Проектирование цифрового узла К555ИР30, страница 4

Зарубежный элемент

Отечественный аналог

Логическая функция

74LS02

К555ЛЕ1

2ИЛИ-НЕ

74LS04B

К555ЛН1

НЕ

74LS08

К555ЛИ1

74LS21А

К555ЛИ6

74LS259

К555ИР30

8-разрядный регистр хранения с адресацией

Функциональные описания используемых элементов (листинг 1) были получены из библиотеки зарубежных элементов 74LS.LIB (файл k555.lib). Схема замещения построена на основе используемых в библиотеке «k555.lib» элементов (рис. 5).

Задержки подобраны на основе соответствующей документации [источник 1].

Листинг 1. Функциональное описание используемых элементов.

*---------

* K555LI6  Dual 4-input Positive-And Gates  

*

* The ALS/AS Data Book, 1986, TI

* tdn 06/26/89   Update interface and model names

*

.subckt K555LI6  A B C D Y

+         optional: DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND

+         params: MNTYMXDLY=0 IO_LEVEL=0

U1 and(4) DPWR DGND

+         A B C D   Y

+         D_ALS21A IO_ALS00 MNTYMXDLY={MNTYMXDLY} IO_LEVEL={IO_LEVEL}

.ends

*

.model D_ALS21A ugate (

+         tplhty=8ns              tphlty=8ns

+         tplhmn=0ns           tplhmx=0ns

+         tphlmn=0ns           tphlmx=0ns

+         )

*---------

* K555LE1  Quadruple 2-input Positive-Nor Gates

*

* The ALS/AS Data Book, 1986, TI

* tdn  06/23/89   Update interface and model names

*

.subckt K555LE1  A B Y

+         optional: DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND

+         params: MNTYMXDLY=0 IO_LEVEL=0

U1 nor(2) DPWR DGND

+         A B   Y

+         D_ALS02 IO_ALS00 MNTYMXDLY={MNTYMXDLY} IO_LEVEL={IO_LEVEL}

.ends

*

.model D_ALS02 ugate (

+         tplhty=3ns              tphlty=4ns

+         tplhmn=0ns           tplhmx=0ns

+         tphlmn=0ns           tphlmx=0ns

+         )

*---------

* K555LI1  Quadruple 2-input Positive-And Gates

*

* The ALS/AS Data Book, 1986, TI

* tdn  06/23/89   Update interface and model names

*

.subckt K555LI1  A B Y

+         optional: DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND

+         params: MNTYMXDLY=0 IO_LEVEL=0

U1 and(2) DPWR DGND

+         A B   Y

+         D_ALS08 IO_ALS00 MNTYMXDLY={MNTYMXDLY} IO_LEVEL={IO_LEVEL}

.ends

*

.model D_ALS08 ugate (

+         tplhty=0ns              tphlty=10ns

+         tplhmn=0ns           tplhmx=0ns

+         tphlmn=0ns           tphlmx=0ns

+         )

*---------

* K555LN1  Hex Inverters

*

* The ALS/AS Data Book, 1986, TI

* tdn 06/23/89   Update interface and model names

*

.subckt K555LN1  A Y

+         optional: DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND

+         params: MNTYMXDLY=0 IO_LEVEL=0

U1 inv DPWR DGND

+         A   Y

+         D_ALS04B IO_ALS00 MNTYMXDLY={MNTYMXDLY} IO_LEVEL={IO_LEVEL}

.ends

*

.model D_ALS04B ugate (

+         tplhmn=0s              tplhmx=0ns

+         tphlmn=0ns           tphlmx=0ns

+         )



Рис. 5. Схема замещения иерархического символа HS1.


7.3.  Схема верификации иерархического символа.

Верификация произведена на основе использования микросхем 259B и 259 серии 74LS и 74ALS соответственно (рис. 6). Данный выбор связан с тем, что микросхеме К555ИР30 соответствует зарубежный аналог 74LS259, которого нет в стандартной библиотеке 74LS. Ни одна из предложенных микросхем не могла быть взята за основу для полной верификации в связи с несоответствием задержек.

По режимам работы микросхем 74LS259B и 74ALS259 убедимся, что созданный элемент функционирует логически верно.

Рис.6. Схема использования микросхемы K555 и зарубежных аналогов 74LS259B и 74ALS259.


7.4.  Результаты моделировании узла.

Рис.7. Временная диаграмма работы проектируемого узла

Полученная временная диаграмма отражает все режимы работы проектируемого узла. Выполнив сравнение с зарубежными аналогами, можно сделать вывод, что микросхема функционирует верно. Задержки при распространении сигнала от входов к выходам, отличаются от задержек микросхем 74LS259B и 74ALS259,  но совпадают с указанными в необходимой документации [источник 1].

Для того чтобы убедиться в том что задержки подобраны верно, рассмотрены временнее диаграммы моделируемого узла (рис.8-13). Моделирование проводилось для номинальных (typical) задержек.