Монофункціональні схеми пам’яті. Багатофункціональні схеми пам’яті.
Тема: Монофункціональні схеми пам’яті. Багатофункціональні схеми пам’яті.
Мета: Придбати навички побудови і перевірки роботи функціональної схеми.
План роботи:
1. Ознайомлення з теоретичними відомостями.
2. Побудова монофункціонального багато стабільного елемента пам’яті на 3 стани.
3. Побудова тестів для перевірки роботи функціональної схеми.
4. Перевірка роботи отриманої функціональної схеми в базі Multisim.
Хід роботи:
1. Обираємо данні: багато стабільний тригер на три стани
2. Будуємо комбінаційну схему функції на елементах «І-НІ»:
3. Будуємо тести вхідних слів р = х, е для перевірки роботи побудованої функціональної схеми тригера:
При визначених тестах 1–3 тригер приймає значення одиниці на одному виході в такт t і зберігає цей стан в такті ∆. При 4 тесті тригер приймає значення одиниці на всіх виходах в такт t і не зберігає цій стан в такті ∆.
Як відомо, наборів вхідних сигналів у 4 тесті в такт t в детермінованих схемах пам’яті є забороненим.
Виконуємо аналіз роботи схеми пам’яті на елементах «І-НІ» за допомогою програми імітаційного моделювання "NI Multisim 9":
4. Запускаємо програму "NI Multisim9".
5. За допомогою меню "Place Misc Digital" викликаємо на робоче поле необхідні логічні елементи.
6. З’єднуємо елементи у схему.
7. Вводимо розроблені тести перевірки отриманої функціональної схеми у Генератор Слів.
8. Провадимо дослідження схеми приладами "Логічний Аналізатор" (Logic Converter), Генератор Слів (Word Generator), стовпчиковий індикатор.
9. Результати дослідження копіюємо за допомогою інструменту "Tools-Capture Screen Area" (Інструменти-Захоплення зображення екрану).
Виконання роботи
Схема принципіальна та таблиця для формування сигналів.
Прилад не включений
Вигляд з Генератором Слів та Логічним Аналізатором на 6-му тесті
Індикатор фіксує наявність «1» (зеленим кольором для вхідних сигналів, жовтим – для вихідних)
Вигляд при переході з 7-го на 8-й тест Індикатор фіксує "1" на входах та невизначеність стану на виходах миготінням жовтих прямокутників.
Запитання та відповіді:
Як вибрати логічний компонент для побудови схеми?
Відповідь: Скористатися пунктом меню "Place Misc Digital" або "Place/Component".
Як побудувати таблицю істинності логічного компоненту або схеми?
Відповідь: Скористатися віртуальним приладом Логічний Конвертор
Як побудувати логічну комбінаційну схему?
Відповідь: Скористатися бібліотекою компонентів "Place Misc Digital" а також інструментами "Wire" (Проводка), "Junction" (Вузол електричного кола)
Як побудувати послідовність слів на вході логічного пристрою?"
Відповідь: Скористатися віртуальним приладом Генератор Слів (WG). Налагодити WG (Display: "Binary"; Controls: "Step") ввести необхідні слова з врахуванням легенди розташування виводів WG. Встановити позиції курсору для формування циклу (Set Initial Position; Set Final Position; Set Cursor.)
Як налагодити Логічний Аналізатор для відображення вхідних сигналів з врахуванням назви вхідного сигналу та використати кольорову "легенду"?
Відповідь: Скористатися віртуальним приладом Логічний Аналізатор (LA). Налагодити LA (синхронізувати частоту LA та WG, обмежити кіль- кість тактів для аналізу. Правим кліком по відповідному входу LA вибрати з випадаючого меню варіант кольорової "легенди" входу, (Wire Color, або Segment Color), потім таким же чином вибрати назву входу (Properties/Net name).
Як розмістити в схемі індикатор?
Відповідь: Скористатися бібліотекою компонентів "Place Indicator". Вибрати "BARGRAPH/UNDCD_BARGRAPH". Підключити сигнали, які підлягають аналізу до входів індикатора з лівого боку. Відповідні праві виводи індикатора заземлити.
Питання для самоконтролю
- схема RS-тригера на елементах И-НЕ. Пояснити принцип роботи;
- схема RS-тригера на елементах ИЛИ-НЕ. Пояснити принцип роботи;
- аналіз роботи RS-тригера у трійковому численні (“0”, “0,5”, “1”);
- схема D-тригера. Пояснити принцип роботи;
- схема Т-тригера. Пояснити принцип роботи;
- основні поняття проблеми забезпечення надійності роботи автоматів;
- схема двотактного JK-тригера. Пояснити принцип роботи;