5. Описание элементов визуальной модели

С учетом описанных выше требований к демонстрации и интерактивности, в качестве средства реализации моделей была выбрана технология Flash, предоставляющая широкие возможности работы с графическими объектами и их анимации, а также возможности реализации интерактивности при помощи встроенного языка Action Script 2.0.

1. Схема устройства

В соответствии с требованиями каждая визуальная модель содержит условную и полную схемы изучаемого логического устройства. Красный цвет проводников указывает на наличие на нем логической «1», черный – логического «0».

2. Рис.2 Связь между сигналами

   Временные диаграммы сигналов

Для демонстрации работы устройств некомбинационной логики во времени используются временные диаграммы (эпюры) их входных и выходных сигналов. Построение диаграммы ведется с условным фиксированным шагом времени; иллюстрируются последние 10 шагов. На рис.2 изображены временные диаграммы D-триггера. Указание связи между логическими сигналами основано на следующем принципе: если в некоторый момент времени входной сигнал не влияет на выходные, то диаграмма этого входного сигнала будет светлее остальных. В этой ситуации диаграмма влияющего сигнала будет изображаться красным цветом, не влияющего – серым, таким образом сохраняется информация о событиях в прошедшие интервалы времени.

Для демонстрации задержки в работе логических элементов и устройств был использован эффект «задержки», представленный на рис.3.

Такая задержка, ввиду зависимости от типа логических элементов, не имеет правильной количественной интерпретации, поэтому можно говорить лишь о факте такого эффекта и его качественной интерпретации.

а

б

Рис.3 Пример эффекта «задержки»

Во всех визуальных моделях триггеров, кроме RS, ввод комбинации сигналов, приводящих к переходу в запрещенные состояния, невозможен. При попытке такого ввода отображается соответствующее информационное сообщение. Для RS-триггера переход в запрещенное состояние возможен, но переход из него определяется программой вероятностным методом на этапе запуска визуальной модели и не меняется в рамках одного сеанса работы с ней: генерируется значение дискретной случайной величины 0 или 1 (на рис.4 изображены разные сеансы работы модели), которое определяет выходной сигнал модели RS-триггера. Этот генератор изображен на блок-схеме «Работа визуальной модели» в приложении 1 как блок «А», который является опциональной способностью во всех моделях, но включен только в модели RS-триггера.

а	б
Рис.4 Переход из запрещенного состояния

3. Рис.5 Блок управления моделью

   Управление моделью

Все управляющие элементы объединены в блок управления (рис.5). Кнопки управления входными сигналами могут быть в 3-х состояниях: начальное, активирована «1», активирован «0». Нажатая кнопка подсвечивается зеленым цветом.

Кнопка «t+1» обеспечивает переход к следующему интервалу времени. У этого управляющего элемента есть 2 состояния: неактивна (серая), активна (красная).

Кнопка «Удаление» приводит модель в начальное состояние: сбрасываются значения входных и выходных сигналов, сводятся в начало координат временные диаграммы.