Пояснения к информации, записанной на компакт-диске
В прилагаемом к данному учебному пособию компакт-диске отображены все схемы устройств, синтезированные в предыдущих главах, а также одна из схем широко применяемых в цифровой технике (схема 3-х разрядов счетчика по рис. 4-1, использующего Т-триггеры ТТ1, ТТ2, ТТ3), которая приведена для сравнения с 3-х разрядным счетчиком, синтезированным по предлагаемой в пособии методике (блоки Б1, Б2, Б3 по рис. 4.2).
Схемы изображены в американском стандарте АNSI и проверены путем моделирования на ПЭВМ с использованием программы Electronics Workbench 6.0 (Multisim 2001).
Нумерация схем, их названия, а также позиционные обозначения соответствуют схемам, приведенным в пособии и подвергающимся моделированию. При этом позиционные обозначения, формируемые программой, сохранены.
Во всех схемах используются в качестве элементов памяти RS-триггеры с прямыми входами, реализованные на двух элементах «ИЛИ-НЕ».
Для формирования входных сигналов используются переключатели, формирующие сигнал высокого уровня (сигнал «1») путем подачи его от источника постоянного тока (последовательно соединенных элементов), а сигнал низкого уровня путем подачи потенциала общей точки схемы (корпуса) на вход.
С помощью переключателей производится также фиксация триггеров в исходном состоянии путем подачи на их входы «R» потенциала источника постоянного тока (единицы) с последующей подачей перед подачей входных сигналов потенциала корпуса (нуля).
Таким же образом фиксируются триггеры в противоположном состоянии по входу «S», что позволяет проверить функционирование схемы в промежуточном состоянии элементов памяти.
То есть в первом случае все элементы памяти устанавливаются в состояние «0», а во втором в состояние «1».
Для индикации уровней сигналов в характерных точках схемы (на входах и выходах устройства, на выходах триггеров, на выходах некоторых логических элементов) используются индикаторы уровней, имеющие форму круга с выводом.
При подаче на вывод высокого потенциала вокруг круга формируются «лучи».
Переключатели обозначаются буквой «S» и дополнительным обозначением вида Кеу = А, где буква после знака равенства обозначает кнопку на клавиатуре, с помощью которой управляется переключатель. Индикаторы обозначаются буквой X.
Использование переключателей для формирования входного сигнала позволяет анализировать работу схем в шаговом режиме, когда после каждого изменения состояния входа возможно индицировать и состояние выходов устройства, и состояние элементов памяти, и состояние выходов логических элементов, которые полностью соответствуют описаниям алгоритма функционирования устройства с помощью таблицы переходов и в соответствии с функциями переходов и функциями выходов (F(R), F(S), F(Z)), полученными в результате синтеза.
Двухблочные схемы счетчика в коде Грея и счетчика в коде Джонсона каждая включают в себя две схемы. Первая - схему распределителя в коде Грея (рис. 3.1) в качестве первого блока и схему рис. 4.3 в качестве второго блока. Вторая - схему распределителя в коде Джонсона (рис. 3.2) и схему рис. 4.4 в качестве второго блока.
После включения питания устройства переключателем «Run» схема находится в неустойчивом состояние (индикаторы X беспорядочно включаются и отключаются).
Перед началом работы необходимо привести все триггеры в исходное состояние (состояние «0») с помощью соответствующего переключателя.
Подробное описание методики компьютерного моделирования можно найти, например, в [33, 34,35].
Список литературы