- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛИС
- •Интегральные схемы типа FPGA
- •Перестраиваемый логический блок
- •Генераторы логических функций
- •Триггер
- •Блоки ввода/вывода сигналов
- •Программируемые соединения
- •Динамические параметры конфигурируемого логического блока
- •ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •Список литературы
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОВЫХОДНОЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СХЕМЫ
- •СИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ МНОГОВЫХОДНЫХ СХЕМ
- •Реализация булевых функций с помощью постоянного запоминающего устройства
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ НА VHDL
- •ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ
- •Список литературы
- •ВВЕДЕНИЕ
- •СИНХРОННЫЕ ТРИГГЕРЫ СО СТАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ ЗАПИСЬЮ
- •СИНХРОННЫЕ ДВУХСТУПЕНЧАТЫЕ ТРИГГЕРЫ
- •СИНХРОННЫЕ ТРИГГЕРЫ С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ ЗАПИСЬЮ
- •УСЛОВНОЕ ГРАФИЧЕСКОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИНХРОННЫХ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ ТРИГГЕРОВ
- •ПОСТРОЕНИЕ СИНХРОННЫХ ТРИГГЕРОВ С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ ЗАПИСЬЮ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ НА VHDL
- •ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ
- •Список литературы
- •ВВЕДЕНИЕ
- •СИНТЕЗ СИНХРОННЫХ СЧЕТЧИКОВ
- •Матрица переходов триггера
- •ПРИМЕР
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЧЕТЧИКОВ НА VHDL
- •ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ
- •Список литературы
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕГИСТРА
- •ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕГИСТРОВ
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕГИСТРА НА VHDL
- •ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ
- •Список литературы
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Статические и динамические состязания сигналов
- •Функциональные и логические состязания сигналов
- •Синтез схем, свободных от логических состязаний
- •Анализ комбинационных схем с целью выявления состязаний
- •СОСТЯЗАНИЯ СИГНАЛОВ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫХ СХЕМАХ
- •Последовательностные схемы
- •Условия надежного функционирования асинхронной схемы
- •Критические состязания
- •Существенные состязания
- •Анализ асинхронных последовательностных схем
- •Устранение критических состязаний
- •ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТЯЗАНИЙ СИГНАЛОВ
- •ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
- •ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
- •ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ
- •Список литературы
- •Логические элементы
- •Мультиплексоры
- •Описание цифрового осциллографа
- •Запуск и настройка осциллографа
- •Настройка изображения сигнала на экране осциллографа
- •Получение устойчивого изображения сигнала
- •Выбор цены деления по оси Х и Y
- •Выбор фронта сигнала по входу Х осциллографа
- •Измерение временных интервалов (измерение задержек)
Настройка изображения сигнала на экране осциллографа
Для наблюдения сигнала на экране осциллографа следует нажать кнопку «Запуск» на панели инструментов окна осциллографа
(см. рис. П3.2).
После этого на экране осциллографа, как правило, можно наблюдать неустойчивое изображение сигнала (рис. П3.5). Это говорит о том, что неправильно выбран уровень запуска развертки.
Рис. П3.5. Экран осциллографа при неустановленном уровне запуска развертки
205
Получение устойчивого изображения сигнала
Для получения отчетливого и устойчивого изображения сигнала необходимо воспользоваться бегунком «Синхр.», расположенным в правом нижнем углу экрана (см. рис. П3.5).
Плавно перемещая этот бегунок, добейтесь появления на экране устойчивого изображения сигнала (рис. П3.6).
Внимание! Выполняя эти действия до получения устойчивой картинки, следует сохранять непрерывный режим измерения. Об этом будут говорить наблюдаемые на экране флуктуации наблюдаемого сигнала.
Рис. П3.6. Экран осциллографа при установленном уровне запуска развертки
206
Выбор цены деления по оси Х и Y
В поле задания цены деления по оси Y установите 1 вольт на деление (см. рис. П3.6).
Для просмотра сигнала на требуемом отрезке времени следует выбрать цену деления по оси Х в поле задания скорости развертки (см. рис. П3.6).
Изменение цены деления также можно выполнить, нажимая кнопки “−“ или “+”, которые расположены справа от данного поля.
Выбор фронта сигнала по входу Х осциллографа
Задание фронта сигнала синхронизации, используемого для за-
пуска развертки, выполняется с помощью кнопки на панели инструментов окна «Измерение 1 (Сигнал)» (см. рис. П3.6).
Измерение временных интервалов (измерение задержек)
При измерении временных интервалов между разными сигналами в схеме (задержек между ними) необходимо выполнить следующее:
1.Определить в схеме периодический сигнал с наибольшим периодом. Например, в схеме, приведенной на рис. П3.7, таковым является выход Q1 счетчика COUNT.
2.Этот сигнал подать на вход Х (вход синхронизации осциллографа) и на один из входов Yi коммутатора осциллографа (мак-
роэлемент OSC_8_1) (см. рис. П3.7).
3.Сигналы, между которыми необходимо измерить задержку, подать на другие входы Yi коммутатора осциллографа.
Предположим, что требуется измерить задержку переключения сигнала из 0 в 1 на выходе D0 дешифратора DC относительно синхросигнала С. На рис. П3.7 синхросигнал С подключен к входу Y2,
авыход D0 дешифратора — к входу Y3 макроэлемента OSC_8_1.
4.Получить на экране осциллографа устойчивое изображение синхронизирующего сигнала Q1, установив цену деления по оси Х в поле задания скорости развертки таковой, чтобы период сигнала Q1, по возможности, занимал весь экран.
207
Рис. П3.7. Иллюстрация к измерению задержек
5.Подключить для просмотра на экране осциллографа один из двух сигналов, между которыми необходимо измерить задержку. Например, сигнал с выхода D0 дешифратора DC (см. рис. П3.6).
6.Выполнить запоминание этого сигнала на экране в буферной памяти осциллографа — «заморозить» — для дальнейшего его совмещения на экране со вторым сигналом, по отношению к которому измеряется задержка.
Это осуществляется путем нажатия кнопки «Заморозить» на панели инструментов (см. рис. П3.6).
После выполнения этого действия на свободном левом поле
окна «Измерение 1 (Сигнал)» появится значок (см. рис. П3.8), который говорит о том, что в буферной памяти осциллографа записан сигнал под номером 2. Галочка в правой части этого значка обозначает то, что включен режим отображения этого сигнала на экране осциллографа. Для отключения режима отображения сигнала галочку необходимо погасить.
7. Подать на вход осциллографа второй сигнал. На экране появится результат совмещения второго сигнала с запомненным первым сигналом.
208
В данном случае второй сигнал — это синхросигнал С. На экране можно видеть результат совмещения синхросигнала С и запомненного сигнала с выхода D0 дешифратора DC (рис. П3.8).
8. Измерения задержек переключения проводят по уровню 0.5 логического перепада, то есть разницы между уровнями логической единицы и логического нуля. После определения этого уровня нужно подвести на нем курсор мыши к точке мысленного пересечения с входным сигналом и нажать на левую кнопку мыши. Курсор красного цвета определяет начало отсчета задержки в виде левой границы временного интервала.
Затем путем последовательных нажатий кнопок на панели инструментов (см. рис. П3.6) добиваются такого положения выходного сигнала относительно входного, при котором курсором мыши можно достаточно точно зафиксировать момент перехода выходного сигнала через уровень 0.5 логического перепада. Эта фиксация выполняется нажатием правой кнопки мыши. Курсор синего цвета определяет правую границу измеряемого временного интервала (рис. П3.9).
Результат измерения отображается автоматически на панели информации курсоров, расположенной под экраном осциллографа
(см. рис. П3.9).
Для рассматриваемого примера значение задержки переключения составляет: dt: 3.437нс. Вычисление значения задержки, выраженного в количестве делений по оси времени с учетом цены деления, в данном случае недопустимо.
209
Рис. П3.8. Экран осциллографа при совмещении двух сигналов схемы
210
Рис. П3.9. Экран осциллографа с результатом измерения задержки переключения
211
Михаил Николаевич Ёхин Борис Иванович Кальнин Борис Николаевич Ковригин Владимир Георгиевич Тышкевич Игорь Михайлович Ядыкин
СХЕМОТЕХНИКА ЭВМ Лабораторный практикум
Издание третье, переработанное и дополненное
Учебно-методическое пособие
Редактор Е.Е. Шумакова
Оригинал-макет изготовлен Е.Е. Шумаковой
Подписано в печать 05.06.2006. Формат 60х84 1/16. Печ.л. 13 Уч.-изд.л. 13 Тираж 400 экз.
Изд. №. 033-1 Заказ № 322
Московский инженерно-физический институт (государственный университет).
Типография МИФИ. 115409, Москва, Каширское ш., 31