Изучение принципов построения схем и режимов работы типовых и нетиповых дешифраторов, демультиплексоров, мультиплексоров, шифраторов.
В каждом варианте задания задана некоторая реальная микросхема ТТЛ или КМОП, так или иначе относящаяся к классу устройств коммутации и кодирования (дешифраторов, демультиплексоров, мультиплексоров, шифраторов). В некоторых вариантах задана некоторая неинтегральная схема и приведено описание закона её функционирования на естественном языке. Требуется изучить режимы работы этой микросхемы (схемы), назначение всех её входов и выходов, после чего раскрыть её внутреннюю структуру на двух уровнях детализации.
1. Изучить назначение выводов и режимы работы заданной микросхемы (схемы).
2. Раскрыть внутреннюю структуру заданной схемы на уровне отдельных функциональных узлов (простых дешифраторов, демультиплексоров, мультиплексоров, шифраторов, регистров памяти или триггеров и дополнительных схем управления).
3. Раскрыть структуру каждого узла схемы, полученной на предыдущем этапе, на уровне отдельных логических элементов и триггеров (внутреннюю структуру триггеров раскрывать не нужно, за исключением специально оговоренных случаев), ориентируясь при этом на конкретные логические элементы и триггеры из той же серии, что и заданная в задании микросхема. То есть, если, например, задана микросхема 74F537, то все триггеры и логические элементы должны быть из серии 74F. Оценить возможность упрощения/преобразования/минимизирования полученной полной схемы; если такая возможность есть, то воспользоваться ей.
4. Собрать окончательный вариант полученной на предыдущем этапе схемы в программе Micro-Cap. Подключить к входам генераторы тестовых сигналов. Построить временные диаграммы работы схемы. Убедиться, что они соответствуют заданному в задании закону функционирования схемы.
Рассмотрим примерный ход выполнения основных этапов работы на примере.
Пусть задана микросхема КР1533ЛП3 (несмотря на то, что её прямого аналога в серии 74ALS нет, её можно отнести к серии 74ALS). Её можно назвать трёхразрядным функциональным мультиплексором, закон функционирования которого задаётся следующим образом:
|
|
(для нулевого разряда, остальные аналогично) При A=0 DO0=1, если на входы DI00, DI01, DI02 подано больше единиц, чем нулей; DO0=0, если на входы DI00, DI01, DI02 подано больше нулей, чем единиц; При A=1 DO0=DI02. |
Внутренняя структура каждого разряда этой микросхемы может быть представлена в виде одноадресного мультиплексора и некоторой схемы управления, формирующей для него входной сигнал a (первый уровень детализации).
В итоге имеем два функциональных узла: схему управления и одноадресный мультиплексор. Раскроем внутреннюю структуру каждого из них (ход рассуждений и преобразований не приводится) и получим следующую схему (второй уровень детализации).
Все логические элементы из серии 74ALS. Окончательная схема будет содержать три таких канала, имеющих общий адресный вход.
1. Титульный лист.
2. Номер варианта, задание.
3. Условное обозначение заданной микросхемы (схемы).
4. Закон функционирования схемы (подробная запись с объяснением назначения выводов и всех режимов работы; возможно, с приведением таблицы истинности).
5. Внутренняя структура схемы на уровне отдельных функциональных узлов.
6. Окончательная схема и ход преобразований, приведших к её получению.
7. Чертёж полностью собранной схемы в программе Micro-Cap.
8. Временные диаграммы работы схемы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
