Лабораторная работа №6.

Тема: «Исследование мультиплексорного дерева. Синтез схем на логических элементах и библиотечных микросхемах».

Цель работы: Построение мультиплексорного дерева на логических элементах методом каскадирования и исследование его работы с помощью ключей индикаторов и генератора слова. Изучение работы МС мультиплексорное дерево.

Приборы и оборудование: персональный компьютер и программа EWB 5.12.

Чаще всего в микропроцессорной технике необходимы мультиплексоры с большим числом входов. Поскольку для создания мультиплексоров с большим числом входов требуются и логические элементы с большим числом входов, то их создают каскадированием.

Для создания мультиплексора 161 используем мультиплексоры 41, которые поместим в субблоки. Используя файл схемы мультиплексора 41 из предыдущей работы (рис.4), создадим субблок, который после графического редактирования показан в развернутом виде на рис.1, а в свернутом – на рис.2.

Рис.1. Создание субблока мультиплексора.

Рис.2. Субблок мультиплексора.

В программе EWB имеется специальный инструментарий для создания дополнительной библиотеки цифровых узлов. Проведем построение субблока мультиплексора 41. Для этого выделим нашу схему таким образом, чтобы выводы схемы оказались за выделяемой чертой. Проводники, пересекающие контур субблока, впоследствии образуют его выводы, поэтому их число и расположение надо строго контролировать. После выделения субблока, пока его элементы имеют активный красный цвет, входим в меню Circuit (цепь) и выбираем Create Subcircuit (создание субцепи). В появившемся меню Subcircuit см. впечатываем в строке Name название, например MUX41, и выбираем Copy from Circuit (копирование из цепи). На рабочем поле появится дополнительное окно с развернутой схемой субблока (рис.1а).

При необходимости эту подсхему можно отредактировать стандартными приемами. Кроме того, можно добавить выводы, вытянув провод из нужной точки до края внутреннего поля окна. После отпускания ЛКМ возникнет дополнительная контактная площадка. Напротив, если контактную площадку вытянуть за пределы окна, то соответствующий вывод будет удален. После редактирования и проверки правильности выбранной подсхемы это окно можно закрыть.

Для выбора схемного изображения субблока в свернутом виде, надо нажать в ряду выбора компонентов на иконку Favorites (избранные). В результате получим иконку с изображением субблоков см. рис.1б и возможность дальнейшего выбора Choose SUB. Нажав в последнем окне ЛКМ Accept (согласиться), получим искомое схемное изображение субблока в свернутом виде (см. рис.1б). К «внутреннему содержанию» субблока всегда можно вернуться двойным щелчком ЛКМ по его схемному изображению.

И

Рис.3 Мультиплексор 16х1 на логических элементах.

з пяти таких мультиплексоров, используя пирамидальное каскадирование, можно создать мультиплексор 161 см. рис. 3.

П

Рис.4. МС мультиплексора 74150.

одобный мультиплексор имеется в виде микросхемы ТТЛ 74150 (см. рис. 4).функционирование этого мультиплексора описывается таблицей истинности, показанной в разделе HELP МС. Здесь при нормальной работе на вход разрешения G' надо подать низкий уровень L – от англ. Low – низкий. При подаче на входы А…D четырехразрядного двоичного адреса на выходе появится сигнал с одного из входов Е0 – Е15 в инверсной форме.