008401 / 䠨 / MaxLab 7-8 New

4

Лабораторные работы 7,8

Программирование микросхем средней интеграции в среде MAX II Plus.

Дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, шинные формирователи.

1. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ, ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ.

   1. Описание функционирования устройств. Традиционное использование мультиплексоров состоит в управляемой передаче данных от нескольких входных каналов в один выходной канал. Каждый из входных каналов поочередно подключается к выходному под управлением адресующего сигнала. Входы мультиплексора делятся на две группы: информационные и управляющие (адресующие). Двоичный управляющий код задает номер информационного входа, сигнал с которого поступает на выход. Демультиплексор имеет обратное назначение: распределяет данные из одного канала между несколькими приемниками информации.

   2. Р абота с графическим редактором. Создайте в графическом редакторе проект схемы мультиплексора «41», изображенной на рис. 1. Промоделируйте работу схемы, предварительно установив размер сетки (Grid Size) 20.0 ns. По полученным выходным диаграммам оцените время задержки сигнала при прохождении его через мультиплексор.

Рис. 1

3. Работа с текстовым редактором. Создайте проект мультиплексора на языке VHDL. Получите временные диаграммы и сравните с временными диаграммами работы мультиплексора, полученными с помощью графического редактора.

4. С тандартный мультиплексор из библиотеки “mf”. Исследуйте работу элемента с номером 74153 библиотеки “mf” (macrofunction ) (рис.2). Промоделируйте проект и сравните временные диаграммы предыдущих проектов с диаграммой работы стандартного мультиплексора 74153.

Рис. 2

5. В графическом редакторе создайте схему демультиплексора «14» (рис.3). Исследуйте работу схемы, получив выходные временные диаграммы для различных входных сигналов.

Рис. 3

2. ДЕШИФРАТОРЫ, ШИФРАТОРЫ.

   1. Описание функционирования устройств. Дешифраторы и шифраторы по существу принадлежат к числу преобразователей кодов. С понятием шифрации связано представление о сжатии данных, с понятием дешифрации – обратное преобразование. Двоичные дешифраторы преобразуют двоичный код в код «1 из N». Иными словами, в зависимости от входного кода на выходе возбуждается одна из цепей. Число выходов полного дешифратора равно 2ⁿ. Если часть входных наборов не используется, то дешифратор называют неполным. Дешифратор – частный случай демультиплексора. Одно из основных применений шифратора – ввод данных с клавиатуры , при котором нажатие клавиши с десятичной цифрой должно приводить к передаче в устройство двоичного кода данной цифры.

   2. Работа с графическим редактором. Вызовите графический редактор. При помощи библиотеки “prim” (primitive) начертите схему полного дешифратора на три входа, показанную на рис.4. Промоделируйте работу схемы, предварительно установив размер сетки (Grid Size) 20.0 ns. По полученным выходным диаграммам оцените время задержки сигнала при прохождении его через дешифратор.

Р ис. 4

3. Работа с текстовым редактором. Создайте проект дешифратора на языке VHDL. Промоделируйте работу схемы и сравните выходные временные диаграммы с диаграммами, полученными в п.2.2.

4. С тандартный дешифратор из библиотеки “mf”. Исследуйте работу элемента с номером 74138 библиотеки “mf” (рис.5). Описание работы указанного устройства можно посмотреть, используя HELP

Рис. 5

1. В графическом редакторе создайте схему шифратора. Откомпилируйте проект и, задав входные воздействия, исследуйте работу схемы.

1. .ШИННЫЕ ФОРМИРОВАТЕЛИ.

   1. В графическом редакторе создайте новый проект на базе микросхемы 74244 из библиотеки “mf” (macrofunction) (рис.6). Этот элемент представляет собой два четырехканальных шинных формирователя с тремя состояниями на выходе. При подаче сигнала“0” на вход “cs1” выбирается первый канал. Если подать “0” на “cs2” то будет выбран второй канал. При условии двух нулей на входах “cs1” и ”cs2” выбираются оба канала. По полученным выходным диаграммам оцените время задержки сигнала при прохождении его через шинный формирователь.

Рис. 6