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Proteus电子电路设计实践论文
摘要：随着现代电子计算机技术的迅速发展，使用EDA软件进行的电路设计与仿真已经成为现代电子技术系统的必然趋势，用Proteus仿真软件进行电路设计、功能测试调节，简化电路设计周期。文章在设计分析四路彩灯时使用了Proteus仿真软件，能够提高开发效率，降低开发成本，缩短开发周期。
关键词：Proteus；电路设计；四路彩灯；仿真实验
1Proteus软件的概述
Proteus软件是由英国LabcenterElectronics公司开发的一款EDA工具软件，是目前世界上最先进最完善的电路设计与仿真平台。Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科设计的电路进行设计与仿真，并且功能齐全，界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子电路设计与仿真软。在Proteus编辑界面绘制电路原理图，通过仿真计算，修正错误，直到符合设计指标要求，确定设计方案，输出设计图，自动生成PCB图、修订。
2Proteus在电子电路设计中的应用实例
以四路彩灯数字电路设计为例，结合Proteus软件辅助电子电路设计。其技术指标要求如下：
（1）共四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循环共12秒:；
（2）第一个过程要求四个灯依次点亮，共4秒；
（3）第二个过程要求四个灯以此熄灭，共4秒，先亮者后灭
（4）最后4秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。
2.1核心器件74LS194简介
主要是考察设计四位双向通用移位寄存器74LS194的灵活应用，四个灯可用四个发光二极管表示。如图1，图中MR为复位信号，正常工作时应接高电平；CLK为时钟信号，上升沿到来时有效。
2.2题目分析与设计
把四路彩灯接在74LS194的Q0~Q3上，SR稳定接在一高电平，SL稳定接地地位，而D0~D3接周期为1秒的方波信号。三个过程每个4秒，加起来正好是12秒。图2是正确的CLK信号与1HZ方波信号的比较。前面我们已经确定D0~D3接1Hz的方波信号，那么Q0~Q3在读D0~D3的信号时是在CLK上升沿到来的一瞬间，看图3的前半部分。当74LS194的工作方式为11时，一定要改变CLK的信号频率为D0~D3信号频率的2倍，才可以在D0~D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0~Q3分别读到1和0各一次，如图3的后半部分。即正确的时钟信号在整个12秒时间应该是前8秒为1Hz的频率，后4秒变为2Hz的方波信号，再用D触发器分频产生1HZ的方波信号。
2.3电路实现
连接电路如图3所示。因为设计出的是一个同步时序逻辑电路，注意途中两个D触发器的时钟连接在一起接周期为4秒的时钟信号。
3仿真
根据以上分析，连接电路如图7所示，其中省去了555及二分频电路，直接用数字脉冲源进行仿真。另外，图中所有D触发器的异步输入端在实际电路连接时最好接高电平。产生时钟的电路用与非逻辑替代了与或逻辑。因为与非门的应用最普遍。平时我们在设计电路时，通过卡诺图化简得到的与或式，要想全部用与非门实现，可在草纸上直接画成与或逻辑，然后只需要在与门的输出端与此线的另一头即或门的输入端各加一个小圆圈，两个逻辑非抵消，不影响逻辑关系，直到把或门的输入处理完毕为止。这样或门前面的与门都变成了与非门，或门变成了非或门，而根据摩根定理，非或门恒等于与非门。
参考文献
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[2]尉乔南，曹原.基于Proteus的四路彩灯设计[J].科技信息(学术版)，2008，19:179~182．
[3]吴小花.基于Proteus的电子电路的设计与实现[J]．现代电子技术，2011，34(15):174~176．
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