Digital仿真软件入门

构建电路及仿真

第一次启动Digital仿真软件时,会自动弹出一个使用指南,引导用户一步步熟悉Digital仿真软件的基本操作。 如果没有自动弹出,可从菜单项“View/视图 ➤ Start Tutorial/使用指南”调出。 请跟随使用指南完成所有的操作。

帮助文档的“1.2 First Steps/起步”包含了该使用指南的更详细图文。

完成该教程后,应能回答下列问题:

  • 如何放置组件?如何命名组件?

  • 如何用导线连接组件?

  • 构建电路后,如何启动仿真?

  • 仿真时导线的亮绿色和深绿色分别表示什么状态?

必须使导线的端点连接到组件的端口(红点或蓝点),才能将导线与组件相连。 如果一条导线的中间经过(覆盖)了组件的端口,虽然视觉上相连,但电气上该组件和导线并未连接。

软件设置

点击菜单项“Edit/编辑 ➤ Settings/设置”,Settings/设置对话框中的常用设置如下。

  • Use IEEE 91-1984 shapes / 使用IEEE 91-1984外观

    该选项决定使用哪种逻辑元件的图形符号。软件默认使用IEEE图形符号,如果不勾选则使用IEC 60617-12标准规定的图形符号。 可根据自己的习惯决定使用哪种风格的逻辑门形状。 由于我国推荐性国家标准GB/T 4728.12采用了IEC的标准,故建议不勾选此选项。

  • “Language/语言”下拉列表

    选择界面语言,默认Engilsh,可选择简体中文。

  • Component tree view is visible at startup / 应用启动时显示组件树

    若勾选,则在窗口左边栏显示组件树。该选项在下次软件启动后生效。

  • Show Grid / 显示栅格

    是否在窗口中显示栅格圆点。

  • Show the number of wires on a bus / 在总线上显示导线数

    当导线的位宽大于1时,是否在导线上标注位数。

常用编辑操作

Digital仿真软件有两种操作模式:设计模式和仿真模式。在仿真模式下,不能对电路进行编辑修改操作;只有在设计模式下才能进行添加、移动、删除、设置属性等操作。

选择

如果想要移动或删除已经放置的组件或导线,首先需要选中它们。 鼠标点击组件即可选择该组件。 而如果要选择导线,需要按住Ctrl键的同时点击导线。

如果希望选择多个对象,比如组件及其所连接导线,则应使用鼠标框选,即按住鼠标左键同时移动鼠标,将想要选择的对象包含在虚线框中,之后松开鼠标左键。

移动

如果是单个组件或一段导线,选中之后移动鼠标即可移动该组件或对象。如果是框选的多个对象,框选之后在虚线框内按住鼠标左键拖动即可移动选中的对象。

按住鼠标右键并拖动可移动整个电路在窗口中的位置。

删除

选中对象后,鼠标点击工具条的删除按钮,或者按下 Delete 键,均可删除选中的对象。

数据位宽

“数据位数”属性

每个组件都有一些可以设置的属性,可以通过在组件上点击鼠标右键打开属性窗口。在前面的构建电路及仿真操作中,已经通过属性窗口设置了引脚组件的标签。现在将所有组件的位宽(属性窗口中的“Data Bits / 数据位数”)设置为4位,使电路成为同时处理4位数据的异或门。

可以框选多个组件,批量修改多个组件的数据位宽。

如果希望在导线上标注位宽,可在设置对话框中勾选“在总线上显示导线数”,效果如图 1所示。注意,设置后并不能立刻看到效果,要在启动仿真后才会在导线上显示位宽。

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图 1. 在导线上显示位宽

多位数据的仿真

输入数据

和1位的输入引脚不同,仿真时点击多位的输入引脚,并不是直接翻转引脚值,而是会弹出一个输入窗口,在窗口中输入想要施加在该引脚的数值。

点击“Apply/应用”按钮而不是“OK/确定”按钮,这样就可以同时保持打开多个引脚的输入窗口,方便交替输入多组数据。

数据的显示

对于连接多位数据的导线,仿真时并非用颜色反映其状态,均显示为蓝色,其值显示在导线上。 但如果导线过短则不会显示,此时可将鼠标指向导线也会提示其数值。

输入、输出组件的数值显示在该组件的上方。 通过组件“高级设置”中的“数字格式”属性,可以选择数值的显示方式(十进制、十六进制、二进制等)。

仿真结果记录及导出

仿真状态下点击菜单项“Simulation/仿真 ➤ Show measurement value table / 显示测量图”,然后在打开的测量图窗口中点击菜单“View/视图 ➤ Show table/显示表格”,打开测试数据表格的记录窗口。之后每当改变输入引脚的数据,图表中随之增加一步输入、输出数据的记录,如图 2所示。

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图 2. 仿真结果记录

当完成需要的验证后,点击图表窗口的菜单项“File/文件 ➤ Save Data / 保存数据”,窗口中记录的数据将被保存为CSV文件。 该文件可通过WPS等办公软件打开,用于实验报告的实验结果分析。

只有已命名的引脚(设置了“Label/标签”属性)才会出现在图表窗口。

导出电路图

Digital仿真软件可以将电路导出为图片,用于实验报告。在导出之前,需要在电路图上添加电路名称和学号、姓名。

点击菜单项“Components/组件 ➤ Misc./其他 ➤ Decoration ➤ Text”,添加一个Text组件,右键点击该组件可以输入一些文本,这里输入自己的学号和姓名,学号、姓名各占一行。

点击菜单项“Components/组件 ➤ Misc./其他 ➤ Decoration ➤ Rectangle/矩形”,添加一个矩形虚线框,调整矩形框的大小使其将学号、姓名包含其中。右键点击该组件,在“Label/标签”属性中输入电路名称。

最后点击菜单项“File/文件 ➤ Export/导出 ➤ Export PNG / 导出PNG”。

如果希望导出的电路图标注了导线的宽度,如图 1所示,可启动仿真并随即结束仿真,之后再导出电路图。