
- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие положения
- •1.1. Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •1.2. Порядок защиты и оформление отчета
- •2. Учебная система моделирования
- •2.1. Структура окна и система меню программы ewb
- •2.2. Проектирование цифровых устройств
- •2.3. Библиотека компонентов
- •2.4. Контрольно-измерительные приборы
- •3. Основы моделирования цифровых устройств
- •3.1. Логические элементы
- •3.2. Арифметические сумматоры
- •3.3. Триггеры
- •3.4. Регистры и счетчики
- •3.5. Мультивибраторы на логических элементах Автоколебательный мультивибратор
- •Ждущий мультивибратор
- •4. Лабораторный практикум Лабораторная работа №1 Исследование триггеров
- •I. Цель работы
- •II. Задание и указания обучающимся по подготовке и выполнению лабораторного занятия
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета:
- •Лабораторная работа №2 Исследование мультивибраторов
- •I. Цель работы
- •II. Задание и указания обучающимся по подготовке и выполнению лабораторного занятия
- •III. Порядок выполнения работы
- •1. Исследование мультивибраторов на логических элементах
- •2. Исследование мультивибраторов на логических элементах в автоколебательном режиме
- •IV. Содержание отчета:
- •Лабораторная работа №3 Исследование комбинационных цифровых узлов
- •I. Цель работы
- •II. Задание и указания обучающимся по подготовке и выполнению лабораторного занятия
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета:
- •Лабораторная работа № 4 Исследование последовательностных цифровых узлов
- •I. Цель работы
- •II. Задание и указания обучающимся по подготовке и выполнению лабораторного занятия
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Содержание отчета:
- •Цифровые микросхемы
- •Комбинационные цифровые устройства в базисе и-не
- •1. Сумматор по модулю два
- •2. Полусумматор
- •3. Полный сумматор
- •4. Шифратор 4 х 2
- •5. Шифратор 8 х 3
- •6. Дешифратор 2 х 4
- •9. Компаратор для сравнения двух одноразрядных чисел
- •10. Компаратор для сравнения двух двухразрядных чисел
- •Последовательностные цифровые устройства
- •Реализация логических функций на основе замещения логическими элементами и-не
- •Литература
Содержание
Введение 4
1. Общие положения 5
Методические указания по выполнению лабораторных работ 5
Порядок защиты и оформление отчета … 7
2. Учебная система моделирования 8
Структура окна и система меню программы EWB… 8
2.2. Проектирование цифровых устройств 9
2.3. Библиотека компонентов… 13
2.4. Контрольно-измерительные приборы … 14
3. Основы моделирования цифровых устройств… 21
Логические элементы 22
Арифметические сумматоры 29
Триггеры 33
Регистры и счетчики 40
Мультивибраторы на логических элементах 47
4. Лабораторный практикум 54
Лабораторная работа №1 Исследование триггеров 54
Лабораторная работа № 2 Исследование мультивибраторов 56
Лабораторная работа № 3 Исследование комбинационных цифровых узлов 60
Лабораторная работа № 4 Исследование последовательностных
цифровых узлов 62
Приложение 1 64
Приложение 2 73
Приложение 3 76
Приложение 4 84
Приложение 5 87
Литература 92
Введение
Разработка любого радиоэлектронного устройства сопровождается физическим или математическим моделированием. Физическое моделирование связано с большими материальными затратами, поскольку требуется изготовление макетов и их трудоемкое исследование. Часто физическое моделирование просто невозможно из-за чрезвычайной сложности устройства, например, при разработке больших и сверхбольших интегральных микросхем. В этом случае применяют имитационное моделирование.
Имитационное моделирование радиоэлектронных устройств может осуществляться с использованием программы Electronics Workbench (EWB), разработанной фирмой Interactive Image Technologies (Канада). Программа EWB позволяет выполнять схемотехническое моделирование цифровых устройств различного назначения. Особенностью программы EWB является наличие контрольно-измерительных приборов, по внешнему виду, органам управления и характеристикам максимально приближенных к их промышленным аналогам, что способствует приобретению практических навыков работы с наиболее распространенными приборами: мультиметром, осциллографом, генератором и др. Необходимые контрольно-измерительные приборы подключаются к принципиальным схемам цифровых устройств, создаваемых средствами программы EWB. После настройки приборов и подачи питающего напряжения осуществляется схемотехническое моделирование созданной схемы цифрового устройства.
Необходимо отметить, что программа EWB обладает весьма важными достоинствами. Она легко осваивается и достаточно удобна в работе, позволяет развивать творческое начало обучающегося, который может не только выполнять требуемые лабораторные задания, но и имеет возможность предложить и апробировать свои технические решения.
Наряду с высоким обучающим эффектом применение моделирующих программ позволяет решить одновременно и такие проблемы, как экономия материальных и финансовых средств, затрачиваемых на лабораторное оборудование и его обслуживание; значительное сокращение времени на подготовку и проведение лабораторных работ; проведение экспериментов, не доступных на обычном лабораторном оборудовании; приобретение навыков и приемов автоматизированного проектирования.