нальной схеме

Внутри основного поля, напротив верхнего входа, располагается символ выпол-

няемой основной функции, под которым располагают маркировку используемой

микросхемы. Входы и выходы помечаются метками (при необходимости).

Рис.1.8.-Условные обозначения логических элементов: а - элемент без до-

полнительных полей; б) - элементы с дополнительными полями

У входов и выходов условных обозначений элементов указывают номера

контактов микросхемы, в состав которой входят эти элементы.

На всех электрических схемах обычно не показывают линии питания каж-

дой микросхемы. На принципиальной схеме способ подведения питания к микро-

схеме показывают с помощью текста или специальных таблиц.

1.5. Моделирование электрических схем

Компьютер открывает прекрасные возможности как при проверке правиль-

ности работы синтезированных схем, так и для проектирования схем с заданным

алгоритмом работы. Удобно пользоваться для проверки работоспособности схем

пользоваться разными версиями программ «Electronics Workbench» [3] и «Mul-

tisim 2001», которые практически не требуют обучения при использовании. Чет-

вёртая версия «Electronics Workbench» позволяет с помощью логического преоб-

разователя (Logic converter) определить правильность работы схемы по таблице

истинности, которую компьютер составляет автоматически. Результат проверки

работоспособности ранее синтезированной схемы (рис. 1.2,б) и использования ло-

гического преобразователя предложен на рисунке 1.9.

лировании схемы рис. 1.2,б

Сравнивая исходную таблицу истинности (рис. 1.2, а) с полученной при мо-

делировании легко проверить правильность работы схемы.

Возможны и другие способы проверки разработанной схемы. С помощью

генератора слов (Word Generator) можно задать сигналы на входах схемы. По-

скольку для разработанной схемы были построены временные диаграммы (рис.

1.8), с помощью генератора слов зададим такие же входные сигналы, что и на

временных диаграммах рисунка 1.8. Результаты программирования предложены

на рисунке 1.10. Генератор позволяет формировать восемь сигналов на шестна-

дцати временных интервалах. В нашем случае требуется сформировать всего три

сигнала. Для проверки правильности работы схемы с помощью логического ана-

лизатора (Logic analyzer) можно одновременно наблюдать как входные сигналы,

так и выходные. Это позволяет по шагам проанализировать работу схемы и сде-

лать выводы о её работоспособности.

Схема подключения приборов к изучаемой схеме представлена на рисунке

1.11.

Рис. 1.11. – Схема модели

Временные диаграммы работы схемы предложены на экране логического

анализатора (рис. 1.12).

Верхние три сигнала соответствуют входным сигналам схемы (x1, x2, x3).

Последний сигнал является выходным сигналом схемы, соответствующим сигна-

лу на выходе DD2.2 рисунка 1.4. На выходном сигнале можно заметить кратко-

временный паразитный импульс при переходе входных сигналов из состояния 111

в состояние 000. Объясняется это переходными процессами в схеме за счёт огра-

ниченного быстродействия элементов. Когда на входах сигналы уже изменили со-

дит к ложному кратковременному импульсу на выходе.

Рис. 1.12. – Результаты моделирования временных диаграмм работы схемы

Программы моделирования позволяют использовать и другие средства про-

верки работоспособности схем. Например, возможно формирование сигналов с

помощью моделей механических ключей (тумблеров), контроль состояний как

входных, так и выходных сигналов при этом возможно с помощью моделей логи-

ческих пробников. В схеме рис. 1.11 на выходе используется для индикации со-

стояния выходного сигнала y логический пробник. В этом случае сигналы задают-

ся путём коммутации ключей и анализа работы схемы для каждой набранной

комбинации, то есть в статике.

Возможно формирование сигналов и с помощью моделей независимых ге-

нераторов импульсов, а наблюдать результаты работы схемы можно не только с

помощью логического анализатора, но и с помощью модели двухканального ос-

циллографа.

Контрольные вопросы

1. Какими электрическими сигналами представляют двоичные переменные?

2. Какие существуют методы задания булевых функций?

3. При четырёх переменных сколько возможно наборов значений переменных,

сколько строк будет содержать таблица истинности?

4. С помощью какого правила можно конъюнкцию заменить дизъюнкцией и

наоборот?

5. В чём состоит суть правила склеивания?

6. Как на электрических схемах изображаются инверторы, дизъюнкторы и

конъюнкторы?

7. Что такое временные диаграммы?

8. Какова разница между аналоговым и цифровым сигналом?

9. Чем характеризуются микросхемы одной серии?

10. Какие логические функции реализуется при параллельном и последователь-

ном соединении транзисторов?

11. Назовите основные параметры логических элементов.

12. Какие разновидности электрических схем вы знаете? В чём их разница?