СХЕМ ЛАБ РАБОТА_1 (Лабораторная работа - ACTIVE-HDL), страница 3
Описание файла
Файл "СХЕМ ЛАБ РАБОТА_1" внутри архива находится в папке "LAB_RAB_s_ACTIVE-HDL". Документ из архива "Лабораторная работа - ACTIVE-HDL", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "схемотехника" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве НИУ «МЭИ» . Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ «МЭИ» , его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "СХЕМ ЛАБ РАБОТА_1"
Текст 3 страницы из документа "СХЕМ ЛАБ РАБОТА_1"
Тест бенч и генератор сигналов описываются на языке VHDL, схема описывается графическим редактором, выходные диаграммы строятся САПР
Плюс этого подхода-более тесная связь с параллельным курсом моделирования цифровых усройств и более легкая диагностика ошибок т к все сообщения о них привязаны к vhdl- строкам , не надо изучать редактор временных диаграмм САПР.
Минусы- придется знакомиться с основами vhdl,просмотрщиком временных диаграмм САПР-
Вариант 2-1. ВСЕ и СХЕМА и ТЕСТ пишутся на vhdl-
Плюс- не надо изучать схемный редактор
Минус – надо еще больше знать про VHDL
Приложение 1
Краткая последовательность действий учащихся
по созданию лабораторного стенда средствами САПР ACTIVE-HDL и проведению экспериментов( подробную см. в инструкции по САПР ACTIVE-HDL)
1.Создайте новый проект в каталоге MY DESIGN .(file – New Design) со своим именем.
2.Добавьте в него файлы из каталога SXEM_LAB, поставляемого учащимся вместе с другими учебными материалами МЭИ.( DESIGN-Add file to design)
3.Проведите компиляцию файлов с целью проверки наличия ошибок
(DESIGN- COMPILE ALL)
На экране слева на списке имен графических символов элементов появится у каждого знак !
4.Выберите файл с именем NOT_1_TB.bde и щелкните левой кнопкой мышки. На экране появится схема тестового эксперимента с элементом инвертором, состоящая из генератора тактовых сигналов и инвертора NOT_1.
5.Инициализируйте моделирование (SIMULATION- INITIALIZE SIMULATION)
Проследите , чтобы главным TOP module являлся этот модуль. Если нет- подправьте выбор и снова инициализируйте моделирование
В окне слева на экране виден список сигналов модуля NOT_1_TB
- сигналы Y- выходной и промежуточный -выход генератора- net13.
6.
Инициализируйте окно просмотрщика временных диаграмм.
Щелкните на пиктограмме
Появился окно просмотрщика. Перенесите в него сигналы из списка слева
Это сигналы Y- выходной и промежуточный -выход генератора- net13
( выделите сигнал, щелкните правой кнопкой мыщи, в появившемся меню- ADD to VAWEFORM- сигнал появится слева в окне просмотрщика.
7.подправьте время останова моделирования- стандартно =100 нс на например на 1000 нс.
8. запустите моделирование( SIMULATION- RUN FOR)
С задержкой в несколько секунд появится временная диаграмма .
Масштаб времени можно менять кнопками + и – в кружочках вверху ( см список пиктограам на экране вверху.
9.Посмотрите задержки сигналов и сохраните диаграмму для отчета по лаб.раб.(FILE-save).
При выполнении других заданий вам самим придется строить описание схемы и подбирать параметры элементов.
Для этого
Надо
1 создать новый схемный файл(FILE- NEW-sxematic) дайте ему имя – имя задания, например zadanie_1_2.
На экране появится пустое поле для рисунка схемы и списки имен символов элементов слева и справа.
2.Выбрать из списка символов справа символы нужных элементов , расставить их на поле схемы , соединить и тд.( смотри инстр. по САПР).
При построении схемы используются изображения элементов из списка справа- щелкнув на имени нужного элемента, увидите внизу прямоугольник его символа, который мышкой надо перенести на поле схемы. Расставив элементы, надо соединить их проводами.
Если возможностей имеющихся в библиотеке моделей генераторов сигналов недостаточно, ознакомьтесь с инструкцией САПР по редактору входных сигналов. В этом случае вам не надо использовать в тесте модели библиотечных генераторов.
Приложение 2
Иллюстрация теоремы Де Моргана на схемах из логических вентилей
Выход вентиля 2И-НЕ совпадает с выходом схемы,сщстоящей из двух вентилей НЕ и ВЕНТИЛЯ 2ИЛИ
Приложение 2
Реализация схем в логических базисах И-НЕ и ИЛИ –НЕ
Логические базисы И-НЕ и ИЛИ-НЕ являются полными и многие функции реализуются в этих базисах проще, чем в традиционном базисе И,ИЛИ,НЕ. Однако традиционные методы представления и минимизации логических функций базируются на базисе И,ИЛИ,НЕ .Ниже представлен один из способов преобразования схем из традиционного логического базиса в базис И-НЕ или ИЛИ-НЕ.
DeMorgan's Law using Boolean Algebra |
.
Первые два столбца иллюстрируют теорему Де Моргана с реализацией в базисе И-НЕ, третий столбец иллюстрирует реализацию в базисе ИЛИ-НЕ.
Последовательность действий по переводу схемы в нетрадиционный логический базис И-НЕ.
-
На базе Таблицы истинности логической функции составляется ее описание в СДНФ, которое минимизируется , после чего рисуется схема в традиционном логическом базисе И,ИЛИ,НЕ.
-
Применяется теорема Де Моргана.( см.предыдущий рисунок ). При переводе в И-НЕ используется средняя колонка, при переводе в ИЛИ-НЕ правая.
-
Исключаются избыточные инверторы( цепочки из двух последовательно соединенных инверторов.)..
4.Оставшиеся инверторы замещаются Эквивалентными И-НЕ и ИЛИ
Ниже иллюстрирующий пример преобразования в базис И-НЕ.
А) Схема в традиционном базисе И,ИЛИ,НЕ
В) Схема в базисе И-НЕ,ИЛИ-НЕ, НЕ ( в пунктирных прямоугольниках подсхемы, заменяемые эквивалентными),
С) Схема без элементов НЕ и ИЛИ-НЕ.
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Отечественные микросхемы и их зарубежные аналоги
Микросхема серии КР1533 | Задержка Тср макс.в нс |
КР1533ЛИ9- 6 буферных элемента | 9 |
КР1533ЛА3- 4 элемента 2И-НЕ | 10 |
КР1533ЛИ3- 3 элемента 3И | 11 |
КР1533ЛЕ1 – 4 элемента 2ИЛИ-Не | 11 |
КР1533 ЛЛ1- 4 элемента 2ИЛИ | 13 |
КР1533ЛН1- 6 элементов НЕ | 10 |
КР1533ЛИ1- 3 элемента 2И | 10 |
Отечественные микросхемы | Зарубежный аналог | Отечественные микросхемы | Зарубежный аналог | |
Дешифраторы | КР***КП12 | 74***253 | ||
КР***ИД4 | 74***155 | КР***КП13 | 74***298 | |
КР***ИД7 | 74***138 | КР***КП14 | 74***258 | |
КР***ИД14 | 74***139 | КР***КП15 | 74***251 | |
Счетчики | КР***КП16 | 74***157 | ||
КР***ИЕ2 | 74***90 | КР***КП17 | 74***353 | |
КР***ИЕ5 | 74***93 | КР***КП18 | 74***158 | |
КР***ИЕ6 | 74***192 | КР***КП19 | 74***352 | |
КР***ИЕ7 | 74***193 | Логические элементы И-НЕ | ||
КР***ИЕ9 | 74***160А | КР***ЛА1 | 74***20 | |
КР***ИЕ10 | 74***161 | КР***ЛА2 | 74***30 | |
КР***ИЕ11 | 74***162 | КР***ЛА3 (2И-НЕ) | 74***00 | |
КР***ИЕ12 | 74***190 | КР***ЛА4 | 74***10 | |
КР***ИЕ13 | 74***191 | КР***ЛА6 | 74***40А | |
КР***ИЕ18 | 74***163 | КР***ЛА7 | 74***22 | |
КР***ИЕ19 | 74***393 | КР***ЛА8 | 74***01 | |
Регистры | КР***ЛА9 | 74***03 | ||
КР***ИР9 | 74***165 | КР***ЛА10 | 74***12А | |
КР***ИР10 | 74***166 | КР***ЛА12 | 74***37 | |
КР***ИР22 | 74***373 | КР***ЛА13 | 74***38 | |
КР***ИР23 | 74***374 | КР***ЛА21 | 74***1000А | |
КР***ИР24 | 74***299 | КР***ЛА22 | 74***1020А | |
КР***ИР29 | 74***323 | КР***ЛА23 | 74***1003А | |
КР***ИР30 | 74***259 | КР***ЛА24 | 74***1010А | |
КР***ИР32 | 74***170 | Логические элементы ИЛИ-НЕ | ||
КР***ИР33 | 74***573 | КР***ЛЕ1 (2ИЛИ-НЕ) | 74***02 | |
КР***ИР34 | 74***873 | КР***ЛЕ4 | 74***27 | |
КР***ИР35 | 74***273 | КР***ЛЕ10 | 74***1002А | |
КР***ИР37 | 74***574 | КР***ЛЕ11 | 74***33А | |
КР***ИР38 | 74***874 | Логические элементы И | ||
Мультиплексоры | КР***ЛИ1 (2И) | 74***08 | ||
КР***КП2 | 74***153 | КР***ЛИ2 | 74***09 | |
КР***КП7 | 74***151 | КР***ЛИ3 | 74***11А | |
КР***КП11 | 74***257 | КР***ЛИ4 | 74***15А | |
Логические элементы И | Буферный элемент с ОК | |||
КР***ЛИ6 | 74***21 | КР***ЛП17 | 74***1035 |
АЛУ
ИП3 | 74***181 | ИП4 | 74***182 | |
4-х разр. АЛУ | Сх.ускор.переноса |
Окончание табл. П1
Отечественные микросхемы | Зарубежный аналог | Отечественные микросхемы | Зарубежный аналог | ||||
КР***ЛИ8 | 74***1008А | Лог. эл-т 4И-2ИЛИ-НЕ | |||||
КР***ЛИ10 | 74***1011А | КР***ЛР4 | 74***55 | ||||
Логические элементы ИЛИ | Лог. эл-т 2И-2ИЛИ-НЕ | ||||||
КР***ЛЛ1 | 74***32 | КР***ЛР11 | 74***51 | ||||
КР***ЛЛ4 | 74***1032А | Лог. эл-т 3-2-2-3И-4ИЛИ-НЕ | |||||
Логические элементы НЕ | КР***ЛР13 | 74***54 | |||||
КР***ЛН1 | 74***04 (2ИЛИ) | JK-триггеры | |||||
КР***ЛН2 | 74***05 | КР***ТВ6 | 74***107 | ||||
КР***ЛН7 | 74***368 | КР***ТВ9 | 74***112А | ||||
КР***ЛН8 | 74***1004 | КР***ТВ10 | 74***113А | ||||
КР***ЛН10 | 74***1005 | КР***ТВ11 | 74***114А | ||||
Лог. эл-т Исключающее ИЛИ | КР***ТВ15 | 74***109 | |||||
КР***ЛП5 | 74***86 | D-триггеры | |||||
Буферный эл-т с 3-мя сост. | КР***ТМ2 | 74***74 | |||||
КР***ЛП8 | 74***125 | КР***ТМ7 | 74***75 | ||||
Лог. эл-т Исключ. ИЛИ с ОК | КР***ТМ8 | 74***175 | |||||
КР***ЛП12 | 74***136 | КР***ТМ9 | 74***174 | ||||
Буферный элемент | Триггер с раздельным запуском | ||||||
КР***ЛП16 | 74***1034 | КР***ТР2 | 74***279 |
Приложение 4
МОДЕЛИ ГЕНЕРАТОРОВ сигналов