【正文】 eriment system, will be widely applied in the experimental teaching. Keywords: virtual instru ment technology , digital circuit , experiment System , LabVIEW 目 錄 第一章 緒論 …………………………………………………………… 4 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 3 一、課題提出的背景和意義 ……………………………………… 4 二、畢業(yè)設計的任務 ……………………………………………… 4 第二章 虛擬儀器概述 …………… …………………………………… 5 第三章 LabVIEW 在數(shù)字電路實驗中的應用 ………………………… 10 第四章 數(shù)電路實驗系統(tǒng)的設計 ……………………………………… 14 一、組合邏輯電路實驗 …………………………………………… 14 全加器………………………………………………………… 14 全減器………………………………………………………… 15 譯碼器………………………………………………………… 16 數(shù)據(jù)選擇器…………………………………………………… 18 二、時序邏輯電路實驗 …………………………………………… 19 RS 觸發(fā)器……………………………………………………… 19 JK 觸發(fā)器……………………………………………………… 21 計數(shù)器………………………………………………………… 22 三、綜合設計實驗 ………………………………………………… 23 信號發(fā)生器…………………………………………………… 23 七段數(shù)碼管…………………………………………………… 25 時鐘及秒表計時器……………… …………………………… 27 總 結 …………………………………………………………………… 29 致 謝 …………………………………………………………………… 30 參考文獻 ……………………………………………………………… 31 第一章 緒 論 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 4 一、課題提出的背景和意義 實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力的重要環(huán)節(jié) 。 二、畢業(yè)設計的任務 本次畢業(yè)設計的任務就是在 LabVIEW 虛擬儀器的設計環(huán)境下完成數(shù)字電路實驗系統(tǒng)。 虛擬儀器 (VI)是基于計算機系統(tǒng)的數(shù)字化測量測試儀器， 用計算機屏幕形象、方便地模擬各種儀器的調控面板，以各種需要的形式表達輸出檢測結果；用計算機軟件實現(xiàn)大部分信號的分析和處理，完成各種調控和測試功能。后來世界上又陸續(xù)百家公司如 Tektronix 公司、 Racal 公司也相繼推出了各自的產(chǎn)品。 據(jù) “ 國際自動化儀 表 ” 雜志 1999 年預測：到 21世紀前十年，全世界將有 50%的儀器儀表為虛擬儀器，其生產(chǎn)廠家將超過千家，產(chǎn)品將達到數(shù)千種。儀器軟件裝在計算機上，通?？梢酝瓿筛鞣N測量測試儀器的功能，可以組成數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀、邏緝分析儀、任意波形發(fā)生器、頻率計、數(shù)字萬用表、功率計、程控穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)記錄儀、數(shù)據(jù)采集器。 VXI 總線方式虛擬儀器 VXI 總線是一種高速計算機總線 VME 總線在 VI 領域的擴展，它具有穩(wěn)定的電源，強有力的冷卻能力和嚴格的 RFI/EMI 屏蔽。 但無論采用哪種類型的虛擬儀器系統(tǒng)，都是通過應用軟件將硬件 設備搭載到計算機平臺上，實現(xiàn)計算機全數(shù)字化的采集、測試和分析。 LabVIEW 也有傳統(tǒng) 的程序調試工具，如設置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子 VI） 的結果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調試 及觀察數(shù)據(jù)流。 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。 目錄：用戶創(chuàng)建的 VI 保存于該目錄并將出現(xiàn)在 LabVIEW的 Functions palette 上。 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 三、 LabVIEW中的數(shù)字電路技術 LabVIEW 具有典型的圖形化語言風格，其程序的編制過程就是將不同的圖標進行選擇、組合并連線的過程。如果用 A、 B 代表兩個數(shù)中的第 i 位，用Ci 表示來自低位的進位，用 S 表示全加和，用 Co 表示送給高位的進位 [6， 7]，那么得出真值表為如表 所示： A B Ci S Co 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 表 全加器 根據(jù)其邏輯關系用 LabVIEW 編寫程序框圖，如圖 ： 圖 全加器程序框圖 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 前面板如下： 圖 全加器前面板 全減器 全減器是兩個二進制的數(shù)進行減法運算時使用的一種運算單元。 表 是 4選 1數(shù)據(jù)選擇器，輸入信號： 4路數(shù)據(jù)，用 D0、 D D D3 表示；兩個選擇控制信號，用 A0、 A1 表示。 JK觸發(fā)器的狀態(tài)方程為 Qn+1 ＝ J/Qn＋ /KQn， JK 觸發(fā)器常被用作緩沖存儲器，移位寄存器和計數(shù)器。按信號波形可分為正弦信號、函數(shù)（波形）信號、脈沖信號和隨機信號發(fā)生器等四大類。 七段 LED 數(shù)碼管實際上是由七個發(fā)光管組成 8 字形構成的。在沙漏中，是通過沙子從一個雙頭玻璃容器中漏落下來來指示時間的 。無論是測量、測試、計量或是工業(yè)過程控制和分析處理 ，還是涉及其它更為廣泛的測控領域，選用虛擬儀器都是理想的解決方案。 參考文獻 [1] 王海云，周淑萍．數(shù)字信號處理課程與虛擬儀器 [J]．高等理科教育， 2020(3)：112— 114． [2] 劉燦濤，趙偉，侯國屏．基于虛擬儀器的電工教學實驗 [J]。 本次畢業(yè)設計理論知識的基礎是數(shù)字電子技術，而虛擬儀器的基本思想和LabVIEW開發(fā)平臺則是程序開發(fā)設計過程中有力的工具。操作簡單，易于使用。當數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會發(fā)亮 ，已形成我們眼睛看到的字樣。各種波形曲線 均可以用三角函數(shù)方程式來表示。它的主要特點是： ①一般地說，這種計數(shù)器除了輸入計數(shù)脈沖 CP 信號外，很少有另外的輸入信號，其輸出通常也都是現(xiàn)態(tài)的函數(shù)，是一種 Moore 型的時序電路，而輸入計數(shù)脈沖 CP 是當作觸發(fā)器的時鐘信號對待的。 輸入 輸 出 D A1 A0 Y D0 0 0 D0 D1 0 1 D1 D2 1 0 D2 D3 1 1 D3 表 數(shù)據(jù)選擇器 根據(jù)其邏輯關系用 LabVIEW 編寫程序框圖，如圖 所示 ： 大學本科生畢業(yè)設計（論文） 19 圖 數(shù)據(jù)選擇器程序框圖