不但可以節約大量儀器設備的需要，也提高了實驗教學和科研的效率和質量。數字電路作為電子信息類各專業的主要技術基礎ABSTRACTDigitalinstrumentplatformgraduallyreplacedthetraditionalelectronicinstrumenthasbecomeatrend.Ifthevirtualinstrumentusedintheexperimentqualityandefficiency.DigitalcircuitforelectronicinformationmajorsmainlyKeywords:virtualinstrumenttechnology,digitalcircuit,experimentSystem,LabVIEW 4 4 4 5第三章LabVIEW在數字電路實驗中的應用 10第四章數電路實驗系統的設計 14 14 14 15 16 18 19 19 21 22 23 23 25 27 29 30 31實驗教學是培養學生創新思維和實踐能力的重要環節。隨著科技的飛速發展，課程教學內容不斷更新，傳統的實驗教學方式日如今高校實驗室教學設備數量有限，特別是一些貴重的儀器，要做到學生與設備這樣這些數據不便于保存、查詢和整理。術在實驗教學中得到應用，將可以改善實驗條件和效果，使教學更生動形象，這是在現代實驗教學中的一種先進技術手段。本次畢業設計的任務就是在LabVIEW虛擬儀器的設計環境下完成第二章虛擬儀器概述三次儀器革命即虛擬儀器時代，這和通用計美國國家儀器公司NI（NationalInstruments）提出了虛擬測量儀器（VirtualInstrument，簡稱VI）的概念，引發了傳統儀器領域的一場重大變革，使得計算機和網絡技術得以長驅直入儀器領域，和儀器技術結合起來，從而開創了“軟件即是儀器”的先河。虛擬儀器(VI)是基于計算機系統的數字化測量測試儀器，用計算機屏幕形可以實現普通儀器的全部功能以及一些在普通儀器上無法實現的特殊功能[1]。是初學乍用的新手還是經驗豐富的程序開發人員，虛擬儀器在各種不同的工程應用和行業的測量及控制的用戶中廣受歡迎。臺LabVIEW。虛擬儀器在國外已發展成為一種新的產業。美國是虛擬儀器的誕生地，目前也是全球最大的虛擬儀器制造國[2]。委員會將虛擬儀器研究作為現代機械工程科學前沿學科之一，列入為“十五”期間優先資助領域。目前有些研究已取得可喜成績，如863項目“虛擬儀器關鍵擬儀器的技術。這項成果表明我國在虛擬儀器方面走出一條自主創新的路子。I/OI/O這種方式借助于插入計算機內的數據采集卡與專用的軟件如LabVIEW相結件的便利。但是受PC機機箱和總線限制，且有電源功率在一個采集盒內。儀器軟件裝在計算機上，通常可以完成各種測量測試儀器的功其價格低廉、用途廣泛，特別適合于研發部門和各種教學實PXI總線方式是PCI總線內核技術增加了成熟的技術規加了多板同步觸發總線的技術規范和要求形成的，增加了多板發總線，以使用于計算機平臺上，實現計算機全數字化的采集、HPVEE等，這些軟件開發工具為用戶設計虛擬儀器應用軟件提供了最大限度的方第三章LabVIEW在數字電路實驗中的應用軟硬件產品，其產品幫助從事研究、開發、生產、測半導體、電子、化學、電信、制藥等行業工作的工程師和科學家進行測量、過程與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統，有一個完成任何編程任務的龐大函數庫。LabVIEW的函數庫包括數據采集、文件輸入/輸出、協議、模擬/數字/計數器I/O、信號調理、、圖像獲取和機器視覺、運動控制、PLC/數據日志等等。LabVIEW也有傳統的程序調試工具，如設置斷點、以動畫方式顯示數據及其子程序（子VI）的結果、單步執行等等，便于程序的調試及觀察數據流。LabVIEW是一種用圖標代替文本行創建應用程序的圖形化編程語言——通常稱為G編程語言。傳統文本編程語言根據語句和指令的先后順序決定程序執行順序，而LabVIEW則采用數據流編程方式，程序框圖中節點之間的數據流向決定了VI及函數的執行順序。與傳統的編程方式相比,使用LabVIEW在很短的時間內構建、設計和更改自己的虛擬儀器系統[4,5]。前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現有開關、旋鈕、圖形以及其他控制（control）和顯示對象（indicator）。使用圖標和連線，可以通過編程對前面板上的對象進行控制。這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖代碼。LabVIEW系統由LabVIEW應用執行文件和許多相關的文件及子目錄組成。LabVIEW使用文件和目錄來存儲創建VI所必須的信息，部分重要的文件和目錄如下：1、LabVIEW可執行程序：用于啟動LabVIEW。2、vi.lib目錄：該目錄包含VI庫，如數據采集、儀器控制和分析VI。它必須與LabVIEW可執行程序在同一目錄下。不要改變vi.lib目錄名稱，因為LabVIEW啟動時要查找該目錄。如果改變此名稱，就無法使用眾多的控件和庫函數。3、examples目錄：該目錄包含許多VI示例，這些例子示范了LabVIEW4、user.lib目錄：用戶創建的VI保存于該目錄并將出現在LabVIEW的Functionspalette上。5、instr.lib目錄：如果希望用戶儀器驅動程序庫出現在LabVIEW的函數選項板上，應將其放置在該目錄下。6、Learning目錄：該目錄包含有使用本書所需的VI庫。圖3.1LabVIEW的發展歷程LabVIEW編程一般要經過以下幾個步驟。流程，并保證所使用的虛擬儀器硬件在LabVIEW函數庫中有相應的驅動程序。2、前面板設計：在LabVIEW的前面板編輯窗口內，利用工具模板和控件模板進行VI前面板的設計。3、框圖編程：在LabVIEW的框圖編輯窗口內，利用工具模板和函數模板執行VI程序；同時可利用LabVIEW工具模板中的斷點工具和探針工具調試縮圖標間的連線指定了數據的流向，相當于代碼語言的“賦值”語句。在LabVIEW的函數選板中，既包含了大量專用的信號處理、信號運算等圖標，也包含了各種輸入控件和輸出控件，如各種形式的開關、按鈕、指示燈、波形顯示器等等，這些“器件”可直接用簡單的拖動方式拖放到相應位置即可使用[6]。形化的語言風格，完全可以做到將“程序——邏輯圖——實驗過程——輸入輸出”等過程的結合，使過程簡單明晰，可以完成數字邏輯電路中幾乎所有的實驗第四章數字電路實驗系統的設計兩個同位的加數和來自低位的進位三者相加，這種加法運算就是所謂的全AABCiS0000000110010100110110010101011100111111全減器是兩個二進制的數進行減法運算時使用的一種運算單元。最簡單的全減器是采用本位結果和借位來顯示，二進制中是借一當二，所以可以使用兩個輸出變量的高低電平變化來實現減法運算。全減器真值如表4.2所示：其中A和B表示二進制數的第i位，S表示本位最終運算結果，即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最終結果，Ci表示低位是否向本位借位，Co表示本位是否向高位借位。AABCiS0000000111010110110110010101001100011111路。根據需要，輸出信號可以是脈沖，也可以是高電平或者低電平。譯碼器種類輸入輸入A2A1A0Y7Y6DY把兩個與非門G1、G2的輸入、輸出端交叉連接，即可構成基本RS觸發器，其邏輯電路如圖所示。它有兩個輸入端R、S和兩個輸出端Q、Q非。1.當R端無效(1)，S端有效時(0)，則Q=1,Q非=0,觸發器置1。2.當R端有效(0)、S端無效時(1)，則Q=0,Q非=1,觸發器置0。3.當RS端均無效時，觸發器狀態保持不變。4.當RS端均有效時，觸發器狀態不確定表4.5基本RS觸發器特性表圖4.10RS觸發器程序框圖圖4.11RS觸發器前面板表4.6JK型觸發器特性表圖4.12JK觸發器程序框圖圖4.13JK觸發器前面板3、計數器在數字電路中，把記憶輸入CP脈沖個數的操作叫做計數，能實現計數計數脈沖的不斷輸入而作遞減計數。即此計數器可作為加減用的同步雙向計數信號、函數（波形）信號、脈沖信號和隨機信號發生器等四大類。信號發生器又稱信號源或振蕩器，在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波LED數碼管（LEDSegmentDisplays）是由多個發光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。led數碼管常用段數一般為7段有的另加一個小數點，還有一種LED數碼管根據LED的接法不同分為共陰和共陽兩類。七段LED數碼管實際上是由七個發光管組成8字形構成的。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g來表示。當數碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會發亮，已形成我們眼睛看到的字樣。01