Проектування цифрових пристроїв на основі САПР QUARTUS II: Практикум, страница 8

3.3 За ідеалізованими часовими діаграмами без урахування затримок (файл 1logfun.vwf) побудувати таблиці відповідності функцій z1 z14 і записати вирази z1 z14 = f (x1, x2) у булевому базисі. Під час побудови таблиці зручно користуватися маркером часу. Для цього слід перетягнути вузол (квадратик вгорі) маркера при натиснутій лівій кнопці в довільне положення на першій часовій ділянці діаграм і зчитати в полі рівня (Value) значення сигналів, поданих у полі імені (Name). Відтак перетягнути маркер на другу ділянку і так само зчитати рівні і т. д. до заповнення всієї таблиці відповідності.

F Примітки:

1). Уривистим клацанням на стрілках біля поля часу маркера він переводиться до стрибка рівнів на діаграмах.

2. Часові позиції можна відмітити додатковим маркером часу, який створюється з меню Edit > Time Bar Organizer > ввести в діалоговому вікні Time Bar Organizer, у рядку Time потрібний час положення додаткового маркера > Add > OK. Для анулювання цього маркера досить у діалоговому вікні Time Bar Organizer виділити його час у рядку  Existing time bars > натиснути Delete > OK.

3.4 На копії схеми у власному графічному файлі 1log_f.bdf навести номери часових діаграм з файлу 1logfun.vwf, що відповідають кожному виходу. Для цього виділити порт і натиснути інструмент палітри Properties (або клацнути символ порту інструментом палітри Text Tool) та в діалоговому вікні Pin Properties (властивості виводів) > General (загальні) до імені виводу в рядку Pin Name додати через знак рівності функцію з часової діаграми, наприклад, y1 = z1 > ОК (аби вийти з текстового режиму, слід натиснути інструмент вибору – стрілку).      

3.5 Спостерігати на виході основних логічних елементів (файл 1ryz.bdf) виникнення ризиків у вигляді паразитних імпульсів внаслідок небезпечних змагань сигналів (файл 1ryzyk.vwf); дані подати фрагментами ідеалізованих (без урахування затримок) осцилограм вхідних і вихідних сигналів у місцях виникнення ризиків зі стислим поясненням.

4. Дослідити кола формування коротких імпульсів на логічних елементах.

4.1 За схемою і часовими діаграмами (файли 1det.bdf, .vwf) розглянути принцип побудови різницевого елемента (РЕ) на логічному елементі І-НЕ і елементі затримки (буфери LCELL) з інверсією (NOT) та застосування його у колах формування коротких імпульсів – детекторах фронтів вхідних імпульсів х: за позитивним (dx1), негативним (dx2n) їх перепадом та за обома перепадами (dxn). Переглянути також окремі детектори одного фронту (файли 1det1 та 1det2.bdf, .vwf, .bsf).

F Примітки:

1. У класичному детекторі фронтів на ІС жорсткої структури для затримки та інверсії застосовують ланцюжок з непарної кількості логічних елементів з інверсними виходами. Щодо алгебри логіки це не має сенсу, тому компілятор за аксіомою подвійного заперечення усуває зі схеми „зайві” ланцюжки елементів, отже, і затримку. Аби запобігти цьому, в ІС програмованої структури застосовано буфери LCELL.

2. На часових діаграмах 1det.vwf у полі типів контакту наведено три типи вузлів: вхідний порт із позначкою I (Input), вихідні порти O (Output) та деякі внутрішні вузли С (Combinatorial Node – комбінаційний вузол), не з’єднані безпосередньо із зовнішніми контактами ІС.

4.2 Виміряти затримки поширення сигналів та тривалості вихідних імпульсів ручним способом. Для цього уривистим клацанням на стрілках біля поля часу маркера (див. рисунок до п. 3.3) переводимо останній до потрібного перепаду сигналу і відлічуємо час у згаданому полі.

F Примітки:

1. Для вимірювань можна користуватися також курсором (інструментом вибору у вигляді стрілки): індикатори Pointer та Interval відзначають часове положення стрілки і віддаль між нею і маркером.

2. Для переведення маркера в довільну позицію незалежно від кроку сітки слід відтиснути інструмент палітри або зняти прапорець Snap to Grid (прив’язка до сітки) в меню View.


2 РЕАЛІЗАЦІЯ ЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ