Программы моделирования логических и цифровых схем

Страницы работы

Содержание работы

ПРОГРАММЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ И ЦИФРОВЫХ СХЕМ

П. В. Добряк

УГТУ

            При изучении цифровой обработки сигналов, теории кодирования, булевых функций и цифровых автоматов возникает необходимость работы со схемами, построенными по общим принципам и на стандартных элементах. Для автоматизации расчета выходных данных по входным в логических схемах и моделирования работы устройств по тактам разработаны программы Pattern и Scheme.

            Программа Pattern предназначена для построения логических схем в различных базисах. Возможные элементы: конъюнктор, дизъюнктор, импликатор, эквивалентор, штрих Шеффера, стрелка Пирса, сумматор по модулю два – двухвходовые, инвертор и ветвление – одновходовые.

Программа Scheme предназначена для моделирования схем с обратными связями над полями GF(2), GF(3), GF(4) и действительными числами, может быть использована для моделирования цифровых автоматов, кодеров, цифровых фильтров. В ней реализованы элементы задержки, ветвления,  многовходовые элементы умножения и суммирования. Из элементов задержки возможно создание многоразрядных регистров сдвига.

Приложения позволяют редактировать и сохранять схемы, просматривать выходные данные на каждом из элементов схем. Кроме того, программы устойчивы к схемам, имеющим ошибки: оборванные связи, ошибочные символы на входе. Возможности редактирования: смена элемента и изменение связей ( контроль за отсутствием обратных связей и числом входов в программе Pattern осуществляется автоматически ). Программы имеют окна схем и панели управления. Окно схем программы Pattern содержит меню для работы с файлами, редактирования схем и выбора элементов, панель управления – набор элементов схемы. Панель управления Scheme имеет кнопки для работы с файлами, перехода между тактами, элементов схемы, выбора поля, отмены предыдущих действий. Используются стандартные обозначения элементов, создан интуитивно понятный способ построения и редактирования схем.

Программы являются 32-разрядными приложениями для операционных систем Windows 95 и Windows NT, написаны на языке Visual Basic 4.0. и поставляются в виде дистрибутивов ( каждая программа на двух 3,5” дискетах ) с файлами примеров: Pattern c двумя схемами в различных базисах, Scheme со схемами сложения, деления многочленов с остатком и двумя схемами умножения многочленов.

Программно схемы реализуются в виде двух массивов из элементов типа связей и типа элементов. В типе связей существуют поля, указывающие на входной и выходной элементы, в типе элементов – вид элемента; число входов, если элемент многовходовый; входной и выходной символы элемента задержки; результат вычислений, его признак и координаты элемента. Элементы выбираются пользователем из меню или панели элементов, кроме связей и ветвлений, которые создаются автоматически при щелчке мыши в зависимости от участка окна схемы.

Программа Scheme работает по тактам, переход между тактами осуществляется пользователем. Такт представляет собой цикл с предварительным расчетом необходимого числа переборов элементов и вычислением выходных символов на каждом элементе, если это возможно. Программа Pattern работает в одном такте. Вычисление выходных символов оптимизируется тем, что символы на вход поступают с выхода элемента без временной задержки на ветвлениях.

Приложения предназначены для курсов “Прикладная теория цифровых автоматов”, “Структуры данных”, “Математические основы теории сигналов”.

Похожие материалы

Информация о работе