
- •Учебно-методическое пособие исследование цифровых схем в лабораторном комплексе на базе настольной рабочей станции ni elvis II
- •1. Введение 1
- •2. Особенности построения и функционирования лабораторного комплекса на базе настольной рабочей станции ni elvis II 14
- •3. Принципы работы и инструкции по взаимодействию с виртуальными и реальными приборами 32
- •4. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника» 61
- •5. Методические рекомендации по разработке курсового проекта с использованием среды ni Multisim и рабочей станции ni elvis II 136
- •1.Введение
- •1.1.Лабораторный комплекс для исследования цифровых схем как измерительная система и устройство сбора данных
- •1.2.Структура измерительной системы в методологии компании National Instruments (ni)
- •1.3.О принципах функционирования осциллографов
- •1.4.О частоте дискретизации
- •1.5.Типы источников сигналов и схемы измерений
- •1.4. Плавающий источник сигнала
- •2.Особенности построения и функционирования лабораторного комплекса на базе настольной рабочей станции ni elvis II
- •2.1.Общая характеристика и структура лабораторного комплекса
- •2.2.Аппаратная часть комплекса
- •2.3.Включение рабочей станции
- •3.Принципы работы и инструкции по взаимодействию с виртуальными и реальными приборами
- •3.1.Функциональный генератор (Functional Generator, fGen) – fgen.Exe
- •Порядок использования функционального генератора
- •3.2.Регулируемые источники питания (Variable Power Supplies, vps) – vps.Exe
- •Порядок использования регулируемых источников питания
- •3.3.Цифровой мультиметр (Digital MultiMeter, dmm) – dmm.Exe
- •Порядок использования цифрового мультиметра
- •3.4.Осциллографы, используемые в лаборатории «Схемотехника»
- •3.5.Встроенный цифровой осциллограф рабочей станции (ni scope) – scope.Exe
- •Порядок использования встроенного осциллографа ni scope
- •3.6.Модульный цифровой осциллограф ni pci-5114
- •Порядок использования
- •Курсорные вычисления
- •3.7.Аналоговый осциллограф с1-99
- •Порядок использования осциллографа с1-99
- •3.8.Краткие сведения о платах ni pci-6533 и cb-68lpr
- •3.9.Счетчики/таймеры (Counters/Timers)
- •3.10.Конфликты ресурсов
- •4.Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника»
- •4.1.Лабораторная работа 1. Изучение рабочей станции, работы функционального генератора и осциллографов
- •Порядок выполнения работы
- •Варианты заданий
- •4.2.Лабораторная работа 2. Исследование работы формирователя логического сигнала 1-го типа
- •Варианты заданий
- •Порядок выполнения работы
- •1. Получение передаточной характеристики (хвв) для ненагруженной схемы (Рис. 4 .29).
- •4. Измерение динамических параметров сигнала при отсутствии нагрузки на выходе схемы (Рис. 4 .32).
- •5. Получение зависимости динамических параметров сигнала на выходе схемы от величины емкостной нагрузки (Рис. 4 .33).
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.3.Лабораторная работа 3. Исследование работы формирователя логического сигнала 2-го типа
- •Варианты заданий
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.4.Лабораторная работа 4. Исследование работы инвертора ттл
- •Порядок выполнения работы
- •1. Получение передаточной характеристики (хвв) для ненагруженной схемы.
- •Содержание отчета
- •Варианты заданий
- •Задание по уирс
- •4.5.Лабораторная работа 5. Исследование работы инвертора кмоп
- •Краткое описание принципов работы элементов кмоп
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.6.Лабораторная работа 6. Изучение виртуального датчика временных последовательностей (виртуального двп)
- •Порядок работы с виртуальным двп
- •4.7.Лабораторная работа 7. Изучение работы синхронных rs- и d-триггеров
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.8.Лабораторная работа 8. Изучение работы мультиплексоров
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.9.Лабораторная работа 9. Изучение работы регистров (сдвигателей)
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.10.Лабораторная работа 10. Изучение работы счетчиков
- •Варианты заданий для к155ие6
- •Варианты заданий для к155ие7
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •5.Методические рекомендации по разработке курсового проекта с использованием среды ni Multisim и рабочей станции ni elvis II
- •Порядок моделирования схем
- •Пример разработки курсового проекта
- •Литература, ссылки на источники информации по рабочей станции, дополнительному оборудованию и программному обеспечению
Порядок работы с виртуальным двп
Включите рабочую станцию.
Включите питание макетной платы.
Установите исследуемую схему на макетной плате, подключите питание и информационные входы.
Запустите приложение Application.exe.
Нажмите кнопку «Run».
4.7.Лабораторная работа 7. Изучение работы синхронных rs- и d-триггеров
Цель работы: освоение построения простейших цифровых узлов на логических элементах микросхем серии К155 на основе изучения работы синхронизируемых одноступенчатых триггеров. Для выполнения лабораторной работы потребуются методические указания «Серия элементов ТТЛ».
Подготовка к лабораторной работе
В соответствии с заданием по функциональному изображению постройте принципиальную схему синхронизируемого одноступенчатого триггера.
Постройте таблицу состояний триггера.
Постройте макровременные диаграммы сигналов в промежуточных точках и на выходах триггера в соответствии с заданными в варианте входными диаграммами.
Напишите программу испытаний работы триггера для записи на ВДВП.
Порядок выполнения работы
Включите рабочую станцию.
Включите питание макетной платы.
По разработанной принципиальной схеме соберите триггер и расположите на макетной плате.
Подключите землю, питание и информационные линии. На неиспользуемые входы ИС подайте необходимые уровни.
Запустите приложение виртуального датчика временных последовательностей (ВДВП) Application.exe.
Проверьте работу собранной схемы триггера в режиме «статика» в соответствии с таблицей состояний.
Наберите на ВДВП подготовленную программу испытания работы триггера.
На совмещенной макровременной диаграмме покажите состояние выходов всех элементов схемы.
На совмещенной микровременной диаграмме покажите время переключения схемы t01 и t10, а также время переключения одного из элементов схемы t01 и t10.
Содержание отчета
титульный лист
принципиальная схема синхронизируемого одноступенчатого триггера и таблица состояний
макровременная диаграмма состояний выходов триггера в соответствии с заданными в варианте входными диаграммами
программа испытания работы триггера
состояние выходов всех элементов схемы (макровременная диаграмма)
время переключения схемы t01 и t10 (показать на микровременной диаграмме)
время переключения одного из элементов схемы t01 и t10 (показать на микровременной диаграмме)
Варианты заданий
Номер варианта |
Задание |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
4.8.Лабораторная работа 8. Изучение работы мультиплексоров
Цель работы: изучение работы микросхемы мультиплексора К155КП7 и способов его подключения.
Подготовка к лабораторной работе
Нарисуйте функциональное обозначение микросхемы К155КП7, обозначив номера выводов. Рядом, в увеличенном масштабе (4:1), нарисуйте корпус микросхемы с пронумерованными и обозначенными выводами.
Постройте набор временных последовательностей (для записи на ВДВП), который обеспечит проверку работоспособности К155КП7 по всем входам. Нарисуйте сигналы на выходах микросхемы для случая правильного функционирования микросхемы. Укажите изменения на выходах в случае, если оборвется один из входов микросхемы.