“数字电子技术”设计型实验中仿真软件的

　　3.3.3 汽车尾灯电路的仿真设计 
　　汽车尾灯电路由译码电路和显示驱动电路组成。其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器(7404)构成；译码电路由3—8线译码器74138和6个与非门(7400)构成。74138的三个输入端A、B、C分别接三进制计数器的输出端1Q、2Q和转向控制开关。当=0，使能端信号G=0(译码器工作)、S=1，计数器的状态为00、01、10时，74138对应的输出端Y0、Y1、Y2依次为“0”有效，即反相器G1～G3的输出端也依次为0，故指示灯按D3←D2← D1顺序点亮。若上述条件不变，而=1时，则74138对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，即反相器G4～G6的输出依次为0，故指示灯按D4→ D5→ D6顺序点亮。当G=1(译码器禁止译码)、S=1时，74138的输出全为1，G1～G6的输出也全为1，指示灯全灭；G =1、S=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。(“1”表示高电平，“0”表示低电平)，电路中限流电阻取值为0.2 kΩ。电路如图4所示。
　　3.3.4 开关控制电路仿真设计 
　　开关控制电路用异或门(7486)和与非门构成。设74138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和S。当=0时：[1]=1、=0表示汽车左转；[1]=0、=1表示汽车右转；[1]、全为1或全为0表示汽车正常行驶，=1表示汽车临时刹车。汽车正常运行时G=S=1；汽车转向时G=0、S=1；汽车临时刹车时G=1、S=CP。可以通过探测器发光与否来直接观察G、S的输出状态。其电路如图5所示： 
　　3.4 汽车尾灯控制电路的仿真分析 
　　将各模块电路连接成完整的仿真电路，时钟脉冲控制信号CP直接采用EWB软件平台中的脉冲信号源。如图6所示： 
　　接通仿真开关，进行电路仿真分析实验。按数字键3，使刹车控制开关 接低电平，接着按数字键1和2，使转向控制开关[1]=1、=0，此时发光二极管按D3←D2←D1顺序循环点亮，示意汽车左转；使[1]=0、=1，此时发光二极管按D4→D5→D6顺序循环点亮，示意汽车右转；使[1]==0或[1]==1，发光二极管全灭，示意汽车正常行驶。 
　　再按数字键3，使刹车控制开关=1，此时无论转向控制开关[1]和取何值，都将看到发光二极管D1～D6均随时钟脉冲控制信号CP频率闪烁，示意汽车临时刹车。由仿真分析可知，通过EWB软件平台仿真设计的汽车尾灯控制电路满足课题的设计要求，而且仿真过程方便、直观，效果生动、形象。 
　　4 EWB仿真实验与实际硬件实验的有机结合 
　　从实例分析可见，EWB软件平台本身含有强大的元器件库，从而不受经费和数量的限制，可以随时改变电路元器件参数来调整电路，使之更好地接近设计要求。但仿真实验也有它自身的局限性，利用EWB软件设计的电路仅仅是一个虚拟的电路，与实际电路有着本质的区别，由于EWB是通过计算机仿真来实现的，在对培养学生实际操作能力与元器件、仪器设备的使用能力方面存在着不可避免的缺点，如果学生只在EWB技术软件平台上进行仿真分析与设计实验，而不经过实际实验的验证，那么电路设计也只是“纸上谈兵”。因此在数字电子技术设计型教学中要注意“虚”与“实”的有机结合，充分发挥仿真实验——“虚”与硬件实验——“实”的各自优势，通过仿真实验加深对理论的理解，建立动态、形象、直观的感性认识；而通过实际硬件实验增强实际动手能力，积累设计、调试、革新等方面的实践经验。电路的仿真实验和电路的硬件实验之间的关系是相辅相成的，二者缺一不可。所以，对于设计型实验应要求学生在设计好电路之后，必须使用EWB软件平台进行电路仿真、调试，优化电路结构和参数，以得出最佳、最优的电路设计方案。最后，再用硬件电路来实现，这才是现代数字电路设计型实验最佳的实验教学模式。将EWB软件平台的仿真实验和实际动手操作的硬件实验两者有机地结合起来，可使综合设计性实验的实验教学方法更加充实、更加完善，而且通过“虚”——“实”结合、相互补充的实践教学方式强化了学生工程实践能力，增强了实验教学的效果。 

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