Источники
Рисунок 13 – Источники Electronics Workbench
Все источники в Electronics Workbench идеальные. Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю, поэтому его выходное напряжение не зависит от нагрузки. Идеальный источник тока имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, поэтому его ток не зависит от сопротивления нагрузки.
Заземление
Компонент "заземление" имеет нулевое напряжение и таким образом обеспечивает исходную точку для отсчета потенциалов.
Источники напряжения +5В
Используя этот источники напряжения, можно устанавливать фиксированный потенциал узла +5 В или уровень логической единицы.
Источник сигнала «логическая единица»
При помощи этого источника устанавливают уровень логической единицы в узле схемы
Соединяющий узел
Узел применяется для соединения проводников и создания контрольных точек. К каждому узлу может подсоединяться не более четырех проводников.
После того, как схема собрана, можно вставить дополнительные узлы для подключения приборов.
Библиотека DIGITAL ICs
Рисунок 14 – Библиотека DIGITAL ICs
В состав библиотеки DIGITAL ICs входят микросхемы 74 серии ТТЛ (аналоги отечественных серий: LS - 555, F-1531, ALS-1533, AC-1554, HC-1564, ACT-1594).
Word Generator
Word Generator - генератор логических сигналов, позволяет выводить на 16 выходов различные комбинации логических сигналов.
Logic Analyzer
Logic Analyzer - логический анализатор, позволяет наблюдать временные диаграммы до 16-ти логических сигналов.
Чтобы собрать электрическую схему, нужно:
Поместить необходимый компонент на рабочее поле.
Для этого нужно: щелчком мыши выбрать соответствующую библиотеку элементов, подвести курсор мыши на нужную кнопку в библиотеке элементов и, нажав левую кнопку мыши и не отпуская ее, перетащить элемент на рабочее поле. Рядом с элементом будут отображены его параметры по умолчанию, которые в процессе работы могут быть изменены пользователем.
2. Соединить элементы друг с другом.
Для этого нужно подвести курсор мыши к выводу элемента до появления маленького черного кружочка. Нажав левую кнопку мыши, подвести курсор к другому выводу до появления черного кружочка. После этого кнопку мыши можно отпустить.
Для соединения нескольких проводников провод от вывода элемента подводится к другому проводу до появления кружочка и отпускается кнопка мыши или ставится точка из библиотеки элементов BASIC.
При использовании в схеме микросхем, подключение источника питания и земли обязательно.
Собранная схема электрическая принципиальная изображена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Схема электрическая принципиальная.
Генератор слов используемый при симуляции изображен на рисунке 16.
Рисунок 16 – Генератор слов
Процесс компьютерного моделирования непосредственно представлен на рисунке 17, где изображен логический анализатор, отображающий режим работы составленной схемы. Здесь разными цветами выделены графики разных функций:
F1, F2, F3 – синий, зеленый и красный соответственно.
Рисунок 17 – Логический анализатор
Таблица работы схемы для сравнения теоретических и полученных путем моделирования значений приведена ниже.
Таблица 7 – Значения функций
|
A |
B |
C |
D |
F1 |
F2 |
F3 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Исходя из сравнения графиков логического анализатора и значений таблицы истинности функций F1, F2, F3 можно сделать вывод, что схема электрическая принципиальная собрана верно и работает в нужном режиме, который соответствует теоретическим расчетам.
Заключение
В результате выполнения задания курсового проекта, была синтезирована схема комбинационного типа. Проектируемое устройство было реализовано на требуемой элементной базе. В процессе компьютерного моделирования была проведена симуляция работы комбинационного узла, которая подтвердила правильность синтеза схемы. В результате проведённого анализа были выбраны необходимые микросхемы и определено их минимальное количество. На основании проведённого логического расчёта были построены схема электрическая функциональная и схема электрическая принципиальная. Функция F1 была реализована на микросхеме мультиплексора 74151 методом расширения алфавита настроек. Все поставленные задачи курсового проекта были реализованы.
Список использованных источников
1. «Интегральные микросхемы: Справочник» Автор: Тарабрин, Б.В.; Лунин, Л.Ф.; Смирнов, Ю.Н.
2. Нефедов А.В. «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги.»
3. «Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике. Справочник» Автор Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П.Иванов и др. Под ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. Тарабрина.
4. «Цифровые интегральные микросхемы» Автор: М.И. Богданович, И.Н. Грель
5. «Цифровые устройства на интегральных микросхемах» Автор: Бирюков С.А