基于计数器74LS290的Multisim仿真出现的问题及处理
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1、出现“获取复合循环轮廓错误”
解决:查找循环语句下面的程序段,程序段中的任何错误都有可能出现这个问题,比如,程序输入不完整,坐标点数据计算错误,半径选择不合适等等。
2、出现“机床不在断点上”
解决:将机床回零或按“RESET”键复位。
3、出现“找不到GOTO语句“
解决:查找下一个语句中的G00或G01代码,代码中的数字“0”输成字母“O”了。
4、出现“复合循环起始行号错误”
解决:程序没有顺序号(N*)或者循环语句的开始和结束语句的顺序号输入不正确。
5、出现“X轴或Z轴行程越出”
解决:一是检查程序中的X坐标和Z坐标的尺寸是否有超行程的,二是查看找正(对刀)步骤是否有误。
三是检查OFFSET中坐标系G54界面里的EXT处是否有数据,有则清零。
6.出现“进给速度为零”
解决:查看程序中的代码,如第一次出现G01或其它循环指令时,给出进给速度F值。
7.出现问题现象:对好刀(找正)后,运行程序,程序不执行,且没有报警信息。
解决:仔细查看程序中的M03是否写成了M30?
8.出现问题现象:切削时报警“刀柄干涉”
解决:一查对刀是否正确,二查循环次数是否太小,导致切削量过大。
9. 出现问题现象:VNUC软件保存项目后打不开所保存的文件?
解决:不能直接双击打开所保存的.vpj文件,而应该先把仿真软件打开后,再从软件里“文件”-----“打开项目”,找到所要打开的文件后直接打开即可。
Modelsim使用常见问题及解决办法在ISE启动modelsim时遇到问题1。
我在ISE中启动modelsim时出现了下面的错误Loading work.tb_ic1_func# ** Error: (vsim-19) Failed to access library 'xilinxcorelib_ver' at "xilinxcorelib_ver".# No such file or directory. (errno = ENOENT)# ** Error: (vsim-19) Failed to access library 'unisims_ver' at "unisims_ver". # No such file or directory. (errno = ENOENT)# Loading work.fifoctlr_ic_v2# ** Error: (vsim-19) Failed to access library 'xilinxcorelib_ver' at "xilinxcorelib_ver".# No such file or directory. (errno = ENOENT)# ** Error: (vsim-19) Failed to access library 'unisims_ver' at "unisims_ver". # No such file or directory. (errno = ENOENT)# ** Error: (vsim-3033) fifoctlr_ic_v2.v(126): Instantiation of 'BUFGP' failed. The design unit was not found.是什么原因?“点到仿真模式,在source里面选中你建立工程选择的芯片,然后看Processes,点开,有个compile HDL simulation library,运行一下就OK了”2.ISE用modelsim仿真提示:# ** Error: (vish-4014) No objects found matching '*'.结果仿真时老是报错:# ** Error: (vish-4014) No objects found matching '*'.# Error in macro ./test_top_tb.fdo line 10# (vish-4014) No objects found matching '*'.# while executing# "add wave *"解决办法,改modelsim.ini文件中的一个参数:VoptFlow = 0# ** Error: (vish-4014) No objects found matching 'XXXX'.在之前的设计里有一个信号XX, 并且保持在wave.do文件里现在这个信号在你的设计你被去掉了,modelsim仍然调用旧的wave.do,找不到对应的信号XX,就报错误这个错误可以忽略3.当对IP核修改后,用Modelsim仿真显示:No entity is bound for inst 或CE is not in the entity。
1.检查学生机与教师机网络是否通畅的方法?如果不在同一个网段,如何进行修改?⏹“开始”—“运行”—输入“cmd”,“ping 机器名或IP地址”2.首次运行加密锁管理程序,跳出的注册码输入框中系列号显示全0?⏹可能加密锁未识别,插拔一下加密锁重启机器再试;⏹打印机接口接触不良,导致无法识别;⏹重新安装一下仿真软件。
3.运行加密锁管理程序,提示“未通过测试,请与管理员联系……”。
出现此情况可能是什么原因?⏹加密锁损坏;⏹打印机接口接触不良;⏹若是试用版加密锁,次数已用完。
4.加密锁管理程序已正常运行,运行数控加工仿真系统,没有反应,无法跳出登陆窗口?⏹(WINXP操作系统)在桌面空白处点击鼠标右键,“属性”—“设置”—“高级”—“疑难解答”,硬件加速调低些,重启机器后再试。
⏹检查杀毒软件,看防火墙是否拒绝了Machine文件的运行。
5. 数控加工仿真系统窗口已打开,但是界面显示不完全?⏹查看分辨率,最低必需为1024*768.6.加工零件过程中,工件或刀具显示呈黑色,如何改善或解决?⏹(WINXP操作系统)在桌面空白处点击鼠标右键,“属性”—“设置”—“高级”—“疑难解答”,硬件加速调低些,重启机器后再试。
7. 执行程序,系统提示“内存不足……”?⏹程序中有死循环;⏹循环次数单位不正确,以致次数过多。
8. 执行程序,系统提示“#n后无数据……”?⏹字母或数字输入错误,例如“G0”错输为“GO”。
9. FANUC系统,程序无误,但是自动加工运行机床不移动且无报警提示?⏹查看程序中数值是否加小数点,因为FANUC系统默认没有小数点的数值以千分之一毫米为单位;⏹也可通过“系统管理”—“系统设置”—“FANUC属性”进行修改默认设置;⏹机床被锁住。
10.授课时,学生机可以打开仿真系统,但是显示大机床、不与教师机同步?⏹检查仿真系统版本是否一致;⏹检查“教师机属性”、“学生机属性”,查看其中的“发送端口”、“接受端口”是否一致;⏹防火墙阻止了。
Multisim 数字电路仿真实验1.实验目的用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。
2.实验内容实验19.1 交通灯报警电路仿真交通灯故障报警电路工作要求如下:红、黄、绿三种颜色的指示灯在下列情况下属正常工作,即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯同时指示,而其他情况下均属于故障状态。
出故障时报警灯亮。
设字母R、Y、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯,高电平表示灯亮,低电平表示灯灭。
字母Z 表示报警灯,高电平表示报警。
则真值表如表19.1 所示。
逻辑表达式为:Z = R Y G + RG + RY若用与非门实现,则表达式可化为:Z = R Y G ⋅RG ⋅RYMultisim 仿真设计图如图19.1 所示:图19.1 的电路图中分别用开关A、B、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗,开关接向高电平时表示灯亮,接向低电平时表示灯灭。
用发光二极管LED1 的亮暗模拟报警灯的亮暗。
另外用了一个5V直流电源、一个7400 四2 输入与非门、一个7404 六反相器、一个7420 双4 输入与非门、一个500欧姆电阻。
图19.1 交通灯报警电路原理图在仿真实验中可以看出,当开关A、B、C 中只有一个拨向高电平,以及B、C 同时拨向高电平而A 拨向低电平时报警灯不亮,其余情况下报警灯均亮。
实验19.2 数字频率计电路仿真数字频率计电路的工作要求如下:能测出某一未知数字信号的频率,并用数码管显示测量结果。
如果用2 位数码管,则测量的最大频率是99Hz。
数字频率计电路Multisim 仿真设计图如图19.2 所示。
其电路结构是:用二片74LS90(U1 和U2)组成BCD 码100 进制计数器,二个数码管U3 和U4 分别显示十位数和个位数。
四D 触发器74LS175(U5)与三输入与非门7410(U6B)组成可自启动的环形计数器,产生闸门控制信号和计数器清0 信号。
信号发生器XFG1 产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号,信号发生器XFG2 产生频率为1-99Hz(人为设置)、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。
目录1.设计任务 (1)2.设计原理及方案 (2)2.1设计方案 (2)2.2设计原理 (2)3.设计步骤和结果 (3)3.1振荡器 (3)3.2计数器 (3)3.3控制电路 (4)4.总电路图 (5)5.课程设计总结 (6)6.设计体会 (7)参考文献 (8)- I -数字电子技术课程设计报告1.设计任务电子秒表是测定段时间间隔的仪表,由振荡电路、计数器、译码器、显示电路等部分组成,其中振荡器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
技术要求:1、采用中、小规模数字集成电路实现。
2、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。
3、可以准确显示00.00-99.99。
4、由七段LED显示器显示。
5、控制开关两个:启动(继续)暂停计时开关和复位开关。
6、利用Multisim (或EWB)进行电路仿真与调试。
- 1 -数字电子技术课程设计报告2.设计原理及方案2.1 设计方案该方案采用的是用555振荡器产生一个100HZ的脉冲,送入十进制加法计数器74LS290,通过共阴极七段数码管来显示结果,可以准确显示00.00-99.99秒的计时,并且能够通过控制电路实现启动、暂停、和清零功能。
设计流程图如图2.1图2.1 流程图2.2 设计原理由555振荡器产生100Hz脉冲信号,作为10毫秒的计时脉冲;10毫秒计数器计满10后,向100毫秒计数器产生进位脉冲;100毫秒计数器计满10后,向1秒计数器产生进位脉冲;1秒计数器计满10后,向10秒计数器产生进位脉冲。
计数器的输出经显示译码器译码后送显示器显示。
该电路设置两个控制键控制“S1”,“S2”。
键“S1”控制电路的清零功能,键“S2”控制电路的暂停功能。
- 2 -数字电子技术课程设计报告3.设计步骤和结果3.1振荡器振荡器是数字秒表的核心。
振荡的稳定度及频率的精度决定了数字式秒表的精确度,一般来说振荡器的频率越高,计时精度也越高。
multisim使用中的问题及解决方法在使用Multisim过程中,可能会遇到一些常见的问题。
本文将介绍其中一些问题,并提供相应的解决方法。
1. 电路仿真出现错误消息如果在进行电路仿真时,出现错误消息,有几个可能的原因和解决方法。
首先,请确认所使用的元件和连接是正确的。
检查电路中是否存在缺失的连接或者错误的元件。
其次,确认元件的参数设置是否正确,包括电阻、电容和电感等值。
最后,检查仿真设置是否正确,例如仿真时间、步长等参数。
2. 电路仿真速度较慢在进行复杂电路的仿真时,可能会遇到仿真速度较慢的情况。
这主要是由于电路的复杂度和计算机性能不匹配所导致的。
为了解决这个问题,可以尝试以下方法:关闭一些不必要的仿真器件或模块,减少仿真的计算量;调整仿真器件的精度和采样参数,适当降低精度和采样率;使用高性能的计算机进行仿真。
3. 错误的元件符号或元件库缺失在Multisim中,可能会出现错误的元件符号或者缺失的元件库的情况。
解决方法是下载并安装最新的Multisim元件库或者更新已有的元件库。
在National Instruments的官方网站上可以找到最新的元件库版本,并进行安装。
4. 电路图无法编译或加载如果在打开或加载电路图时遇到问题,可能是由于文件损坏或不兼容所导致。
可以尝试将电路图保存为不同的文件格式,并尝试重新加载。
如果问题依然存在,可以尝试修复Multisim安装程序或重新安装Multisim软件。
5. 无法找到所需元件在使用Multisim时,有时可能无法找到所需的元件。
这可能是由于元件库未正确加载或者元件库中缺少相应的元件所致。
解决方法是检查Multisim的元件库设置,并确保所需的元件库已正确加载。
如果找不到特定的元件,可以尝试在官方网站上搜索相关元件并下载安装。
通过了解这些常见问题和解决方法,您将能更好地应对在使用Multisim时可能遇到的挑战。
祝您在Multisim中的电路设计和仿真工作中取得成功!。
数字逻辑与CPU 仿真实验报告姓名:班级:学号:仿真实验摘要:Multisim是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,具有丰富的仿真分析能力。
本次仿真实验便是基于Multisim软件平台对数字逻辑电路的深入研究,包括了对组合逻辑电路、时序逻辑电路中各集成元件的功能仿真与验证、对各电路的功能分析以及自行设计等等。
一、组合逻辑电路的分析与设计1、实验目的(1)掌握用逻辑转换器进行逻辑电路分析与设计的方法。
(2)熟悉数字逻辑功能的显示方法以及单刀双掷开关的应用。
(3)熟悉字信号发生器、逻辑分析仪的使用方法。
2、实验内容和步骤(1)采用逻辑分析仪进行四舍五入电路的设计①运行Multisim,新建一个电路文件,保存为四舍五入电路设计。
②在仪表工具栏中跳出逻辑变换器XLC1。
图1-1 逻辑变换器以及其面板③双击图标XLC1,其出现面板如图1-1所示④依次点击输入变量,并分别列出实现四舍五入功能所对应的输出状态(点击输出依次得到0、1、x状态)。
⑤点击右侧不同的按钮,得到输出变量与输入变量之间的函数关系式、简化的表达式、电路图及非门实现的逻辑电路。
⑥记录不同的转换结果。
(2)分析图1-2所示代码转换电路的逻辑功能①运行Multisim,新建一个电路文件,保存为代码转换电路。
②从元器件库中选取所需元器件,放置在电路工作区。
•从TTL工具栏选取74LS83D放置在电路图编辑窗口中。
•从Source库取电源Vcc和数字地。
•从Indictors库选取字符显示器。
•从Basic库Switch按钮选取单刀双掷开关SPD1,双击开关,开关的键盘控制设置改为A。
后面同理,分别改为B、C、D。
图1-2 代码转换电路③将元件连接成图1-2所示的电路。
④闭合仿真开关,分别按键盘A、B、C、D改变输入变量状态,将显示器件的结果填入表1-1中。
⑤说明该电路的逻辑功能。
基于计数器74LS290的Multisim仿真出现的问题及处理
作者:胡洁微周宦银胥飞燕李丽蓉单坤
来源:《中国教育技术装备》2016年第24期
摘要 Multisim仿真软件是电路分析和设计中常用的一种辅助手段,但若时序逻辑电路设计不当,因时延造成信号畸变,引发电路输出状态偏离原有的“轨道”,将使得电路功能无法实现。
因此,竞争冒险是时序电路设计中必须考虑的重要方面,加入复位电路设计,是解决时序逻辑电路测试生成问题的有效方法。
关键词计数器;Multisim仿真;竞争冒险;复位电路
中图分类号:TP391.9 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)24-0023-03
A Problem-solving of Counter 74LS290 Multisim Simulation Cir-
cuit//HU Jiewei, ZHOU Huanyin, XU Feiyan, LI Lirong, SHAN Kun
Abstract Circuit simulation is a common auxiliary analysis and de-sign means by Multisim software, but if the sequential logic circuit design is not correct, the signal distortion may be caused by time delay,
and then the output state will deviate from its original orbit, what makes
the circuit functions cannot be achieved. So the race and hazard is quite essential and must be considered when designing logic circuit. Sometimes adding reset circuit design is an important method of sol-ving the sequential logic circuit test generation problem.
Key words counter; Multisim simulation; race and hazard; reset circuit
1 前言
在数字电路中使用最多的时序电路就是计数器电路,计数器不仅可以用于计数,而且可以用于定时、分频、产生脉冲以及进行数字运算等。
计数器的种类及分类方式很多,例如:按照计数器中的触发器是否同时翻转分类,可分为同步计数器和异步计数器;从进制来分,有二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器多种;根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
而目前无论是TTL还是CMOS集成电路,都有品种齐全的中规模集成计数电
路,使用者只需借助于器件手册提供的功能表、工作波形图以及引出端的管脚排列,就能正确地运用这些器件。
Multisim软件是美国NI(National Instruments)公司开发的最新一款基于Windows平台的直观、精确、高效的电路教学与设计仿真软件,可用于电子电路设计、开发、测试、分析及优化,运用计算机仿真与虚拟仪器极大地提高了电路设计效率。
本文以74LS290型异步二—五—十进制计数器为计数元件,设计一个理论分析上功能完全可实现的七进制计数器。
利用Multisim 10仿真软件得到的电路测试结果为错误,深入分析问题的原因,提出加入复位电路来避免出现竞争冒险现象的办法,电路改进后可实现预期测试效果。
2 电路设计
目前比较常用的计数器主要是二进制和十进制,当需要任意一种进制的计数器时,可将现有的计数器改接而得,采用的方法主要为清零法和置数法。
74LS290型异步二—五—十进制计数器 74LS290型异步二—五—十进制计数器内部由4个JK触发器FF0~FF3和一些门电路构成,共14个管脚,其功能表如表1所示。
其中,12脚和13脚是R01和R02,为清零输入端,由功能表可见,当两端全为1时,将计数器内部的4个触发器清
零。
1脚和3脚是R91和R92,为置“9”输入端,由功能表可
见,当两端全为1时,由8脚、4脚、5脚和9脚构成的4输出端QDQCQBQA=1001,即表示十进制数9;清零时,R91和R92中至少有一端为0,不使置1,以保证清零可靠进行。
10脚和11脚是1NA和1NB,为两个时钟脉冲输入端;2脚和6脚为闲置管脚;7脚为地,14脚为电源[1]。
既然是二—五—十进制计数器,下面按二、五、十进制三种情况来分析。
1)只输入计数脉冲1NA,由QA输出,FF1~FF3三个触发器不用,为二进制计数器;
2)只输入计数脉冲1NB,由QD、QC、QB输出,为五进制计数器;
3)将QA端与FF1的1NB端连接,输入计数脉冲1NA,由QD、QC、QB、QA输出,即为十进制。
基于74LS290的任意进制计数器将计数器适当改接,利用其清零端进行反馈置0,可得出小于十进制的多种进制计数器。
异步清0,指的是计数器在S0~SM-1共M个状态中工作,当计数器进入SM状态时,利用SM状态产生清0信号并反馈到异步清零端,使计数器立即返回
S0状态。
由于是异步清零,所以SM状态仅瞬间出现,便立即被置成S0状态,在时序图仿真中该状态并不出现,因此通常称其为“过渡态”[2]。
在计数器的稳定状态循环中是不包含SM状态的,若习惯在状态循环图中画出该状态,也将其独立置于虚线框内,表明其为无效状态,有效状态仍为M个状态。
以七进制状态循环图为例,如图1所示,(a)图不含过渡态,(b)图含有过渡态。
3 Multisim仿真出现的问题分析及处理方法
借助Multisim10仿真软件设计一个简单的七进制加法计数器,但在测试过程中出现计数不准确现象,针对时序逻辑电路中因为竞争冒险导致电路生成不准确问题提出解决办法。
问题分析以74LS290连接成七进制计数器为例,先将置“9”输入端R91和R92接地,以保证清零可靠,再将频率50 Hz、峰值5 V的矩形波信号输入计数脉冲1NA,输出端QA与1NB 连接,构成十进制计数器,然后采用异步清零法,利用输出端QC、QB、QA对应出现的3个1作为清零信号反馈到清零端R01和R02。
因为输出端输出1的数目多于两个,所以可借助与门74LS08D将QB、QA输出相与后连接到清零输入端R01,即R01=QB·QA。
另一输出端QC 直接连接到清零输入端R02,为使输出结果更为直观,电路中还设计了数码管显示电路和状态灯指示电路同步显示,电路原理图如图2所示。
按照理论分析,仿真有效状态应为7个,输出端按0000
→0001→0010→0011→0100→0101→0110规律闪烁,并以数码方式在0→6之间循环,当达到0111即数码7时,该状态短暂出现后瞬间清零,重新回到状态0。
但在电路仿真过程中,仅在2→6数字间循环显示,实现的仅为五进制计数器。
对出现的这种现象进行原因分析。
计数器内部触发器的复位信号由RD/=(R01· R02)/来决定,只有当R01、R02全部为1时,RD/才为0,实现计数器内部触发器的同步清零。
从电路的连接方式上可知,R01=QB·QA,R02=QC,当计数值由6(0110)将要跳到过渡态7时,QA由0→1,产生清零信号,但该清零信号需两次经过门电路传输到触发器的复位端,因此造成时延。
复位信号的畸变导致计数器内部4个触发器的复位操作没有可靠进行,从而引发计数器状态发生改变。
加入与门改进电路针对时序逻辑电路中存在竞争冒险这一问题,一种方法是在反馈电路中加入与门以达到时序时延的效果[3],电路如图3所示,R01=QB·QA,R02=QC·QC。
从结果上来看,该方法实现了由0→6的计数显示,避免了竞争冒险现象的发生,但是反馈电路中加入与门的数目和方式没有固定规律可遵循,需要多次尝试,因此,该方法不具通用性。
加入复位电路避免竞争冒险通过复位操作,先将计数器内部触发器全部初始化,使输出端统一清零,然后启动计数功能。
此方法避免了竞争冒险现象的发生,改进方法更具推广性和实用性。
复位电路由5 V电源、开关J1和两个或门构成,每个或门的一端经开关J1与电源相
接,另一输入端连接由QC、QB、QA和与门构成的清零反馈电路。
利用或门有1出1的功能,在电路工作前,闭合开关J1到VCC,使J1=1,利用高电平使清零端R01和R02同时为1,则计数器输出端同步清零;然后断开开关J1到接地端,使J1=0,计数器电路开始启动计数功能,实现0→6之间循环计数。
改进电路原理图如图4所示。
4 结论
以Multisim仿真软件分析或设计电路,可有效提升使用者对器件管脚排列及电路连接方法的感性认识,加深对器件功能以及工作过程的认识和了解。
本文提供的利用复位操作将时序逻辑电路清零的方法,解决了时序逻辑电路中计数、定时等功能因为竞争冒险而无法顺利生成的问题,具有很强的实用性,在时序逻辑电路设计中往往是不可或缺的关键环节。
参考文献
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[2]孙红.基于异步计数器的实验探究[J].实验科学与技术,2008(6):18-21.
[3]马敬敏.集成计数器74LS161的Multisim仿真[J].现代电子技术,2011(3):166-167.。