19

Лабораторная работа №2 воскресенье, 5 марта 2017 г.

Документ открыт пользователем Zolotorevich

Белорусский государственный университет

ИНФОРМАТИКИ и РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет информационных технологий и управления

Кафедра ЭВМ КСиС

Л.А. Золоторевич

А.Л. Яночкин

Вычислительные машины и системы

Лабораторная работа №2

Проектирование простейших цифровых электронных схем

Минск

2012

СОДЕРЖАНИЕ

1 Ознакомление с приборами панели "Instruments" пакета EWB 5.12 3

1.1 Multimeter 3

1.2 Oscilloscope 3

1.3 Logic Analyzer 6

1.4 Генератор слова (Word Generator) 7

2 Индивидуальные задания 9

2.1 Задание 1 9

Моделирование автогенератора на логических элементах 9

2.2 Проектирование простейших логических схем 11

2.2.1 Проектирование схем в Electronics Workbench 13

2.2.2 Пример построения функции (например, Дизъюнкции) 13

2.3 Задание 2 14

2.4 Доказательство основных тождеств булевой алгебры 15

2.4.1 Пример доказательства тождества 17

2.5 Задание 3 17

3 Варианты заданий 17

1 Ознакомление с приборами панели "Instruments" пакетаEwb 5.12

Внешний вид панели “Instruments” приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Панель “Insruments”

1.1 Multimeter

Вы можете использовать этот прибор для измерения переменного или постоянного напряжения или тока, или сопротивления или потери децибел между двумя точками в схеме. Multimeter автоматически выставляет диапозоны, поэтому Вам не нужно указывать  диапазон измерений. Внутреннее сопротивление и ток предустановлены к значениям приближенным к идеальным. Эти значения могут быть изменены при помощи нажатия на кнопку "Settings".

Рисунок 2 ‑ Общий вид прибораMultimeter

1.2 Oscilloscope

Для проведения анализа имитации можно изменять номиналы элементов, выводить и настраивать терминалы приборов. Для измерения характеристик схемы в контрольных точках необходимо ввести в схему измерительный прибор. Для импульсных схем лучше всего подходит обыкновенный осциллограф. Например, один из его каналов подключаем к входу схемы, выделяем соединение синим цветом. Второй канал подключаем к выходу, выделив соединение красным цветом.

Двухканальный осциллограф (смотри рисунки 3-4) отображает амплитуду и колебания электронных сигналов. Данный прибор способен отображать интенсивность одного или двух сигналов во времени или же сравнивать одну временную диаграмму с другой.

Можно также просмотреть осциллограмму. Для этого нужно вывести окно терминала осциллографа двойным нажатием на компоненте Oscilloscope. Вид панели осциллографа представлен на рисунке 3.

При использовании осциллографа в Electronics Workbench есть возможность просмотра сигнала на протяжении всего времени имитации. Для этого можно воспользоваться кнопкой Expand и воспользоваться полосами прокрутки изображения, чтобы перевести панель в нормальный режим используется кнопка Reduce.

Вид расширенной панели осциллографа показан на рисунке 4.

Рассмотрим более подробно некоторые настройки на панели прибора. Лицевая панель осциллографа показана на рисунке 3. Осциллограф имеет два канала ("Channel") А и В с раздельной регулировкой чувствительности в диапазоне от 10 мкВ/дел (mV/Div) до 5 кВ/дел (kV/Div) и регулировкой смещения по вертикали ("Y position"). Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок.

• Режим "АС" предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (его еще называют режимом "закрытого входа", поскольку в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую).

• В режиме 0 входной зажим замыкается на землю.

• В режиме "DC" (включен по умолчанию) можно проводить осциллографические измерения как постоянного, так и переменного тока. Этот режим еще называют режимом "открытого входа", поскольку входной сигнал поступает на вход вертикального усилителя непосредственно. С правой стороны от кнопки "DC" расположен входной зажим.

• В режиме Y/T (обычный режим, включен по умолчанию) реализуются следующие режимы развертки: по вертикали — напряжение сигнала, по горизонтали — время.

• В режиме В/А: по вертикали — сигнал канала В, по горизонтали — сигнал канала А.

• В режиме А/В: по вертикали — сигнал канала А, по горизонтали — сигнал канала В.

В режиме развертки Y/T длительность развертки ("Time base") может быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел (ns/div) до 1 с/дел (s/div) с возможностью установки смещения в тех же единицах по горизонтали, т.е. по оси Х ("X position"). В режиме Y/T предусмотрен также ждущий режим ("Trigger") с запуском развертки ("Edge") по переднему или заднему фронту запускающего сигнала (выбирается нажатием кнопок ) при регулируемом уровне ("Level") запуска, а также в режиме "Auto" (от канала А или В), от канала А, от канала В или от внешнего источника ("Еxt"), подключаемого к зажиму в блоке управления "Trigger". Названные режимы запуска развертки выбираются кнопками.

Заземление осциллографа осуществляется с помощью клеммы "Ground" в правом верхнем углу прибора. При нажатии на кнопку "Zoom" лицевая панель осциллографа существенно меняется (рисунок 4) — увеличивается размер экрана, появляется возможность прокрутки изображения по горизонтали и его сканирования с помощью вертикальных визирных линий (синего и красного цвета), которые за треугольные ушки (они обозначены также цифрами 1 и 2) могут быть курсором установлены в любое место экрана. При этом в индикаторных окошках под экраном приводятся результаты измерения напряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными линиями). Изображение можно инвертировать нажатием кнопки "Reverse" и записать данные в файл нажатием кнопки "Save". Возврат к исходному состоянию осциллографа — нажатием кнопки "Reduce".

Рисунок 3 -  Вид нормальной панели осциллографа Electronics Workbench

.

Рисунок  4 - Расширенная панель осциллографа