Proteus電子電路設計實踐

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

關鍵詞：Proteus；電路設計；四路彩燈；仿真實驗

1Proteus軟件的概述

Proteus軟件是由英國LabcenterElectronics公司開發的一款EDA工具軟件，是目前世界上最先進最完善的電路設計與仿真平臺。Proteus軟件的功能強大，它集電路設計、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠對電工、電子技術學科設計的電路進行設計與仿真，并且功能齊全，界面多彩，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仿真軟。在Proteus編輯界面繪制電路原理圖，通過仿真計算，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實例

以四路彩燈數字電路設計為例，結合Proteus軟件輔助電子電路設計。其技術指標要求如下：（1）共四個彩燈，分別實現三個過程，構成一個循環共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，先亮者后滅（4）最后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寄存器74LS194的靈活應用，四個燈可用四個發光二極管表示。如圖1，圖中MR為復位信號，正常工作時應接高電平；CLK為時鐘信號，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接周期為1秒的方波信號。三個過程每個4秒，加起來正好是12秒。圖2是正確的CLK信號與1HZ方波信號的比較。前面我們已經確定D0~D3接1Hz的方波信號，那么Q0~Q3在讀D0~D3的信號時是在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的信號頻率為D0~D3信號頻率的2倍，才可以在D0~D3的一個周期內出現CLK的兩個上升沿，Q0~Q3分別讀到1和0各一次，如圖3的后半部分。即正確的時鐘信號在整個12秒時間應該是前8秒為1Hz的頻率，后4秒變為2Hz的方波信號，再用D觸發器分頻產生1HZ的方波信號。

2.3電路實現

連接電路如圖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觸發器的時鐘連接在一起接周期為4秒的時鐘信號。

3仿真

根據以上分析，連接電路如圖7所示，其中省去了555及二分頻電路，直接用數字脈沖源進行仿真。另外，圖中所有D觸發器的異步輸入端在實際電路連接時最好接高電平。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，然后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，不影響邏輯關系，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，非或門恒等于與非門。

參考文獻

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作者：楚微瑋 單位：咸寧職業技術學院