КаталогИндекс раздела
НазадОглавлениеВперед


© С.Ю.Леонов, Т.В.Гладких

Лабораторная работа N6

Применение пятизначного моделирования для анализа работоспособности цифровых устройств

Порядок выполнения работы

  1. Выполнить проектирование цифрового устройства, согласно индивидуальному заданию;
  2. Выполнить моделирование полученного устройства, используя цифровые источники сигнала;
  3. Подключить к входам устройства аналоговые источники сигнала
  4. Выполнить моделирование устройства;
  5. Проанализировать результаты моделирования.

Индивидуальные задания

N
п/п
Наименование задания
1. Применение пятизначного моделирования для анализа работы мультиплексора 16 x 1
2. Применение пятизначного моделирования для анализа работы дешифратора 4 x 16
3. Применение пятизначного моделирования для анализа работы сумматора
4. Применение пятизначного моделирования для анализа работы JK-триггера
5. Применение пятизначного моделирования для анализа работы шифратора 8 x 3
6. Применение пятизначного моделирования для анализа работы RS-триггера
7. Применение пятизначного моделирования для анализа работы D-триггера
8. Применение пятизначного моделирования для анализа работы дешифратора 3 x 8
9. Применение пятизначного моделирования для анализа работы дешифратора 4 x 10
10. Применение пятизначного моделирования для анализа работы мультиплексора 8 x 1
11. Применение пятизначного моделирования для анализа работы 8-разрядной схемы проверки на четность или нечетность

Справочная информация по некоторым элементам

Источники цифровых сигналов

Источник сигнала Название Изображение Описание параметров
Генератор импульсов DigClock OffTime Длительность напряжения
V1
OnTime Длительность напряжения
V2
Delay Длительность задержки
SartVal Напряжение
V1
OppVal Напряжение
V2

Пример выполнения работы

Индивидуальное задание: Выполнить проектирование D-триггера.

Схема D-триггера при его проектировании в системе OrCAD приведена на следующем рисунке:

Временные диаграммы функционирования D-триггера:

Как видно из приведенных диаграмм, работа спроектированного триггера соответствует заданной таблице функционирования.

Подключим аналоговые источники питания ко входам D-триггера. Модифицированная схема проектируемого устройства и временные диаграммы его работы приведены на следующем рисунке:

Для того чтобы проанализировать работу триггера в режиме динамического сбоя поставим на выходах аналоговых источников питания цифровые повторители. Повторители можно построить, соединив последовательно два элемента "НЕ" и объединив их в отдельный логический элемент.

Модифицированная таким образом схема D-триггера приведена на следующем рисунке:

Воспользовавшись подобным приемом можно получить запись входных сигналов триггера в цифровой форме с использованием их пятизначного представления.

Временные диаграммы работы полученного устройства выглядят следующим образом:

Рассмотрим более подробно участок [30 us - 55 us] работы временной диаграммы.

На протяжении всего этого участка сигналы NS и NR держат значение "1", что соответствует режиму работы триггера. Сигнал C находится в состоянии "1", D - "0", Q - "0", а NQ, соответственно, "1". В момент времени t = 35 us сигнал С переключается в "0", а через 0,5 us начинается переключение сигнала D из "0" в "1", что находит отражение в том, что через 0,035 us на выходе Q триггера начинается процесс переключения "0" x "1", что в свою очередь вызывает начало процесса переключения выхода NQ из состояния "1" в состояние "0". Нестабильное состояние на выходах триггера держится в течении 11 us до тех пор, пока сигнал C не переключится в "1", что через 0,018 us приводит к установлению на выходе Q состояния "1", таким образом на входах элемента "3И-НЕ", формирующего сигнал NQ устанавливаются три логических "1", что определяет значение "0" на инверсном выходе триггера.


НазадОглавлениеВперед
КаталогИндекс раздела