6.6Методические указания

Виндивидуальном задании лабораторной работы (см. табл. 6.1) исследуется счетчики различных типов (по синхронизации, выходным кодам, коэффициентам пересчета, выполняемым операциям — инкремент, декремент

ипр.) из различных серий интегральных микросхем (ТТЛ, КМОП). Исследуемый счетчик индивидуального задания выбирается из табл. 6.1 по номеру студента в журнале посещаемости.

Для формирования тестовых сигналов можно использовать генераторы цифровых сигналов DCLOCK, STIM1, STIM2 и т.д., выбираемые из раздела ме-

ню программы MICRO-CAP Component>Digital Primitives>Stimulus Generators…

Способ программирования источников цифровых сигналов изложен в [2]. Можно также посмотреть содержимое цифровых источников в готовых примерах цифрового моделирования и выполнить свой источник по аналогии.

39

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РЕГИСТРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ И

СЕРИЙ ТТЛ,КМОП,ЭСЛ

7.1 Цель работы

Усвоение классификации, системы графических обозначений и основных принципов построения и функционирования регистров различного вида.

7.2Подготовка к работе

1.Изучить классификацию регистров, ознакомиться с разновидностями их внутренней структуры, с системой условных графических обозначений

[1, 6, 10].

2.Изучить способы построения генераторов тестовых цифровых сигналов в программе Micro-Cap [2].

7.3Рабочее задание

1.Ознакомиться с исследуемой микросхемой (табл. 7.1) по справочной литературе [17, 19], конспекту лекций [1], условному графическому обозначению и полю MEMO в MC9 (10). При этом можно использовать таблицу аналогов цифровых интегральных схем [20] и поиск в сети INTERNET. Дать ответы на вопросы:

•Является регистр однотактным, двухтактным, многотактным?

•В каких режимах может работать исследуемая микросхема? Как задается режим работы регистра (хранение, сдвиг влево, сдвиг вправо, последовательный ввод, последовательный вывод, параллельная загрузка, выдача информации в параллельном коде)? Во всех ли перечисленных режимах может работать заданный регистр? Существуют ли дополнительные режимы, отличные от перечисленных?

•Можно ли на основе исследуемой микросхемы реализовать: а) преобразователь параллельного кода в последовательный; б) последовательного кода в параллельный в) кольцевой регистр г) распределитель тактовых импульсов?

2.Разработать принципиальную схему тестирования заданной микросхемы во всех режимах (см. п. 1), при необходимости — несколько принципиальных схем. Разработать временные диаграммы тактовых импульсов и при необходимости генераторов тестовых последовательностей. Ввести

40

схему (схемы) в среду моделирования, используя схемный редактор программы MICRO-CAP.

Таблица 7.1 — индивидуальные задания к ЛР

3.Промоделировать работу микросхемы во всех режимах работы (согласно ответам на вопросы п. 1, используя режим моделирования TRANSIENT. При моделировании всех режимов не превышать максимально допустимую тактовую частоту работы регистра. При отладке моделируемых схем целесообразно использовать режим PROBE TRANSIENT.

•Моделирование должно продемонстрировать работу регистра во всех возможных режимах!

4.Собрать схемы устройств, указанные в п. 1 (те схемы, которые можно выполнить на основе заданного регистра с минимальными схемотехническими затратами). При невозможности реализации объяснить причину.

5.Промоделировать работу всех возможных устройств на основе рассматриваемого регистра (п. 1) в среде программы MICRO-CAP.

6.Оформить отчет о проделанной работе.

7.4Требования к отчету

1.Название группы и номер варианта задания студента следует выводить на поле всех схемных файлов и всех временных диаграмм моделирования, и демонстрировать соответствующие скриншоты в отчете (см. образец ПРИЛОЖЕНИЕ В).

41

2.Отчет должен содержать:

•Условное графическое обозначение (УГО) микросхемы в программе MICRO-CAP c наименованием выводов и объяснением их назначения

•Принципиальные схемы тестирования микросхемы во всех режимах (см. п. 2, 3) с указанием обозначений контролируемых узлов, временные диаграммы моделирования режимов;

•Принципиальные схемы устройств на основе заданного регистра (см. п. 4, 5) с указанием обозначений контролируемых узлов, временные диаграммы их моделирования;

7.5Контрольные вопросы

1.По каким признакам можно провести классификацию регистров?

2.Приведите структурные схемы и условные обозначения параллельного, сдвигающего и реверсивного регистров.

3.Как организовать обмен информацией между регистрами?

4.Для чего используются параллельные регистры?

5.Для чего используются параллельно-последовательные регистры?

7.6Методические указания

Виндивидуальном задании лабораторной работы (табл. 7.1) исследуется сдвиговые регистры различных видов по типу входов и выходов — парал- лельно-последовательные, последовательно-параллельные, универсальные). Регистры выбираются из различных серий интегральных микросхем (ТТЛ, КМОП, ЭСЛ). Исследуемый регистр индивидуального задания выбирается из табл. 7.1 по номеру студента в журнале посещаемости.

Для формирования тестовых сигналов можно использовать генераторы цифровых сигналов DCLOCK, STIM1, STIM2 и т.д., выбираемые из раздела ме-

ню программы MICRO-CAP Component>Digital Primitives>Stimulus Generators…

Способ программирования источников цифровых сигналов изложен в [2]. Можно также посмотреть содержимое цифровых источников в готовых примерах цифрового моделирования и выполнить свой источник по аналогии.

42