Logisim安装与使用教程
如何安装官网直接下载exe文件Logisim download | SourceForge.net下载好点开运行就好了使用教程Logisim是一款专为数字逻辑电路教学设计的仿真工具界面直观操作简单非常适合初学者入门。要开始使用它你首先需要了解其核心界面布局和基本操作流程。界面布局解析当你启动Logisim后会看到一个由几个主要部分构成的窗口菜单栏与工具栏 (顶部)这里包含了文件操作、编辑、项目设置和仿真控制等所有功能。工具栏则提供了最常用功能的快捷按钮。资源管理器窗格 (左侧)这是你的“元件库”和“项目管理器”。你可以在这里看到当前项目的所有电路文件例如默认的main电路。下方列出了各种内置的元件库如Wiring线路、Gates逻辑门、Plexers多路复用器、Arithmetic算术电路、Memory存储元件等。点击“”号可以展开库查看并选用具体的元件。画布 (右侧)这是你设计和绘制电路的主要工作区域。所有的元件拖放、连线和布局都在这里完成。基本操作流程一个典型的设计流程通常遵循以下步骤选择并放置元件首先在左侧的资源管理器窗格中展开你需要的元件库。例如要制作一个简单的逻辑门电路可以展开Gates库。点击你想要的元件如“与门”然后在右侧的画布上点击即可将其放置。要删除直接点一下然后键盘点删除键就好了同样你需要从Wiring库中添加Pin引脚作为电路的输入和输出。连接电路激活工具首先点击工具栏上的黑色箭头图标确保你处于编辑模式。开始连线将鼠标移动到一个元件的端点上。你会看到端点处出现一个绿色的小圆点这表示可以从此开始连线。绘制导线按住鼠标左键不放然后拖动鼠标到另一个元件的端点。完成连接当鼠标悬停在目标端点上时该端点也会出现一个绿色小圆点。此时松开鼠标左键一条绿色的导线就连接好了。拐弯如果你想让导线拐弯可以在拖动过程中在需要拐弯的地方点击一下鼠标左键然后继续拖动。删除导线在编辑模式下点击选中你想要删除的导线导线会变粗或高亮然后按键盘上的Delete键即可。自动连接当你移动元件时与它相连的导线通常会自动跟随移动保持连接状态。仿真与测试点击工具栏上的操作工具手形图标进入仿真模式。此时你可以点击画布上作为输入的Pin元件如果设置为输入它的值会在0和1之间切换。观察电路的输出端例如输出引脚或探针其状态会随着你的输入操作而实时变化从而验证你的电路设计是否正确。保存项目随时可以通过菜单栏的File-Save或使用快捷键CtrlS来保存你的电路设计。Logisim项目文件的扩展名是.circ。通过以上步骤你就可以从搭建一个最简单的与门电路开始逐步学习和构建更复杂的组合逻辑与时序逻辑电路了。直接带你做一次完整的计算机组成原理实验我们就用 Logisim 来亲手搭建一个最经典、也最能体现计算机组成原理的部件8位串行进位加法器。这个实验将带你从最基本的元件开始一步步构建出一个能进行二进制加法的复杂电路。 实验目标设计一个8位串行进位加法器我们将通过“自底向上”的设计方法从最基础的逻辑门开始最终完成一个8位加法器。这不仅能让你熟悉 Logisim 的操作更能深刻理解计算机是如何进行算术运算的。第一步创建1位全加器 (Full Adder)任何复杂的加法器都是由1位全加器构成的。它负责计算两个1位二进制数以及来自低位的进位。创建新电路点击绿色加号在左侧栏顶部点击那个绿色的“”号图标。命名电路会弹出一个对话框输入1-Bit Adder然后点击“确定”。开始设计这时左侧列表里会出现一个新的1-Bit Adder选项双击它你就可以在这个新画布里开始第一步的设计了。放置元件现在画布是1-Bit Adder的。我们需要从左侧库中拖入以下元件从Wiring库中拖入3个Pin(引脚) 和2个Pin(引脚)。稍后我们会区分输入和输出。从Gates库中拖入2个XOR Gate(异或门)2个AND Gate(与门) 和1个OR Gate(或门)。我也不知道咋摆先瞎摆一下配置元件属性点击第一个Pin在下方的属性栏中将Label(标签) 改为AOutput?设为No(因为它是一个输入)。左下角改然后发现第一个pin旁边显示出了A后面依次修改点击第二个Pin将Label改为BOutput?设为No。点击第三个Pin将Label改为Cin(Carry-in)Output?设为No。点击第四个Pin将Label改为SumOutput?设为Yes(这是一个输出)。点击第五个Pin将Label改为Cout(Carry-out)Output?设为Yes。你可以通过拖动元件来调整它们在画布上的位置使其布局清晰。连接电路点击工具栏上的编辑工具(箭头图标)。使用教程中有讲如何连线按照1位全加器的逻辑图进行连线A和B连接到第一个XOR门的两个输入端。第一个XOR门的输出与Cin连接到第二个XOR门的两个输入端。第二个XOR门的输出连接到Sum引脚。A和B同时连接到第一个AND门的两个输入端。第一个XOR门的输出与Cin连接到第二个AND门的两个输入端。两个AND门的输出分别连接到OR门的两个输入端。OR门的输出连接到Cout引脚。这张图连得确实有点像“意大利面条”不过好消息是逻辑连接是对的测试点击工具栏上的操作工具(手形图标)。现在你可以点击A,B,Cin这三个输入引脚来改变它们的值 (0或1)。观察Sum和Cout输出引脚的值是否符合全加器的真值表。例如当 A1, B1, Cin0 时Sum应为0Cout应为1。输入状态你现在的输入是 A1, B0, Cin0也就是 1 0 0。理论结果和应该是 1进位应该是 0。你的电路表现sum引脚是绿色代表 1。Cout引脚是蓝色代表 0。修正建议虽然结果显示对了但红线是不应该存在的。请检查右上角那个异或门的输出确保它只连向了sum引脚。右下角那个与门的输入。不要让它碰到任何其他的输出端。只要把红线消除这就是一个完美的 1 位全加器接下来就可以去main电路里把它拼成 8 位的了。关于颜色的提示你看到线上有红色和蓝色蓝色代表逻辑0(低电平)。红色代表逻辑1(高电平)。第二步构建8位加法器现在我们已经有了一个可靠的基本单元可以开始搭建8位加法器了。回到主电路在左侧“资源管理器”窗格中双击main电路回到主画布。放置8个1位全加器在左侧“资源管理器”窗格中你会看到我们刚刚创建的1-Bit Adder电路。点击它然后在主画布上连续点击8次放置8个1位全加器。将它们垂直排列方便连接。放置输入/输出引脚和探针从Wiring库中拖入2个Pin分别命名为A和B。在属性栏中将它们的Data Bits(数据位宽) 设置为8。Facing(朝向) 可以设为East。1个Pin命名为Carry InData Bits设为1Output?设为No。1个Pin命名为Carry OutData Bits设为1Output?设为Yes。从Input/Output库中拖入1个Hex Digit Display(十六进制显示器)。这个元件可以直观地显示8位二进制数对应的十六进制值。连接电路连接进位链将Carry In引脚连接到最底部第0位的1-Bit Adder的Cin端。将第0位加法器的Cout连接到第1位加法器的Cin。以此类推将第i位加法器的Cout连接到第i1位加法器的Cin直到连接完所有8个加法器。将最顶部第7位加法器的Cout连接到Carry Out引脚。连接数据输入点击A引脚你会看到它引出了一条粗线代表8位总线。从Wiring库中选择Splitter(分线器)放置在A引脚和8个加法器的A输入端之间。配置SplitterFacing设为EastBit Width In设为8Fan Out设为8。这会将8位总线拆分成8条单独的线。用导线将这8条线分别连接到8个加法器的A输入端从下到上分别对应第0位到第7位。对B引脚和8个加法器的B输入端重复同样的操作使用另一个Splitter。连接数据输出从Wiring库中选择Probe(探针)放置8个。将它们分别连接到8个加法器的Sum输出端。这样你可以实时看到每一位的运算结果。为了使用Hex Digit Display我们需要将8个Sum输出重新合并成一个8位总线。在8个加法器的Sum输出端右侧放置另一个Splitter这次它的Fan Out是8Bit Width In是8但方向相反Facing设为West。将8个Sum输出分别连接到这个Splitter的8个分支上。将这个Splitter的主干8位总线连接到Hex Digit Display的输入端。第三步运行与验证点击工具栏上的操作工具(手形图标)。点击A和B这两个8位输入引脚它们的值会以十六进制形式变化00 到 FF。尝试一些简单的加法例如设置A为01B为01Carry In为0。你应该看到Hex Digit Display显示02Carry Out为0。设置A为FF(十进制255)B为01(十进制1)Carry In为0。你应该看到Hex Digit Display显示00Carry Out为1这表示结果溢出了8位。恭喜你你已经成功使用 Logisim 完成了一个8位串行进位加法器的设计与仿真。这个过程完整地模拟了数字电路从底层逻辑门到复杂功能模块的构建思想。