Исследование асинхронных счетчиков и регистров в среде NI Multisim 10.1

Московский государственный технический университет 
имени Н. Э. Баумана 
 
 
 
 
В. А. Соболев, А. Б. Красовский 
 
 
 
Исследование асинхронных счетчиков  
и регистров в среде NI Multisim 10.1 
 
 
Методические указания к практическому занятию  
по курсу «Электротехника и электроника» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 

УДК 621.38 
ББК 32.973 
 С54 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/72/book706.html 
Факультет «Фундаментальные науки» 
Кафедра «Электротехника и промышленная электроника» 
 
Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н. Э. Баумана в качестве методических указаний 
 
Рецензент  
д-р техн. наук, профессор В. Н. Енин  
С54 
Соболев, В. А. 
Исследование асинхронных счетчиков и регистров в среде NI Multisim 
10.1 : методические указания к практическому занятию по курсу «Электротехника и электроника» / В. А. Соболев, А. Б. Красовский. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. — 36, [4] c. : ил.  
ISBN 978-5-7038-4054-2 
Изложены основные схемотехнические решения, используемые при построении 
асинхронных суммирующих, вычитающих и реверсивных счетчиков на различных 
типах триггеров и регистров с последовательным входом и параллельным выходом 
информации, параллельным входом и последовательным выходом информации. Приведено краткое описание компьютерной программы NI Multisim 10.1 и основные теоретические сведения по построению этих цифровых устройств. 
Для студентов, обучающихся по программам подготовки бакалавров и специалистов факультета «Машиностроительные технологии» МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника». 
 
УДК 621.38 
ББК 32.973 
 
 
 
 
 
 
 
© МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015 
© Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4054-2 
 
          МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015 
 
2 

Предисловие 
Асинхронные счетчики и регистры, относящиеся к группе последовательностных цифровых устройств, широко используются в различных устройствах 
управления и обработки информации.  
Основным элементом асинхронных счетчиков и регистров является триггер.  
Триггер — электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями, 
переключаемое внешними управляющими импульсами. Режим работы триггера описывается характеристическим уравнением. 
Асинхронный счетчик — цифровое устройство, синтезированное на 
триггерах и логических элементах, для счета и запоминания числа поступивших на его вход импульсов. В асинхронных счетчиках переключение триггеров происходит последовательно (асинхронно). Они могут работать в суммирующем, вычитающем и реверсивном режимах, а кроме того, в режиме 
делителя частоты. 
Делитель частоты — устройство, которое при подаче на его вход периодической последовательности прямоугольных импульсов формирует на 
его выходе такую же последовательность импульсов, но имеющую частоту 
повторения импульсов, в некоторое число раз меньшую, чем частота исходного входного сигнала. 
Регистр — цифровое устройство, осуществляющее хранение, преобразование и выдачу поступившей числовой информации в определенном коде и 
последовательности, синтезированное также на триггерах и логических элементах.  
Регистры различаются по принципу работы, способу ввода-вывода информационных сигналов — последовательного, параллельного и смешанного 
типов. Регистры с последовательным вводом и параллельным выводом информации называют SIPO (Serial Input — Parallel Output), а с параллельным 
вводом и последовательным выводом информации — PISO (Parallel Input — 
Serial Input). Возможны и другие комбинации типов входов и выходов.  
Цель практического занятия — изучение режимов работы JK-триггера, 
различных типов асинхронных счетчиков и регистров с использованием программной среды NI Multisim 10.1.  
 
3

 
Краткие сведения о компьютерной среде  
NI Multisim 10.1 
Компьютерный программный продукт NI Multisim 10.1, разработанный 
корпорацией National Instruments (NI), позволяет анализировать различные 
схемы электротехнических устройств, в том числе и цифровых в формате 
SPICE, что очень важно, поскольку моделирование проводится на близкой к 
реальной элементной базе. В свою очередь, элементная база продукта позволяет реализовывать большое количество электротехнических и электронных 
устройств с имитацией работы реальных приборов. 
Запуск программы NI Multisim 10.1 осуществляется с рабочего стола 
компьютера с помощью установленного там ее ярлыка. После запуска появляется главное окно программы, в котором собирается исследуемая расчетная 
схема из требуемых элементов (компонентов), расположенных в разных разделах библиотеки программы (базы данных). Внешний вид панели библиотеки показан на рис. 1. 
 
 
 
Рис. 1. Панель элементов Components 
 
Библиотека содержит 16 разделов:  
Sources (1) — группа источников напряжения, генераторов напряжения, заземление; 
Analog (2) — группа аналоговых интегральных микросхем; 
Basic (3) — группа пассивных элементов, переключателей и реле;  
Transistor (4) — группа биполярных и полевых транзисторов; 
Diode (5) — группа различных диодов, тиристоров и выпрямительных 
мостов; 
Power (6) — группа преобразователей напряжения, стабилитронов и 
предохранителей; 
TTL (7) — группа логических элементов серии ТТЛ1; 
CMOS (8) — группа логических элементов и микросхем серии КМОП2; 
                                                          
 
1 Транзисторно-транзисторная логика. 
2 Комплементарный металлооксидный полупроводник.  
 
4