Электроника и наноэлектроника»

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Моделирование узлов

ЦИФРОВЫХ электронных схем

Учебно-методическое пособие

К курсовому проектированию

Для студентов, обучающихся по направлению подготовки

Электроника и наноэлектроника»

Профиль «Промышленная электроника»

Составители: С. В. Кулакова, М. П. Маслаков

Владикавказ 2015

Министерство образования и науки рф

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Северо-Кавказский горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)»

Кафедра «Промышленная электроника»

моделирование узлов

ЦИФРОВЫХ электронных схем

Учебно-методическое пособие

к курсовому проектированию

Для студентов, обучающихся по направлению подготовки

11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»

профиль «Промышленная электроника»

Составители: С. В. Кулакова, М. П. Маслаков

Допущено

редакционно-издательским советом

Северо-Кавказского горно-металлургического института

(государственного технологического университета).

Владикавказ 2015

УДК 621.38

ББК 32.85

К 90

Рецензент:

доктор технических наук, профессор СКГМИ (ГТУ)

Хасцаев Б. Д.

К90 Моделирование узлов цифровых электронных схем: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию / Сост.: С. В. Кулакова, М. П. Маслаков; Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). – Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Изд-во «Терек», 2015. – 42 с.

В данном учебно-методическом пособии описаны основы моделирования в САПР OrCAD 16.3, узлов цифровых электронных схем. Приведены основные компоненты цифровых электронных схем, необходимые для выполнения курсового проектирования и их свойства. Даны содержание и примеры курсовых проектов.

Курсовое проектирование предназначено для: закрепления навыков вычерчивания цифровых электронных схем и приемов ввода значений параметров их компонентов; умения выбирать и задавать нужный режим анализа электронной схемы, а также способ визуализации получаемых результатов; расширения и закрепления теоретических знаний по дисциплине «Моделирование узлов цифровых электронных схем».

УДК 621.38

ББК 32.85

Редактор: Хадарцева Ф. С.

Компьютерная верстка: Цишук Т. С.

Ó Составление. ФГБОУ ВО «Северо-Кавказский

горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)», 2015

Ó Кулакова С.В., Маслаков М.П. , составление, 2015

Подписано в печать 24.12.1915. Формат 60х84 ¹/₁₆. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Печать на ризографе. Усл. п.л. 2,44. Уч. изд. л. 1,33. Тираж 50 экз. Заказ № .

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Издательство «Терек».

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ).

362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Содержание

1. Общие положения............................................................................ 4

1.1. Цели и задачи дисциплины...................................................... 4

1.1.1. Цель преподавания дисциплины..................................... 4

1.1.2. Задачи изучения дисциплины.......................................... 4

1.1.3. Задачи курсового проекта............................................... 4

1.1.4. Рекомендации к выполнению курсового проекта........... 4

2. Структура и содержание курсового проекта................................. 5

2.1. Основные сведения и принципы работы с системой OrCAD 5

2.1.1. Введение........................................................................... 5

2.1.2 Основные теоретические положения булевой алгебры.. 6

2.1.3. Типы анализа цифровых электронных схем................... 8

3. Микросхемы средней степени интеграции

транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)....................................... 8

3.1. Источники напряжений и сигналов в САПР OrCAD 16.3

для моделирования цифровых схем.............................................. 10

3.2. Основные сведения о триггерах.............................................. 14

3.2.1. Модель D-триггера........................................................... 14

3.2.2. Модель JK-триггера с многоканальными входами,

входом установки и входом сброса.......................................... 17

3.3. Общие сведения о счетчиках.............................................. 18

3.4. Дешифраторы...................................................................... 20

3.5. Шифраторы......................................................................... 21

4. Литература....................................................................................... 23

4.1. Основная литература............................................................... 23

4.2. Дополнительная литература................................................... 23

Приложение 1. Пример оформления курсового проекта.................. 24

Приложение 2. Принципиальная электрическая схема

цифрового узла.................................................................................... 42

Общие положения

1.1. Цели и задачи дисциплины

1.1.1. Цель преподавания дисциплины

Целью дисциплины является: изучение основ моделирования узлов цифровых электронных схем в системе автоматизированного проектирования (САПР) OrCAD 16.3; освоение принципов схемотехнического моделирования в современных САПР; овладение основными положениями построения моделей, методами анализа и расчета характеристик и параметров моделей с помощью системы PSpice.

1.1.2. Задачи изучения дисциплины

Дисциплина нацелена на подготовку студента к решению следующих задач:

– освоить математические модели компонентов цифровых электронных схем и методику проведения экспериментальных исследований схем;

– моделирование различных цифровых электронных схем с целью оптимизации их параметров;

– закрепление навыков проведения экспериментальных исследований цифровых электронных схем в OrCAD 16.3.

Задачи курсового проекта

1. Освоить принципы работы с библиотеками компонентов электронных схем системы автоматизированного проектирования OrCAD16.3.

2. Закрепить навыки вычерчивания электронных схем и приемы ввода значений параметров их компонентов.

3. Получить умения выбирать и задавать нужный режим анализа электронной схемы, а также способ визуализации получаемых результатов.

Рекомендации к выполнению курсового проекта

Основные этапы создания проекта:

1. Создать папку для хранения файлов проекта, средствами ОС Windows, которая должна находиться в основном каталоге жесткого диска, на котором установлена система OrCAD. Название папки должно быть на английском языке.

2. Запустить редактор Capture и в последовательно появляющихся окнах указать: имя проекта (например, Zadanie1); тип моделируемой схемы (например, Analog or Mixed A/D – аналоговые или смешанные аналого-цифровые); путь к созданной папке. В результате редактором Capture автоматически создается окно с именем OrCAD Capture, которое содержит два окна: окно организатора проекта с общим названием Analog or Mixed A/D и окно с именем SCHEMATIC1:PAGE1 для ввода чертежа схемы. Окно OrCAD Capture имеет стандартный для ОС Windows вид, а именно имеет строку меню команд, панель инструментов и т. д.

3. Начертить схему.

4. Произвести редактирование свойств компонентов в соответствии с выданным заданием.

5. Создать один или несколько профилей моделирования и активизировать один из них.

6. Запустить процесс моделирования, получить и проанализировать результаты.

2. Структура и содержание курсового проекта

Курсовой проект включает пояснительную записку и графическую часть.

Пояснительная записка представляется в печатном или рукописном виде, в соответствии с ГОСТ и ЕСКД, и включает в себя:

1. Титульный лист;

2. Содержание;

3. Задание;

4. Введение (1–2 с.);

5. Основные теоретические положения булевой алгебры (1–2 с.);

6. Описание назначения и принципа работы блок–схемы цифрового

устройства. (2–3 с.);

7. Описание принципа работы и параметров каждой модели цифрового устройства. (3–5 с.);

8. Результаты моделирования и их анализ (4–6 с.);

9. Выводы (1–2 с.);

10. Литература.

Графическая часть выполняется на листе формата А3 в соответствии с ГОСТом (Приложение 2).

Введение

Цифровыми называют устройства, предназначенные для формирования, образования и передачи кодовых слов. При этом кодовые слова (коды или числа) в электронных цифровых устройствах представляются в виде последовательностей электрических импульсов (сигналов с двумя уровнями напряжения: высоким и низким), а их преобразования осуществляются арифметическими, логическими, запоминающими и вспомогательными устройствами.

Элементами и узлами цифровых устройств, служащими основой для построения микропроцессоров, микропроцессорных систем, компьютеров, автоматизированных систем управления объектами, технологическими процессами и информационными потоками являются: дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, сумматоры, триггеры, регистры, счетчики и др.

В современных устройствах цифровой обработки информации используется два класса переменных: числа и логические переменные. Числа несут информацию о количественных характеристиках процесса, объекта, системы, над ними можно производить арифметические действия. Логические переменные определяют состояние системы или принадлежность её к определенному классу состояний.

Основой компьютеризованных электронных схем являются элементарные транзисторные переключатели, работающие в режиме включен/выключен.

Даже в тех случаях, когда входы и выходы являются аналоговыми, например, при звукозаписи, обработка сигнала быстро становится цифровой, в которой используются аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование для перевода величины напряжения сигнала в число и обратно из числа в напряжение.

Двоичная система счисления идеально подходит для электронной реализации. Простые «включено» и «выключено» электронных переключателей соответствует нулям и единицам двоичных чисел.

Поэтому цифровая электроника не имеет искажений и дрейфов.

Малые размеры цифровых элементов позволяют размещать на одном кристалле (чипе) несколько миллионов схем, что также является достоинством цифровых схем.

Модель D -триггера

Синхронный триггер D-типа – это запоминающий элемент с 2-мя устойчивыми состояниями и одним информационным D-входом.

Микросхема 7474 содержит 2 отдельных синхронных D-триггера, которые запускаются положительным фронтом тактового импульса и имеют раздельные входы установки и очистки (with Preset and Clear). Оба триггера можно использовать независимо друг от друга.

Условно-графическое изображение модели D-триггера в редакторе Capture представлено на рисунке 7.

Рисунок 7 – Модель D-триггера

Обычно работу триггера описывают таблицей переходов (табл. 3).

Технические данные:

– максимальная рабочая частота – 15 МГц;

– время задержки прохождения сигнала – 17 нс;

– ток потребления – 17 мА.

Пример схемы подключения D-триггера (7474) для получения временных диаграмм характеризующих его работу приведен на рисунке 8.

Таблица 3 – Таблица переходов D-триггера

Входы				Выходы
		CLK	D	Q
L	H	X	X	H	L
H	L	X	X	L	H
L	L	X	X	H	H
H	H		H	H	L
H	H		L	L	H
H	H	L	X	Без изменений
H	H	H	X
H	H		H

Рисунок 8 – Модель D-триггера с подключенными источниками

сигналов

В нормальном режиме работы на выходы и подается напряжение высокого уровня (+5В) от источника постоянного напряжения V1 через два порта с именами HI. Тактовые импульсы подаются от генератора DSTM1, имеющего следующие свойства: OFFTIME = 0,5 us; ONTIME = 0,5 us; DELAY = 0,1 us; STARTVAL = 0; OPPVAL = 1. На вход D подается сигнал от одноразрядного программируемого генератора входных сигналов DSTM2, со следующими командами: COMMAND1 – 0 us 0; COMMAND2 – 0,1 us 1; COMMAND3 – 0,85 us 0; COMMAND4 – 1,85 us 1; COMMAND5 – 2,85 us 0; COMMAND6 – 4,35 us 1

При поступлении тактового импульса на вход CLK, триггер переключается по переднему фронту и его выход Q принимает состояние входа D. На выходе устанавливается противоположное состояние. Другими словами:

– если на вход D подается напряжение высокого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение высокого уровня, а на выходе – напряжение низкого уровня. В триггер записывается 1;

– если на вход D подается напряжение низкого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение низкого уровня, а на выходе – напряжение высокого уровня. В триггер записывается 0.

Если задать профиль моделирования Transient с параметром Run to time = 5 us, то результатом будут диаграммы, приведенные на рисунке 9.

Рисунок 9 – Временные диаграммы, характеризующие работу синхронного D-триггера

Общие сведения о счетчиках

Счетчиком называется функциональный узел устройства обработки информации, предназначенный для подсчета числа импульсов, поступающих на его вход.

Счет числа поступающих импульсов производится в двоичной системе счисления. Обычно простые счетчики разделяются на: суммирующие, вычитающие и реверсивные.

Суммирующий счетчик предназначен для выполнения счета в прямом направлении, т. е. для сложения. С поступлением очередного импульса на вход счетчика, его показание увеличивается на единицу.

Вычитающий счетчик служит для осуществления счета в обратном направлении, т. е. для вычитания. Каждый импульс, поступающий на вход вычитающего счетчика, уменьшает его показание на единицу.

Реверсивный счетчик предназначен для операции счета, как в прямом, так и в обратном направлении, т. е. он может работать в режиме сложения и вычитания.

Основными показателями счетчиков являются коэффициент счета и быстродействие.

Коэффициент счета К_сч определяет число импульсов, которое может быть сосчитано счетчиком. К_сч определяется числом разрядов двоичного числа n: К_сч = 2ⁿ.

Быстродействие счетчика характеризуется максимальной частотой следования счетных импульсов и связанным с ней временем установки счетчика. Время установки определяется максимальным временем протекания переходных процессов во всех разрядах счетчика при поступлении на вход очередного счетного импульса.

Для хранения одного разряда двоичного числа применяется один триггер. Поэтому счетчик можно рассматривать как «связанную цепочку» n триггеров. Связи определяются типом применяемых триггеров.

Модель микросхемы четырехразрядного счетчика хранится в библиотеке 7400 и имеет имя 74191 (рис. 12).

Рисунок 12 – Модель микросхемы счетчика 74191

Схема замещения четырехразрядного счетчика, построенная на JK-триггерах, представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 – Модель схемы четырехразрядного счетчика

на JK-триггерах

Дешифраторы

Дешифратором называется комбинационная схема с несколькими входами и выходами, преобразующая двоичный код, подаваемый на входы, в сигнал на одном из выходов.

В комбинационной схеме, построенной на элементах, которые реализуют логические операции, совокупность выходных сигналов в дискретный момент времени t_i однозначно определяется входными сигналами, поступающими на вход в тот же момент времени.

В общем случае дешифратор имеет n входов и m = 2ⁿ выходов, поскольку n-разрядный двоичный код – на входе может принимать 2ⁿ различных значений. Каждому этому значению соответствует сигнал на одном выходе.

Дешифраторы устанавливаются в схемах ПК на выходах регистров или счетчиков и служат для преобразования двоичного кода, находящегося в регистре (или в счетчике), в управляющий сигнал на одном из выходов дешифратора. Как правило, в целях экономии оборудования, двоичный код из регистра передается на дешифратор не только своими прямыми значениями, но и инверсными. Поэтому часто дешифратор на 2ⁿ выходов имеет не n, а 2n входов.

Схемы дешифраторов строят различным образом в зависимости от формата дешифрируемого кода и особенностей применяемой системы логических элементов. По способам построения дешифраторы принято подразделять на: линейные, прямоугольные и пирамидальные. Различные схемы дешифраторов обычно сравнивают по быстродействию и аппаратным затратам. Быстродействие дешифраторов определяется временем задержки сигнала в нем (измеряется в наносекундах). Аппаратные затраты оцениваются количеством логических элементов в схеме дешифратора.

Дешифраторы хранятся в библиотеке 7400, их основные модели представлены на рисунке 14 (а, б, в).

а б в

Рисунок 14 – Модели дешифраторов: а – микросхема 7445;

б – микросхема 74154; в – микросхема 74259

Шифраторы

Шифратором называется комбинационная схема, которая преобразует один из десяти входных сигналов в 4-разрядный двоичный выходной сигнал. Это преобразование условно можно представить так, как показано на рисунке 15.

Другими словами: при появлении сигнала высокого уровня (1) на одном из входов (рис. 15, вход 3) на выходах появляются сигналы 0011, представляющие 4-разрядный двоичный код соответствующий цифре 3 десятичной системы счисления.

Одно из основных применений шифратора – это ввод данных с клавиатуры десятичных чисел. Нажатие клавиши с одной из десятичных цифр приводит к формированию и передаче в другие узлы двоичного кода этой цифры.

Рисунок 15 – Преобразование входного сигнала шифратором

Существует несколько видов шифраторов. Например, шифраторы, которые при одновременном нажатии нескольких клавиш вырабатывают код только старшей цифры, называются приоритетными. Для увеличения разрядности выходного кода применяют несколько шифраторов, выходы которых объединяются с помощью элементов, реализующих простые логические операции. Эта процедура называется каскадированием шифраторов.

Шифраторы хранятся в библиотеке 7400, их основные модели представлены на рисунке 16 (а, б).

а б

Рисунок 16 – Модели шифраторов: а – микросхема 74147;

б – микросхема 74148

Литература

4.1. Основная литература

1. Новиков Ю. В. Введение в цифровую схемотехнику: Учебное пособие. М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ. «Лаборатория знаний». 2007. 343 с.

2. Амосов В. В. Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств: [Учебное пособие для вузов. Допущено УМО]. СПб.: БВХ-Петербург, 2007. 542 с.

3. Бойт Клаус. Цифровая электроника / Пер. с нем. М.: Техносфера, 2007. 471 с.

4. Бабич Н. П., Жуков И. А. Основы цифровой схемотехники. М.: Издат. дом "Додэка-XXI"; Киев: МК-Пресс, 2007. 479 с.

5. Каплан Д., Уайт К. Практические основы аналоговых и цифровых схем / Пер. с англ. М.: Техносфера, 2006. 174 с.

4.2. Дополнительная литература

1. Мышляева И. М. Цифровая схемотехника: [Учебник]. М.: ACADEMIA, 2005. 397 с.

2. Безуглов Д. А., Калиенко И. В. Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебное пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2006. 468 с.

Приложение 1

Пример оформления курсового проекта

Министерство образования и науки Российской Федерации

Факультет электронной техники

Кафедра “Промышленная электроника”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТЕМА:

Выполнил студент (ка) ___________________

(ФИО)

группа:_______________________

Руководитель:___________________________

(ФИО)

Владикавказ 20__

СОДЕРЖАНИЕ

Задание ..............................................................................................

Введение............................................................................................

1. Основные теоретические положения булевой алгебры..............

2. Описание назначения и принципа работы блок-схемы

цифрового устройства.......................................................................

3. Описание параметров и принципа работы каждой модели

цифрового устройства.......................................................................

3.1. Модель электронной схемы узла, начерченная

при помощи модуля Capture...................................................

3.2. Генератор тактовых импульсов (Dig Clock)....................

3.3. Одноразрядный программируемый

источник сигналов (STIM1......................................................

3.4. Модель 8-разрядного регистра сдвига

с входом сброса (74164)..........................................................

3.5. Модель цифрового инвертора (7404)..............................

3.6. Модель шифратора для преобразования восьми

десятичных чисел в 3-разрядный

двоичный код (74148)..............................................................

4. Результаты моделирования и их анализ.......................................

Выводы...............................................................................................

5. Литература.....................................................................................

Задание 3

Составьте модель принципиальной электрической схемы на основе блок-схемы, представленной на рисунке 1, где Г1 – 8-разрядный программируемый источник сигналов; Г2 – генератор тактовых импульсов; Р – модель 8-разрядного регистра сдвига вправо/влево с входом сброса (74198); И – инверторы (7404); Ш – модель шифратора для преобразования восьми десятичных чисел в 3-разрядный двоичный код с приоритетом (74148).

Рисунок 1 – Блок-схема соединения цифровых узлов

Опишите параметры и принцип работы каждой из выбранных моделей узлов.

Определите параметры источников напряжения, программируемого источника сигналов DSTM и генератора тактовых сигналов CLK для получения временных диаграмм на выходах шифратора.

Введение

Пакет программ для сквозного проектирования печатных плат OrCAD американской фирмы Cadence Design Systems давно известен российским разработчикам электронной аппаратуры.

Основными преимуществами OrCAD остаются его приемлемая цена и широкие функциональные возможности, которые делают соотношение цены/качества наиболее привлекательным.

OrCAD Capture сочетает в себе интуитивность интерфейса с инструментарием и функциональностью, необходимыми для быстрого решения задач схемотехнического проектирования. Для создания и редактирования больших и сложных проектов OrCAD Capture поддерживает мультистраничные и иерархические связи. Мощные средства проверки этих связей позволяют отслеживать возможные нарушения правил проектирования. Capture тесно связан с редактором печатных плат PCB Editor и программой аналого-цифрового моделирования работы принципиальных схем PSpiceA/D. Прямая и обратная связь Capture с PCB Editor позволяяют синхронизировать данные между принципиальной схемой и печатной платой через механизмы перекрестного выделения и размещения компонентов (cross-probing/placing), автоматического внесения изменений в печатную плату по изменениям в схеме (ECO) и наоборот (Back Annotation), перестановки логически эквивалентных секций и выводов компонентов (pin/gate swapping), а также автоматических изменений наименований и обозначений компонентов.

Даже в тех случаях, когда входы и выходы являются аналоговыми, например при звукозаписи, обработка сигнала быстро становится цифровой, в которой используются аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование для перевода величины напряжения сигнала в число и обратно из числа в напряжение.

Малые размеры цифровых элементов позволяют размещать на одном кристалле (чипе) несколько миллионов схем, что так же является достоинством.

Цифрового устройства

3.1. Модель цифрового узла электронной схемы приведена на рис. 2.

Рисунок 2 – Модель электронной схемы узла,

начерченная при помощи модуля Capture

Входных сигналов ( STIM 1)

В библиотеке SOURCE хранится компонент STIM1 – это одноразрядный программируемый источник входных сигналов, предназначен для подачи на информационные входы микросхем, запрограммированных сигналов, в указанные моменты времени. Модель STIM1 представлено на рисунке 4.

Рисунок 4 – Модель одноразрядного программируемого источника

входных сигналов (STIM1)

Одноразрядному программируемому источнику входных сигналов необходимо задать: моменты времени и последовательность сигналов. Для этого необходимо открыть окно «Property Editor», дважды щелкнув по компоненту STIM1, и в столбцах с именами COMMAND задаем 7 команд (рис. 5).

Рисунок 5 – Таблица окна «Property Editor» с заданными моментами

времени и входных сигналов

С приоритетом (74148)

Шифратор – это логическое устройство, выполняющее преобразование позиционного кода в n-разрядный двоичный код. Таким образом, шифратор – это комбинационное устройство, реализующее обратную дешифратору функцию. Наибольшее применение они находят в устройствах ввода информации (пультах управления) для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления. Предположим, на пульте десять клавиш с гравировкой от 0 до 9. При нажатии любой из них на входы шифратора подается единичный сигнал (Х0, ..., Х9), а на соответствующем выходе шифратора появляется двоичный код (Y0, ..., Y9) этого десятичного числа [2].

Модель шифратора представлена на рисунке 8. Модель 74148 хранится в библиотеке 7400 и позволяет расположить 8 входных сигналов в последовательности согласно приоритету важности сигнала. Чем больше число, подаваемое на вход, тем выше ее приоритет. Модель может использоваться как обычный шифратор десятичного числа в 3-разрядный двоичный код.

Рисунок 8 – Модель шифратора 74148

Модель имеет 8 входов (IN0, IN1, …, IN7), на каждый из которых подается сигнал, имеющий низкий уровень «0» или высокий «1». На трех выходах (А2, А1, А0) формируется инверсный 3-разрядный двоичный код, соответствующий десятичному номеру входа, на который подан низкий уровень сигнала.

Для модели 74148 активным является низкий уровень входного сигнала. Если на все входы подается сигнал высокого уровня, а на вход IN0 – низкого, то на всех выходах (А2, А1, А0) устанавливается сигнал высокого уровня, т. е. инверсный код 111, которому соответствует прямой код 000.

Если сигнал низкого уровня подается только на IN3, то на выходах устанавливаются следующие значения: А2 = 1, А1 = 0, А0 = 0. Этому инверсному двоичному коду соответствует прямой код 011.

Если на два или более входа одновременно подаются сигналы низкого уровня, то на выходах формируется инверсный код, соответствующий входу с наибольшим порядковым номером (наивысшим приоритетом), а состояние остальных входов игнорируется. Например, когда на входы IN1 и IN4 одновременно подаются сигналы низкого уровня, выходной инверсный сигнал установится равным 011 (что в прямом коде равно 100 и соответствует цифре 4 в десятичной системе счисления).

Кроме семи информационных входов и 3-х выходов в модели имеются еще 2 выхода GS и E0, служащие для каскадного соединения микросхем. На выходе GS формируется сигнал низкого уровня, если «0» подается на какой-либо из входов. На выходе Е0 формируется сигнал низкого уровня, когда на все входы подается напряжение высокого уровня. В нормальном режиме работы на вход ЕI должен подаваться сигнал низкого уровня. Работа модели шифратора 74148 представлена в таблице 5.

Таблица 5 – Работа модели шифратора 74148

Вход									Выход
ЕI	IN0	IN1	IN2	IN3	IN4	IN5	IN6	IN7	А2	А1	А0	GS	E0
0	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	0	0	0	0	0	1
0	Х	Х	Х	Х	Х	Х	0	1	0	0	1	0	1
0	Х	Х	Х	Х	Х	0	1	1	0	1	0	0	1
0	Х	Х	Х	Х	0	1	1	1	0	1	1	0	1
0	Х	Х	Х	0	1	1	1	1	1	0	0	0	1
0	Х	Х	0	1	1	1	1	1	1	0	1	0	1
0	Х	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1
0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1

Выводы

В ходе выполнения курсового проекта освоены основные принципы моделирования цифровых электронных схем в системе автоматизированного проектирования OrCAD 16.3. Закреплены навыки вычерчивания цифровых электронных схем, приемы ввода значений параметров их компонентов.

На основании выданного задания (блок-схема устройства), была начерчена электрическая принципиальная цифровая схема в системе OrCAD 16.3. Заданы параметры компонентов и выбран режим анализа – transient.

Получены временные диаграммы, характеризующие работу компонентов схемы, построена принципиальная электрическая схема цифрового устройства в программе Splan.

Данные временные характеристики свидетельствуют о том, что полученное устройство функционирует в соответствии с заданием курсового проекта.

Литература

5.1. Основная литература

1. Новиков Ю. В. Введение в цифровую схемотехнику: Учебное пособие. М.: Интернет-Университет Информационных Технологий: БИНОМ. «Лаборатория знаний», 2007. 343 с.

3. Бойт Клаус. Цифровая электроника / Пер. с нем. М.: Техносфера, 2007. 471 с.

4. Бабич Н. П., Жуков И. А. Основы цифровой схемотехники. М.: Изд. дом "Додэка-XXI"; Киев: МК-Пресс, 2007. 479 с.

5. Каплан Д., Уайт К. Практические основы аналоговых и цифровых схем / Пер. с англ. М.: Техносфера, 2006. 174 с.

5.2. Дополнительная литература