Моделирование системы ввода/вывода
Моделирование схемы входных и выходных регистров
Произведено моделирование схемы работы выходных и выходных регистров, которые управляются дешифратором. Выбранный дешифратор (74LS155N) является эквивалентным дешифратору КР1533ИД4, т.к. его вход 1Dтакже не является инверсными.
Подача сигналов с разъема реализована через ключи. Названия ключей соответствуют названиям, которые указаны на принципиальной электрической схеме.
В качестве выходов используются лампочки. Отличием модели от принципиальной электрической схемы является отсутствие оптоэлектронной гальванической развязки, но ей можно пренебречь, т.к. на логику управления она не влияет и используется только для согласования токов и напряжений с теми, которые заданы.
На рис. 5 входы «Вывод», «Ввод», «DAT2» и «DAT5» находятся в состоянии «1», остальные входы — в состоянии «0». «Вывод» активирует работу выходов дешифратора «1Y». Состояние «0» адресов «ADR0», «ADR1» задают состояние «0» для «1Y0» и через инвертор на регистр поступает сигнал «1», тем самым разрешая работу выходного регистра. Т.е. заданные ключами состояния «DAT5-DAT0» отобразятся на выходе первого выходного регистра, а соответствующие лампочки загорятся.
Следующее изменение данных на выходах регистра осуществится переходом состояния «Вывод» из «0» в «1».
Рис 2.Схема подключения выходных и входных регистров аналога КР1533ИР23.
Таблица 2. Таблица истинности для выходных регистров
|
Исходный код |
Полученный код | |||||||||||||||
|
1С |
2С |
А |
В |
1D |
2D |
3D |
4D |
5D |
6D |
1Q |
2Q |
3Q |
4Q |
5Q |
6Q | |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 | |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 | |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 | |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
Моделирование счетчика
Рис 3.Схема подключения 16-битного асинхронного счетчика из аналогов КР1533ИЕ7
Таблица 3. Таблица истинности
|
IN |
UP_DOWN |
LOAD |
QD4 |
QC4 |
QB34 |
QA4 |
QD3 |
QC3 |
QB3 |
QA3 |
QD2 |
QC2 |
QB2 |
QA2 |
QD1 |
QC1 |
QB1 |
QA1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
7 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
8 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
CLR– сброс счетчика на 0.
IN– количество импульсов.
На рис.6 изображено состояние при подаче на вход IN147 импульсов при активном входеBна дешифраторе.
Таблица 4. Таблица истинности
|
IN |
A |
B |
2C |
CLR |
QD4 |
QC4 |
QB34 |
QA4 |
QD3 |
QC3 |
QB3 |
QA3 |
QD2 |
QC2 |
QB2 |
QA2 |
QD1 |
QC1 |
QB1 |
QA1 |
|
309 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Произведено моделирование схемы работы счетчика, который реализован на четырех счетчиках. Данный счетчик управляется дешифратором. Выбранный дешифратор (74LS155N) является эквивалентным дешифратору КР1533ИД4, т.к. его вход 1Dтакже не является инверсными. Таким образом, дешифратор 74LS155Nработает по логике дешифратора КР1533ИД4.
Подача сигналов с разъема реализована через ключи, cпомощью генератораXFG1. Названия ключей соответствуют названиям, которые указаны на принципиальной электрической схеме. Частота на модели представлена генераторомXFG1 и составляет 9,1 МГц.
В качестве выходов используются лампочки. Т.к. шина данных 16-и разрядная, используется 16 лампочек.
На рис. 3 входы «Ввод», «Вывод», «ADR1» находятся в состоянии «1», остальные входы — в состоянии «0». «Ввод» активирует работу выходов дешифратора «2Y». Состояние «1» на входе «LOAD» разрешает работу счетчиков. Состояние «1» адреса «ADR1» задает состояние «0» для «2Y3», тем самым разрешая передачу данных через буферы. Т.е. буфер пропускает данные со счетчиков, а при помощи лампочек индицируется счет. Состояние «1» на входеUP_DOWNсоответствует прямому счету, «0» обратному счету. КлючUP_DOWNпредставляет собой сдвоенный ключ, при включении которого происходит прямой счет, при это на входUPи на входDOWNсчетчика подается «1», при выключении подается «0».
Поскольку в таком соединении 4 четырехразрядных счетчика реализуют 1 шестнадцатиразрядный счетчик, а шина данных также шестнадцатиразрядная, то счет всех 16-ти бит будет наблюдаться при следующих состояниях ключей:
Таблица 5. Таблица состояний ключей
|
ADR0 |
ADR1 |
Ввод |
Вывод |
LOAD |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |