Алгоритм проектирования электронного цифрового устройства на САПР Multisim

Проектирование цифрового устройства как правило сложный и трудоемкий процесс. Поэтапно алгоритм проектирования ЦУ в блоке программ EDA можно представить следующим образом:

§ Построение таблицы истинности и СДНФ.

§ Выбор и размещение элементов схемы.

§ Установка параметров и настройка приборов.

§ Отладка и анализ работы схемы.

§ Импортирование схемы в Ultiboard 11. Трассировка и просмотр трехмерного вида платы.

Рассмотрим проектирование ЦУ на примере «Сумматора по модулю 2».

· Построение таблицы истинности и СДНФ.

Результат выполнения операции «сложения по модулю 2» является истинным, если только один из аргументов является истинным. Исходя из этого, составим таблицу истинности данного КЦУ (табл. 2):

Номер набора	X2	X1	Y

Нарисуем Карту Карно (рис. 2.15) для данной таблицы истинности и напишем по ней сокращенную СДНФ:

Табл. 2

Рис. 2.15

Сокращенная СДНФ:

· Выбор и соединение элементов схемы.

Построим схему в программе Multisim 11, используя реальные логические элементы И, ИЛИ, НЕ и Генератор слов. Для этого следует:

• перенести ЛЭ ИЛИ на рабочее поле исследуемой схемы. Для этого на линейке библиотек схемных компонентов щелчком левой клавиши мыши активизировать кнопку (пиктограмму),.Откроется окно с ЛЭ, в графе «семейства» нажать , в окне «компонент» выбрать ЛЭ 7432N и перенести на рабочее поле (главное диалоговое окно);

• перенести два ЛЭ НЕ (кнопка, семейство , компо- нент 7404N);

• перенести два ЛЭ И (кнопка, семейство , компо- нент 7408);

• входные комбинации будем задавать при помощи генератора слова. Для этого поместить на рабочее поле WordGenerator( иконка на вертикальной панели справа от рабочей области).

• выполнить необходимые соединения элементов (рис. 2.16). Для этого к выходу (входу) элемента подвести курсор до появления соединительной точки, нажать левую клавишу мыши и подвести курсор к входу (выходу) другого элемента также до появления соединительной точки и повторно нажать клавишу.

Рис. 2.16

· Установка параметров приборов схемы.

В данной схеме необходимо настроить только один ее элемент – это Генератор слов. Для последовательной подачи нужных 4ех входных комбинаций нужно установить следующие значения параметров WordGenerator (генератор слов), для этого следует:

Рис. 2.17

- определить значения выдаваемых кодовых комбинаций, для чего щелкнуть мышью по кнопке «Установки…» панели Управление (рис. 2.17) и в раскрыв­шемся меню выбрать опцию «Вверх».

При этом произойдет заполнение буфера экрана генератора слов кодовыми комбинациями, начиная с 0 в ну­левой ячейке и далее с прибавлением 1 в каждой последующей ячейке (рис. 2.17);

- установить частоту следования кодовых комбинаций 12 Hz (Гц) нажа­тием кнопок на панели Частота;

- установить конечное значение генератора равное 3. Для этого щелкнуть правой кнопкой мыши в окне кодовых комбинаций справа от нужного значения. В раскрывшемся меню выбрать «Установить конечный шаг».

Итак, собранная нами схема представляет собой «Сумматор по модулю 2» с автоматической подачей входных комбинаций с частотой 12 Гц. С целью проверки выходного сигнала подключим на выход цепи лампочку индикатор. Открыв окно Генератора слов в режиме работы схемы сверяем входные и выходные сигналы по таблице истинности.

· Импортирование схемы в Ultiboard 11. Трассировка и просмотр трехмерного вида платы

Multisim 11 позволяет поместить схему, собранную на реальных элементах, на плату и более того посмотреть ее вид в режиме 3D. Для этого необходимо экспортировать построенную схему (файл ) в файл с расширением *.ewnet для работы в программе Ultiboard:

- в строке меню программы Multisim 11 выбрать «Трансляция => Передать в Ultiboard => Передать в 11.0»;

- в появившемся окне выбрать папку и задать название для сохранения (создания) файла *.ewnet;

- после того как файл будет сохранен, автоматически откроется программа Ultiboard 11. В появившемся окне нажмите «Ок» . - далее в строке меню выбрать «Автотрассировка=>Начать автоустановку» и собранная схема будет помещена на плату (рис. 2.18).

Рис. 2.18

- для оптимизации трассировки выбрать «Автотрассировка => Запустить оптимизатор»

- теперь нажмите «Инструментарий => Вид 3D» для просмотра трехмерного вида платы (рис. 2.19).

Рис. 2.19

Выводы:

1. Рассмотрены основные компоненты и контрольно-измерительные приборы для построения схем ЦУ на Multisim 11.

2. Приведен алгоритм создания ЦУ.