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。

　　Multisim 是一個專門用于電路設計與仿真的EDA工具軟件。Multisim起源于20世紀80年代加拿大Interact ive Image Techno log ies公司推出的電子仿真軟件EWB5 0( E lectrONicsW orkbench )。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 0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MultiS IM， 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。Mu ltisim 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Mu ltisim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。

圖1  格雷碼計數器的狀態轉換圖

　　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。

表1  次態轉換表

　　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。

表2  JK 觸發器的驅動表

　　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：

　　依據以上分析， 在Multisim軟件中設計完成3位格雷碼同步加法計數器， 完成的電路如圖2所示。利用Mu ltisim 軟件的電路仿真功能來驗證設計電路的正確性， 在仿真中還可以將J 0 的驅動分別用同或門和異或門加反相器來實現。

圖2  3位格雷碼同步加法計數器

　　圖3所示為計數器仿真輸出波形。

圖3  計數器仿真輸出波形

　　在Multisim軟件的虛擬儀器欄中， 還有著名廠商電子測量的常用儀器4臺。其中， 有Ag ilent33120A 型函數發生器， Agilent34410A 型數字萬用表、Ag ilent54622D型數字示波器和泰克TektronixTDS2024型數字示波器。這4臺虛擬儀器的面板上各按鈕、旋鈕和輸入、輸出端口等與實物面板一樣， 在計算機上操作這些儀器就像在實驗室操作真實儀器一樣， 并且不用擔心損壞。為今后使用真實儀器打好基礎， 實現了%軟件即儀器&。在仿真中調用Ag ilent54622D型數字示波器，該示波器是具有兩個模擬輸入通道、16個邏輯輸入通道、帶寬為100MH z的高端示波器。將示波器的邏輯輸入通道D 1、D2、D3 分別與圖3中的Q0、Q1、Q2 連接， D7 與CP連接， 操作示波器上的旋鈕， 測量計數器的輸出波形。圖4所示為示波器測量仿真輸出波形。

圖4  示波器測量仿真輸出波形

　　2  結束語

　　在時序邏輯電路設計中應用Multisim軟件進行仿真分析， 在編輯電路、調整元件參數時十分方便， 它可以進行各種電子電路的設計與仿真， 并且仿真精度高。給電路設計測試帶來方便， 使電子線路的設計、性能參數的仿真等繁瑣的任務變得輕而易舉。