基于LabVIEW的數字虛擬芯片構建方法及應用

下面討論虛擬芯片74161設計及應用。
運用1片74161及LabVIEW系統中的邏輯運算VI(相當于虛擬門(mén))圖標直接連接，構建一個(gè)14進(jìn)制計數器，實(shí)驗后面板(虛擬邏輯圖)如圖7所示。

圖7所示后面板中用一片74161虛擬芯片，基于74161置數歸零法來(lái)實(shí)現14進(jìn)制計數功能(帶進(jìn)位輸出)。計數容量為0000～1101，置數控制端輸入取。
相應的實(shí)驗前面板如圖8所示。計數狀態(tài)設置為RD=EP=ET=“True”，相當于邏輯1，可從CP控件手動(dòng)輸入計數脈沖實(shí)現計數并實(shí)驗。圖中顯示為計數至1101時(shí)，進(jìn)位輸出為1的狀態(tài)。當下一個(gè)CP到來(lái)時(shí)，則全部清零重新計數。

仿真實(shí)驗的結果表明，虛擬74161具有實(shí)際電路芯片相同的邏輯功能。

3 時(shí)序虛擬芯片設計應注意的關(guān)鍵問(wèn)題
對于組合邏輯，只須按邏輯圖直接進(jìn)行連線(xiàn)即可，但對于時(shí)序邏輯，應當注意下述問(wèn)題：
(1)需要將狀態(tài)數據緩存時(shí)，應當在數據傳遞過(guò)程中使用反饋節點(diǎn)或移位寄存器。
(2)任一觸發(fā)器或時(shí)序芯片單元，在同一虛擬電路中不能重復使用(調用)文件名相同的同一子VI程序。
原因是當調用某時(shí)序子VI時(shí)，其保存的狀態(tài)數據將發(fā)生變化，從而導致用到同一VI的其他經(jīng)程序單元狀態(tài)數據發(fā)生不可預知的錯誤。即虛擬電路中使用的任一時(shí)序單元對應的子Vl都應當保證是惟一的獨立(子)程序，要多次使用就必須分別以不同文件名保存后再分別調用。

4 結語(yǔ)
將虛擬儀器的強大功能應用于數字邏輯電路的仿真，在虛擬儀器系統中構建各種虛擬“芯片”，并以此作為虛擬“元件”，可進(jìn)一步“搭建”各種虛擬“數字電路”。虛擬儀器應用于數字電路的仿真技術(shù)，可以高效快捷地設計數字電路的原理圖、分析數字電路的邏輯功能及開(kāi)展基于虛擬儀器的數字電路實(shí)驗、教學(xué)，同時(shí)還能拓展虛擬儀器新的應用領(lǐng)域。