Методические указание к практическому занятию в компьютерном классе по курсу Электротехника и электроника (833608), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Собираем модель счетчика в среде Multisim 10.1 понайденным логическим связям и проводим моделирование егоработы.5.1. Начало работыЗапуск программы осуществляется с помощью ярлыка на рабочем столе монитора компьютера или из меню Пуск средыWindows: Пуск / Все программы / National Instruments / CircuitDesign Suite 10.1 / Multisim 10.1.После запуска программы появляется ее главное рабочее окно,в котором собирается схема.5.2. Сборка схемыПроцесс синтеза синхронного счетчика включает в себя размещение требуемых элементов и приборов из соответствующихбиблиотек программы Multisim 10.1 и последующее их соединение «проводниками»-линиями в соответствии с уравнениями,полученными на этапе 4.1 для JK-триггеров и на этапе 4.2 для10Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»D-триггеров.
Триггеры находятся в библиотеке Misc Digital, расположенной на панели инструментов, логические элементы — вбиблиотеке TTL, индикаторные элементы — в библиотеке Индикаторные устройства, синхрогенератор — в библиотеке Инструменты. Схемы счетчика на JK- и D-триггерах показаны на рис. 3и 4 соответственно.5.3. Моделирование работы счетчика (технология сборки схемприведена в приложении).Моделирование проводим в следующем порядке:1) для собранной модели устанавливаем начальное значениевыходного сигнала 7;2) подключаем генератор синхроимпульсов и запускаем процесс моделирования;3) с помощью цифрового индикатора убеждаемся в том, чтопоследовательность формируемых на выходе счетчика кодов чиселсоответствует последовательности кодов задания на проектирование счетчика;4) исследуем временные диаграммы работы счетчика.5.4.
Исследование временных диаграмм счетчикаИсследование временных диаграмм счетчика проводится сиспользованием блока Logic Analyzer, который подключается кисследуемым выводам счетчика. На рис. 5 и 6 показаны схемадля исследования временных диаграмм счетчиков на JK- и Dтриггерах и полученные с их помощью временные диаграммысоответственно (рис. 7).3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Что такое синхронный счетчик mod7 и какие операции можно осуществить с его помощью?2.
Какие параметры могут варьироваться в таком счетчике?3. Что такое характеристическое уравнение триггера?4. Как получают характеристические уравнения JK- и Dтриггера?5. Опишите функции блока Logic Analyzer.6. Как осуществляется начальная установка счетчика?11Рис. 3Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»12Рис. 4Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»13Рис. 5Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»Рис. 6Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»Рис.
77. Как регулируются временные интервалы между состояниямисчетчика?8. Что произойдет, если начальные условия установлены неправильно?9. Для каких целей служит триггер?10. Чем отличается триггер, управляемый по уровню сигнала,от триггера, управляемого по фронту сигнала?11.Составить таблицу переходов JK-триггера, используя его характеристическое уравнение.Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»ПриложениеТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ СХЕМ В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕMULTISIM 10.1Пример внешнего вида главного окна программы Multisim 10.1c размещенными в нем компонентами схемы счетчика показан нарис.
П1.Программная среда Multisim 10.1 имеет характерный для средыMS Windows интерфейс, состоящий из следующих элементов:• строка главного меню;• инструментальная панель, на которой расположены контрольно-измерительные приборы;• строка библиотеки электронных компонентов.Пункты меню File, Edit, View содержат обычный набор команд для работы с файлами и проектами, сохранения и печати(File), редактирования, выделения, перемещения (Edit), настройкипользовательского интерфейса с возможностью изменения набора панелей инструментов, масштабирования изображения схемыустройства (View).Пункт меню Place предназначен для выбора и размещенияэлементов схемы (Component), он позволяет создать соединения(Wire), шины (Bus) и определить электрические узлы-соединители(Junction), сделать комментарий к устройству (Comment), вставить пояснительный текст (Text) или графические изображения(Graphics) в рабочем окне, вставить штамп для схемы (TitleBlock).Пункт меню MCU определяет возможности программирования микропроцессоров и анализа выполненного решения.
ПунктSimulate определяет типы проводимого анализа, позволяет выбрать встроенные приборы, сохранить результаты и провести ихобработку (в основном для электрических цепей). Пункт менюTransfer включает исходные данные для трассировки печатныхплат в программу Ultiboard.Меню Tools предоставляет возможность работать с базой данных компонентов программы, использовать возможности автоматизированного проектирования, мастера проектирования (Circuit17Рис.
П1Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»18Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»Wizard) на основе 555-таймера, фильтров, схем на основе операционных усилителей и каскадов усиления на биполярных транзисторах. Также здесь можно определить исходные данные длямноговариантного анализа, выполнить проверку собранной схемына наличие ошибок.Пункт меню Option предназначен для задания условий работыпо подготовке и сохранению схемы, определению внешнего видасхемы и условий ввода и размещения элементов при рисовании.Подменю Global Preferences позволяет определить режимы иусловия работы программы, выбрать стандарт вида компонентов.Элементная база среды Multisim 10.1 делится на две большиекатегории: промышленные (реальные) элементы и виртуальныеэлементы. Промышленные элементы (отображаются синим цветом) не могут быть изменены ни по назначению, ни по параметрам.Виртуальные элементы (отображаются черным цветом) запрограммированы как идеальные элементы, которые могут иметь любыенестандартные параметры.Виртуальные элементы используются в основном для моделирования схем, в которых значения параметров элементов определяются расчетным путем.Для расположения элементов в рабочем окне можно использовать несколько способов: пункт меню Place / Component и диалоговое окно Select a Components, контекстное меню, которое появляется после щелчка правой кнопкой мыши в рабочем окне ивыбора пункта меню Place / Component, диалоговое окно Select aComponents на панели инструментов Components (рис.
П2).Рис. П2Справа от главного окна среды Multisim 10.1 имеется вертикальная панель с кнопками-пиктограммами измерительных приборов и устройств визуализации (см. рис. П3). Для расположениянеобходимого устройства в рабочем окне среды Multisim 10.1 нужно выбрать пиктограмму требуемого устройства и щелкнуть по ней19Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»левой кнопкой мыши, а затем выполнить щелчок этой кнопкой врабочем окне.При моделировании схем цифровой электроники широкоприменяются индикаторные устройства и инструменты WordGenerator, Logic Analyzer, Logic Converter и Oscilloscope. Рассмотрим назначение и принцип работы этих устройств болееподробно.Word Generator (Генератор бинарного слова) предназначендля генерирования восьмиразрядных двоичных слов. Он имеет 32выхода, пронумерованных от 0 до 31.
На каждом его выходе создается логический сигнал, который может использоваться как входной сигнал для логической схемы. Каждый выход генератора является независимым от других выходов. Коды слова и порядок егогенерирования можно задавать в диалоговом окне.Logic Analyzer (Логический анализатор) предназначен дляотображения на его экране 16-разрядных кодовых последовательностей, подаваемых на его вход из 16 различных точек схемы.Logic Converter (Логический преобразователь) предназначен для создания комбинационных схем по заданной таблице истинности в основном базисе и в базисе И—НЕ позволяет минимизировать логическую функцию.
Он рассматривается на другомпрактическом занятии.Oscilloscope (Осциллограф) предназначен для визуализацииформы сигнала во времени.Экран осциллографа появляется при двойном щелчке левойкнопкой мыши по изображению блока Oscilloscope.Пиктограммы измерительных приборов показаны на рис. П3.Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»Рис. П3Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»ЛИТЕРАТУРАБойт К. Цифровая электроника: Пер.
с нем. М.: Техносфера, 2007.472 с.Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Цифровые устройства. М.: Высш.шк., 2004. 229 с.Загидуллин Р.Ш. Multisim, Lab VIEW, Signal Express: Практика автоматизированного проектирования электронных устройств. М.: Горячая линия – Телеком, 2009. 366 с.Ломов И.А., Атаманов В.Н., Красовский А.Б. Проектирование узлов цифровой электронной техники. М.: Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2002. 48 с.Марченко А.Л., Освальд С.В. Лабораторный практикум по электротехнике и электронике в среде Multisim: учеб. пособие для вузов.М.: ДМК-Пресс, 2010. 448 с.Схемотехника электронных систем. Цифровые устройства /В.И. Бойко, А.Н. Гуржий, В.Я. Жуйков и др. СПб.: БХВ-Петербург,2004. 512 с.Токхейм Р. Основы цифровой электроники : Пер. с англ. М .: Мир,1988. 392 с.Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»ОГЛАВЛЕНИЕВведение . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. Задание и порядок выполнения работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2. Пример выполнения практического задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
