基于LabVIEW的數(shù)字虛擬芯片構(gòu)建方法及應用

下面討論虛擬芯片74161設(shè)計及應用。
運用1片74161及LabVIEW系統(tǒng)中的邏輯運算VI(相當于虛擬門)圖標直接連接，構(gòu)建一個14進制計數(shù)器，實驗后面板(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(shù)歸零法來實現(xiàn)14進制計數(shù)功能(帶進位輸出)。計數(shù)容量為0000～1101，置數(shù)控制端輸入取。
相應的實驗前面板如圖8所示。計數(shù)狀態(tài)設(shè)置為RD=EP=ET=“True”，相當于邏輯1，可從CP控件手動輸入計數(shù)脈沖實現(xiàn)計數(shù)并實驗。圖中顯示為計數(shù)至1101時，進位輸出為1的狀態(tài)。當下一個CP到來時，則全部清零重新計數(shù)。

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

3 時序虛擬芯片設(shè)計應注意的關(guān)鍵問題
對于組合邏輯，只須按邏輯圖直接進行連線即可，但對于時序邏輯，應當注意下述問題：
(1)需要將狀態(tài)數(shù)據(jù)緩存時，應當在數(shù)據(jù)傳遞過程中使用反饋節(jié)點或移位寄存器。
(2)任一觸發(fā)器或時序芯片單元，在同一虛擬電路中不能重復使用(調(diào)用)文件名相同的同一子VI程序。
原因是當調(diào)用某時序子VI時，其保存的狀態(tài)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)發(fā)生不可預知的錯誤。即虛擬電路中使用的任一時序單元對應的子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(diào)用。

4 結(jié)語
將虛擬儀器的強大功能應用于數(shù)字邏輯電路的仿真，在虛擬儀器系統(tǒng)中構(gòu)建各種虛擬“芯片”，并以此作為虛擬“元件”，可進一步“搭建”各種虛擬“數(shù)字電路”。虛擬儀器應用于數(shù)字電路的仿真技術(shù)，可以高效快捷地設(shè)計數(shù)字電路的原理圖、分析數(shù)字電路的邏輯功能及開展基于虛擬儀器的數(shù)字電路實驗、教學，同時還能拓展虛擬儀器新的應用領(lǐng)域。