第1章  NI Multisim 11概述
NI Circuit Design Suite 11是美国国家仪器有限公司（National Instrument，NI）下属的Electronics Workbench Group于2010年1月推出的以Windows为基础、符合工业标准、具有SPICE最佳仿真环境的NI电路设计套件。该电路设计套件含有NI Multisim 11和NI Ultiboard 11两个软件，能够实现电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入、电子线路和单片机仿真、虚拟仪器测试、多种性能分析、PCB布局布线和基本机械CAD设计等功能。本章主要介绍NI Multisim 11电路仿真软件的发展历程、使用环境、安装过程、用户界面和主要特点等内容。
1.1  NI Multisim 11的发展历程
NI Multisim 11 电路仿真软件最早是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，IIT）于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的虚拟电子工作平台（Electronics Workbench，EWB），它可以对数字电路、模拟电路以及模拟/数字混合电路进行仿真，克服了传统电子产品设计受实验室客观条件限制的局限性，用虚拟元件搭建各种电路，用虚拟仪表进行各种参数和性能指标的测试。20世纪90年代初，EWB软件进入我国，199
6年IIT公司推出EWB 5.0版本，由于其操作界面直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，在我国高等院校得到迅速推广，也受到电子行业技术人员的青睐。
从EWB 5.0版本以后，IIT公司对EWB进行了较大的变动，将专门用于电子电路仿真的模块改名为Multisim，将原IIT公司的PCB制板软件Electronics Workbench Layout更名为Ultiboard，为了增强器布线能力，开发了Ultiroute布线引擎。另外，还推出了用于通信系统的仿真软件Commsim。至此，Multisim、Ultiboard、Ultiroute和Commsim构成现在EWB的基本组成部分，能完成从系统仿真、电路仿真到电路板图生成的全过程。其中，最具特的仍然是电路仿真软件Multisim。
2001年，IIT公司推出了Multisim 2001，重新验证了元件库中所有元件的信息和模型，提高了数字电路仿真速度，开设了网站，用户可以从该网站得到最新的元件模型和技术支持。
2003年，IIT公司又对Multisim 2001进行了较大的改进，并升级为Multisim 7，其核心是基于带XSPICE扩展的伯克利SPICE的强大的工业标准SPICE引擎来加强数字仿真的，提供了19种虚拟仪器，尤其是增加了3D 元件以及安捷伦的万用表、示波器、函数信号发生器等仿实物的虚拟仪表，将电路仿真分析增加到19种，元件增加到13000个。提供了专门用于射频电
路仿真的元件模型库和仪表，以此搭建射频电路并进行实验，提高了射频电路仿真的准确性。此时，电路仿真软件Multisim 7已经非常成熟和稳定，是加拿大IIT公司在开拓电路仿真领域的一个里程碑。随后IIT公司又推出Multisim 8，增加了虚拟Tektronix示波器，仿真速度有了进一步提高，仿真界面、虚拟仪表和分析功能则变化不大。
2005年以后，加拿大IIT公司隶属于美国NI公司，并于2005年12月推出Multisim 9。Multisim 9在仿真界面、元件调用方式、搭建电路、虚拟仿真、电路分析等方面沿袭了EWB的优良特，但软件的内容和功能有了很大不同，将NI公司的最具特的LabVIEW仪表融入Multisim 9，可以将实际I/O设备接入Multisim 9，克服了原Multisim软件不能采集实际数据的缺陷。Multisim 9还可以与LabVIEW软件交换数据，调用LabVIEW虚拟仪表。增加了51系列和PIC系列的单片机仿真功能，还增加了交通灯、传送带、显示终端等高级外设元件。
NI公司于2007年8月26日发行NI系列电子电路设计套件（NI Circuit Design Suite 10），该套件含有电路仿真软件NI Multisim 10和PCB板制作软件NI Ultiboard 10两个软件。安装NI Multisim 10时，会同时安装NI Ultiboard 10软件，且两个软件位于同一路径下，给用户的使用带来极大方便。NI Multisim 10的启动画面也在Multisim前冠以NI，还出现了NI公司的徽标
和“NATIONAL INSTRUMENTSTM”字样。增加了交互部件的鼠标单击控制、虚拟电子实验室虚拟仪表套件（NI ELVIS II）、电流探针、单片机的C语言编程以及6个NI ELVIS仪表。
2010年初，NI公司正式推出NI Multisim 11，其新增加的功能介绍如下：
（1）扩展了原有元器件库。新增了源自Microchip、Texas Instruments、Linear Technologies等公司的五百五十多种元器件，使元件总数达到一万七千余种。
（2）不断改进虚拟接口。所谓虚拟接口就是无须在连接点之间显式地放置连线，可以用虚拟接口进行网络连接，广泛用于单页、多页和层次结构的设计中。改进的方面有隐藏接口名称、精确名称定位和更安全的接口命名功能，以此来帮助用户创建可读性更高的原理图。
（3）提升了可编程逻辑器件（PLD）原理图设计仿真与硬件实现一体化融合的性能。将一百多种新型基本元器件放置到仿真工作界面，搭接电路后可直接生成VHDL代码。
（4）新增波特图分析仪。通过安装NI ELVISmx 驱动软件4.2.3及以上版本，用户可以访问一个新的NI ELVIS仪器——波特图分析仪，以帮助学生分析其实际电路。
（5）专为学生定制了NI myDAQ。NI myDAQ是一款适合大学工程类课程的便携式数据采集设备，集成了8个虚拟仪表。NI myDAQ、NI LabVIEW和Multisim三者可以协同进行实际的工程实验，使学生们在课堂或实验室之外也能接触原型系统并分析电路性能。
multisim示波器在哪（6）增加了AC单频分析。
（7）提高打开和保存文件的速度以及移动组件、取消、更改和重新更改的速度。以前在Multisim中打开多个设计时，有时难以识别哪些设计是主动仿真设计，为了克服这种情况，仿真设计指示器出现在主动仿真设计旁边的设计工具栏（Design Toolbox）的层次（Hierarchy）标签内，设计者可以快速识别各种文档的层次关系。
（8）新增NI范例查器。NI Multisim 11软件为了帮助用户熟悉仿真软件的使用，自身携带了大量的实例，用户可通过关键词或带有逻辑性的文件夹搜索所有范例进行学习。
（9）提高了Multisim原理图与Ultiboard布线之间的设计同步性与完整性。包括对于设计冲突的用户界面改进，允许对同一封装中多个门电路之间进行显式匹配的全新对话框以及通过电子表格视图中的结果标签页来更方便地出那些容易被忽略的设计改动。
1.2  NI Multisim 11的安装
NI Multisim 11可以在Windows XP/Visata（64位）或Windows 7下安装与运行，安装过程比较简单。主要安装步骤如下：
（1）将NI公司提供的NI Circuit Design Suite 11(Academic Edition)光盘放入光驱，光盘自动播放后弹出安装选择界面，如图1-1所示。
图1-1  NI Circuit Design Suite 11安装选择界面
（2）选择Install NI Circuit Design Suite 11.0.1选项，会依次出现Install NI Circuit Design Su
ite的安装界面、用户信息界面、安装目标目录界面，只要输入相应信息，单击Next按钮即可。随后出现选择安装功能部件界面，如图1-2所示。
图1-2  选择安装功能部件界面
（3）NI ELVISmx 4.x不在NI Circuit Design Suite 11光盘中，它是电子实验室虚拟仪表套件（NI ELVIS）的驱动程序，可在以后单独安装。单击Next按钮，会依次出现产品认证界面、软件许可协议界面、开始安装界面、34个模块安装界面，然后出现询问安装NI ELVISmx软件界面，如图1-3所示。
图1-3  询问安装ELVISmx软件界面
（4）如果有NI ELVISmx Software Suite 4.2.3光盘，则插入光盘，选择正确的路径，单击Install Now按钮即可安装 NI ELVISmx 4.2.3；否则，单击Cancel按钮，弹出Installation Complete界面。至此，NI Multisim 11安装完毕。
    注意：如果未安装NI ELVISmx 4.2.3软件，不会影响NI Multisim 11对电路的正常仿真和分析，只是不能使用NI ELVIS仪表、NI ELVIS II和NI myDAQ两种数据采集设备及它们的虚拟仿真。
1.3  NI Multisim 11用户界面
安装NI Circuit Design Suite 11软件后，在Windows窗口的“开始»所有程序»National Instruments»Circuit Design Suite 11.0”下出现电路仿真软件Multisim 11.0和PCB板制作软件Ultiboard 11.0，选择Multisim 11.0选项就会启动NI Multisim 11，其界面如图1-4所示。
在NI Multisim 11界面中，第1行为菜单栏，包含电路仿真的各种命令。第2、3行为快捷工具栏，其上显示了电路仿真常用的命令，且都可以在菜单中到对应的命令，可用菜单View下的Toolsbar选项来显示或隐藏这些快捷工具。快捷工具栏的下方从左到右依次是设计工作盒、电路仿真工作区和仪表栏。设计工作盒用于操作设计项目中各种类型的文件（如原理图文件、PCB文件、报告清单等），电路仿真工作区是用户搭建电路的区域，仪表栏显示了NI Multisim 11能够提供的各种仪表。最下方的窗口是电子表格视窗，主要用于快速地显示编辑元件的参数，如封装、参考值、属性和设计约束条件等。
NI Multisim 11的菜单栏包括File、Edit、View、Place、MCU、Simulate、Transfer、Tools、Reports、Options、Window和Help共12个菜单。
图1-4  NI Multisim 11界面
（1）File菜单：用于对NI Multisim 11所创建电路文件的管理，其命令与Windows中其他应用软件基本相同。NI Multisim 11主要增强了Project的管理，其相关命令功能如下所述。

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