русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Применение пятизначного моделирования для анализа работоспособности сложных цифровых устройств на OrCad

Пятизначное моделирование позволяет обнаружить динамические риски сбоев в схемах

Существенным в пятизначном моделировании является обозначение не только факта изменения сигнала, как это делается при троичном моделировании, но и характера изменения. Выделяется изменение сигнала 1®0, обозначается  это изменение символом "L"; и изменение 0®1, обозначается это изменение "H". Неопределенное состояние обозначается "x".
Для двухвходового логического элемента "И", на вход которого подаются логические сигналы A и B, таблица истинности в этом случае выглядит следующим образом:

A
B

0

L

X

H

1

0

0

0

0

0

0

L

0

L

X

X

L

X

0

X

X

X

X

H

0

X

X

H

H

1

0

L

X

H

1

Для двухвходового логического элемента "ИЛИ", на вход которого подаются такие же логические сигналы A и B, таблица истинности принимает соответственно следующий вид:

A
B

0

L

X

H

1

0

0

L

X

H

1

L

L

L

X

X

1

X

X

X

X

X

1

H

H

X

X

H

1

1

1

1

1

1

1

Функционирование инвертора в пятизначном моделировании описывается таблицей истинности следующего вида:

A

0

L

X

H

1

B

1

H

X

L

0

Так же, как и в троичном моделировании, в пятизначном моделировании схема просчитывается не только для двух последовательных входных наборов A= (a1,. . . , ai,. . . ,an ) и B=(b1,. . .,bi,. . .,bn ),  но и для промежуточного набора A/B, который формируется следующим образом:
A/B = (c1,. . . ,ci, . . .,cn),
где                 сi  = L,   если     ai  = 1   и  bi = 0,
ci  = H ,   если   ai = 0  и  bi = 1,
ci  = ai ,  если   ai = bi
для i = 1, 2, 3, ..., n.
Пример пятизначного моделирования комбинационной схемы для наборов A = {0,1,0}  и B = {1,0,0}.

Риски сбоев в моделируемых схемах обнаруживаются по появлению состояния "x" на переходных наборах, причем для статического риска сбоя состояние цепи на наборах A и B  одинаково, а для динамического - различно.
В данном примере при переходе от A к B статический риск сбоя имеется в цепи c5 , а динамический – в цепях   c6  и  c8, как это показано на рисунке:

Принятая при многозначном моделировании идеализация предполагает произвольное соотношение задержек в элементах схемы. Вследствие этого при моделировании выявляются даже маловероятные случаи возникновения риска сбоя и критических ситуаций.

Таким образом, многозначное моделирование позволяет определить все возможные места рисков сбоев, даже тех, которые в реальных схемах не могут произойти. Асинхронное же моделирование, может пропускать некоторые случаи рисков сбоев.

 

Пример выполнения работы

Задание

Выполнить проектирование D-триггера.

Схема D-триггера при его проектировании в системе OrCAD приведена на следующем рисунке:

Временные диаграммы функционирования D-триггера:

Как видно из приведенных диаграмм, работа спроектированного триггера соответствует заданной таблице функционирования.

Подключим аналоговые источники питания к входам D-триггера. Модифицированная схема проектируемого устройства и временные диаграммы его работы приведены на следующем рисунке:

Для того чтобы проанализировать работу триггера в режиме динамического сбоя поставим на выходах аналоговых источников питания цифровые повторители. Повторители можно построить, соединив последовательно два элемента "НЕ" и объединив их в отдельный логический элемент.

Модифицированная таким образом схема D-Триггера приведена на следующем рисунке:

Воспользовавшись подобным приемом можно получить запись входных сигналов триггера в цифровой форме с использованием их пятизначного представления.

Временные диаграммы работы полученного устройства выглядят следующим образом:

Рассмотрим более подробно участок [30 us – 55 us] работы временной диаграммы.

На протяжениее всего этого участка сигналы NSи NR держат значение "1", что соответствует режиму работы триггера. Сигнал C находится в состоянии "1", D – "0", Q – "0", а NQ, соответственно, "1". В момент времени t = 35 us сигнал С переключается в "0", а через 0,5 us начинается переключение сигнала D из "0" в "1", что находит отражение в том, что через 0,035 us на выходе Q триггера начинается процесс переключения "0" ® "1", что в свою очередь вызывает начало процесса переключения выхода NQ из состояния "1" в состояние "0". Нестабильное состояние на выходах триггера держится в течении 11 us до тех пор, пока сигнал C не переключится в "1", что через 0,018 us приводит к установлению на выходе Q состояния "1", таким образом на входах элемента "3И-НЕ", формирующего сигнал NQ устанавливаются три логических "1", что определяет значение "0" на инверсном выходе триггера.

Просмотров: 8089

Вернуться в оглавление:Уроки OrCad




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.