- •Введение
- •1 Подготовка к работе программного комплекса Electronics Workbench.
- •2 Лабораторный практикум Лабораторная работа №1 Исследование многорежимного буферного регистра.
- •Проведение исследований
- •Лабораторная работа №2 Исследование шинных формирователей
- •Лабораторная работа №3 Исследование арифметико-логического устройства
- •Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Требования к отчетам
- •Список литературы
Лабораторная работа №2 Исследование шинных формирователей
Цель работы- изучение функциональных возможностей, области применения и приобретение навыков работы с шинными формирователями, на примерах микросхем К589АП16 / КР580ВА86/87.
Основное назначение шинных формирователей – увеличение нагрузочной способности шин магистралей в микропроцессорных и других цифровых устройствах систем управления технологическим оборудованием и процессами отключение источников и приемников информации от шин магистралей, обеспечение двунаправленного обмена информацией.
Устройство и организация работы шинных формирователей
Шинный формирователь (ШФ) К589АП16 (рисунок 4) представляет собой четырехбитную двунаправленную схему, каждая линия которой содержит две логические схемы И с мощным выходом и тремя логическими состояниями. С одной стороны входы и выходы схем И объединены (DB1…DB4) и используются для интерфейса формирователя со схемами, совместимыми с ТТЛ. С другой стороны входы DI1...DI4 и выходы DO1...DO4 разделены для максимальной гибкости использования микросхемы.
Назначение входов и выходов микросхемы следующее: DI1...DI4-входы информации, DO1...DO4-выходы информации, DB1...DB4 – входы-выходы реверсивной передачи информации; CS – выбор микросхемы; BS – вход управления передачей информации.
Режимы работы ШФ К589АП16 сведены в табл. 1.
Таблица 1 Таблица 2
Логическое состояние по входам логики управления |
Направление передачи информации |
|
Логическое состояние по входам логики управления |
Направление передачи информации
| ||
CS |
BS |
OE |
T | |||
0 |
0 |
Передача от входов DI на выходы DB |
0 |
0 |
Передача информации со стороны В в сторону А | |
0 |
1 |
Передача от входов DB на выходы DO |
0 |
1 |
Передача информации со стороны А в сторону В | |
1 |
X |
Отсутствие передачи (высокоимпедансное состояние) |
1 |
X |
Отсутствие передачи (высокоимпедансное состояние) |
Ш
Рисунок 5
а
б
Назначение входов и выходов микросхемы следующие: АО...А7 – информационные входы-выходы, через которые идет прием и выдача информации; ВО...В7 – информационные входы и выходы, через которые идет прием или выдача информации, с переходом в третье состояние; ОЕ – вход разрешения передачи; Т – входной сигнал, управляющий направлением передачи.
Режимы работы ШФ КР580ВА86/87 сведены в табл. 2.
Описание схемы для исследования схем ШФ
При исследовании ШФ К589АП16 (схема реализованная в пакетеElectronicsWorkbenchпредставлена на рисунке 6) для задания входных данных служат переключатели 1...8, соединенные через регистры RG2 и RG1 с одноименными входами микросхемы. Состояния этих регистров индицируются светодиодами. Управляющие сигналы CS и BS (рисунок 4), формируются переключателями кнопок «С» и «В». Регистр RG4 на RS-триггерах фиксирует информацию с выходов DO1...DO4 визуальное наблюдение за состоянием регистров осуществляется с помощью индикаторов (рис. 6). Регистр RG3 фиксирует информацию с выходов DB1...DB4 ШФ при ее выводе или фиксирует информацию, подаваемую на выводы DB1...DB4 с выходов RG1 при ее вводе. Выходы регистра RG1 имеют дополнительное 3-е высокоимпедансное состояние, в которое они переводятся управляющим стробирующим сигналом на входеSLRG1. В случае передачи информации от входов DI на выходы DB, что соответствует CS=BS=0 (табл. 1). Кнопка "Сброс" (на рисунке 6 «Space») вырабатывает сигнал установки исходного состояния (УИС) регистров RG1...RG4. Схема для исследования ШФ К580ВА86/87 в пакетеElectronicsWorkbenchреализуется аналогично и отличается числом разрядов вводимой и выводимой информации и наличием кнопок ОЕ и Т (табл. 2).
Сигналом сброса согласующие регистры устанавливаются в исходное состояние.
Исследование основных режимов работы ШФ
Исследование ШФ К589АП16 в режиме передачи информации с входов DI на выходы DB
Выбрать микросхему, т. е. установить CS=0.
Выбрать направление передачи согласно табл. 1, т. е. установить BS=0.
Установить информацию (4-х разрядное слово), на входах DI1...DI4.
Наблюдать свечение на выходах DB1...DB4 светодиодов, соответствующих информации, установленной на входах DI1...DI4.
Полученные результаты занести в таблицу в отчете.
Исследование ШФ К589АП16 в режиме приема информации с входов DB1...DB4 на выходы DO1...DO4
Установить сигнал выбора микросхемы CS=0.
На вход выбора направления BS подать сигнал высокого уровня, т.е. BS=1.
Задать информацию на выходы DB1...DB4.
Выяснить какая на выходах DO1...DO4 установится информация.
Полученные данные занести в таблицу в отчете.
Исследование ШФ КР580ВА86/87 в режиме передачи информации с входов А на выходы В
Установить на входе ОЕ сигнал низкого уровня, т.е. ОЕ=0, и тем самым сформировать сигнал разрешения передачи.
Выбрать направление передачи согласно табл. 2, т.е. установить Т=1.
Установить информацию (4-х разрядное слово) выбранную произвольно, на входах А (рисунок 5,а).
Наблюдать свечение на входах В светодиодов, соответствующих информации, установленной на входах А.
Полученные данные занести в таблицу в отчете.
Исследование ШФКР580ВА86/87 в режиме приема информации со входов В на выходы А
Установить на входе ОЕ сигнал низкого уровня, т.е. ОЕ=0.
Выбрать направление передачи согласно табл. 2, т.е. установить сигнал Т=0.
Задать информацию на входы В.
Выяснить какая установится информация на выходах А.
Данные занести в таблицу в отчете.
Контрольные вопросы
Объясните назначение шинных формирователей.
Назовите основные отличия микросхемы КР580ВА86 от К589АП16.
Объясните, чем отличаются БИС КР580ВА86 и КР580ВА87.
Что такое высокоимпендансное состояние выходов микросхемы и для чего оно необходимо в системах с общей шиной?
Объясните работу БИС КР580ВА86/87 и КР589АП16 по схемам рисунки 4, 5.