文献： 『ｌ１熊伟．Ｍｕｌｔｉｓｉｍ７电路设计及仿真应用［Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００５． 『２１王忠庆．电子技术基础（数字部分）【Ｍ】．北京：高等教育出版社，２００１． 作者简介：袁捷（１９８３一），男，陕西汉中人，陕西职业技术学院，助教，学士学 位，从事电子方面教学。