3. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению
3.1. Составить схему комбинационного цифрового устройства, реализующего 4-х разрядную функцию, на базе двухвходовых логических элементов микросхем серии 74HC.
3.2. Выполнить моделирование схемы во временной области не менее чем для трех произвольных наборов входных 4-х разрядных переменных, используя интерактивный и графический метод симуляции [1]. Сравнить полученные временные диаграммы с результатами вычислений значений функции путем подстановки двух наборов переменных с различными значениями функции в алгебраическое выражение функции в двоичном коде. Результаты сравнения отобразить в таблице.
3.3. Сохранить файл проекта в электронном виде.
3.4. Пример выполнения работы.
Пусть задана функция
.
Принципиальная схема комбинационного
устройства, реализующего данную функцию
и выполненная в программе ISIS,
приведена на рис. 2.1. Схема подготовлена
к моделированию во временной области:
подключен генератор кодовых
последовательностей (Pattern Generator) и
установлен график DIGITAL.
Рис. 2.1
Результаты моделирования спроектированного устройства приведены на рис. 2.2.
В табл. 2.5 приведены результаты расчета значений функции для первых двух наборов переменных: (A = 0111b = 7h, B = 0111b = 7h, C = 1100b = Ch) и (A = 1010 = Ah, B = 1010b = Ah, C = 1110b = Eh).
Рис. 2.2
Таблица 2.5
A |
B |
|
C |
|
F |
0111 |
0111 |
0111 |
1100 |
1011 |
0100=4h |
1010 |
1010 |
1010 |
1110 |
0100 |
1011=Bh |
Из сравнения значений функций в табл. 2.5 и на рис. 2.2, можно сделать вывод о правильности функционирования спроектированного устройства.
4. Оформление отчета
Отчет должен содержать:
1. Принципиальную схему цифрового устройства, окно настройки генератора кодовых последовательностей (Pattern Generator).
2. Результаты моделирования спроектированного устройства (временные диаграммы на графике DIGITAL ANALYSIS).
3. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Особенности построения графиков цифровых сигналов в программе ISIS.
2. Двоичная и 16-ричная система счисления.
3. Логические операции для цифровых сигналов и шин.
Лабораторная работа № 3 Моделирование аналого-цифровых устройств в сапр isis (Proteus)
1. Общие указания
Цель работы: Изучение основных правил работы в системе автоматизированного проектирования ISIS (Proteus) при схемотехническом проектировании аналого-цифровых устройств [1].
2. Домашние задания и методические указания по их выполнению
2.1. Ознакомиться с лабораторными заданиями (табл. 3.1) и методическими указаниями по их выполнению (п. 3 настоящего руководства). Изучить приемы составления, редактирования и моделирования аналого-цифровых устройств в ISIS (Proteus) [1].
2.2. Изучить работу таймера КР1006ВИ1 (NE555), см. приложение.
2.3. Рассчитать параметры элементов в соответствии со своим вариантом и разработать схему устройства.
Варианты домашнего задания: для группы 1 - Vcc = 5 В; для группы 2 - Vcc = 10 В; для группы 3 - Vcc = 15 В
№ вар. |
Режим |
F кГц |
tи (tL) мкс |
№ вар. |
Режим |
F кГц |
tи (tL) мкс |
1 |
ОВ |
1 |
100 |
13 |
ОВ |
7 |
45 |
2 |
ГИ |
1 |
(200) |
14 |
ГИ |
7 |
(40) |
3 |
ОВ |
2 |
150 |
15 |
ОВ |
8 |
25 |
4 |
ГИ |
2 |
(250) |
16 |
ГИ |
8 |
(30) |
5 |
ОВ |
3 |
100 |
17 |
ОВ |
9 |
35 |
6 |
ГИ |
3 |
(120) |
18 |
ГИ |
9 |
(40) |
7 |
ОВ |
4 |
80 |
19 |
ОВ |
10 |
25 |
8 |
ГИ |
4 |
(100) |
20 |
ГИ |
10 |
(20) |
9 |
ОВ |
5 |
90 |
21 |
ОВ |
11 |
30 |
10 |
ГИ |
5 |
(95) |
22 |
ГИ |
11 |
(25) |
11 |
ОВ |
6 |
70 |
23 |
ОВ |
12 |
15 |
12 |
ГИ |
6 |
(60) |
24 |
ГИ |
12 |
(20) |
Примечание. Погрешности полученных в результате моделирования параметров сигналов не должны превышать 5%.