Налагодження Генератора слів.

ГС Multisim 9 має 32 виходи, нумеровані, починаючи з "0" і до "31". Зображення приладу можна повертати на 90°, віддзеркалювати по горизонталі і вертикалі для більш зручного використання (керування через контекстне меню, яке з’являється за правим кліком миші).

Рис. 1-11. Контекстне меню керування виглядом компонентів

 

Подвійним кліком по зображенню Генератора слів відкриваємо його панель (Рис. 1.10). Розділи панелі керування – "Controls", "Display", "Trigger", "Frequency".

Налагоджування розділу "Controls", а саме: "Cycle", "Burst", "Step" відповідає за просування генератора по тестах, відповідно, циклічно, пакетом і кроками. Циклічний перебір тестів можна перервати виключенням імітаційного моделювання (натисканням F5 або кнопки керування імітацією, див. Рис. 1-4); пакетний запуск автоматично перебирає весь пакет тестів, починаючи з позиції, на якій встановлено курсор, і автоматично зупиняється на позиції з маркером "Final Position". Покрокове просування відбувається на один тест при кожному натисканні на кнопку "Step". Обираємо "Controls/Step" – для покрокового просування ГС по тестам, а також "Display/Binary" – для вводу послідовностей нулів і одиниць.

Інформація про введені в ГС тести (слова) представлена у вигляді таблиці станів. Початково поле таблиці заповнено нулями. Кожний рядок таблиці відповідає окремому тесту, тобто комбінації нулів і одиниць на всіх 32-х виводах ГС. Їм відповідають 32 значення в рядку таблиці (початково – 32 нуля). Значення молодшого розряду послідовності (крайнє справа) відноситься до найменшого номеру виводу ГС ("0"); крайнє ліве – відноситься до виводу ГС під номером "31". Опис станів виводів ГС для наступного тесту здійснюється переходом до наступного рядку. Таким чином, кожний стовпчик таблиці описує послідовність зміни станів на одному з виводів ГС. Вводячи курсор у рядки таблиці, можемо її редагувати, вставляючи де потрібно одиниці, звільнюючи для цього місця від нулів клавішею "Backspace" або "Delete" (примітка: не можна залишати незаповнені позиції рядка, або вводити зайві). При просуванні ГС по тестах поточний стан виводів можна спостерігати у рядку індикації станів, що розміщений в нижній лівій частині панелі ГС і має на краях позначки "31" і "0" для відповідних виводів (Рис. 1.10).

Натискання на кнопку "Set" викликає допоміжне меню, в якому можна обрати потрібні дії. "Load", "Save" – завантаження/збереження послідовності тестів з файлу формату *.dp (текстовий файл з послідовністю тестів у шістнадцятковому коді), "Clear buffer" – очищення буфера пам’яті,, "Up ounter"– зростаючий відлік: автоматична генерація послідовності значень (0, 1, 2...1023), "Down Counter" – зворотній відлік: автоматична генерація послідовності значень (1024, 1023, 1022... 0), "Shift Right" – зсув вправо, Shift Left" –зсув вліво (послідовності, в яких присутнє одне значення "1" на рядок, яке зміщується з кожним тестом на одну позицію вправо чи вліво, відповідно.

Для введення обмеженої кількості тестів треба обмежити діючий обсяг таблиці. Для цього слугують спеціальні обмежувальні маркери на лівому полі таблиці. Правим кліком по ньому викликається меню керування маркерами.

Пункти меню – "Set Cursor" – виставлення курсору ГС у позицію, з якої він почне запускати тести, "Set Break Point" – встановлення точки переривання подачі тестів, "Delete Break Point" – видалення точки переривання, "Set Initial Position", "Set Final Position" – встановлення початкового і кінцевого тесту ГС.

Частота у полі "Frequency" принципово не має значення для роботи з ідеальними компонентами, але вона повинна бути узгоджена з частотою Логічного аналізатора.

Логічний аналізатор (Logic Analyzer)

Рис. 1-12. Логічний аналізатор з допоміжними панелями налагоджування

 

«Логічні аналізатори (ЛА) – контрольно-вимірювальні прилади, призначені для збору даних про поведінку дискретних систем, для обробки цих даних і пред’явлення їх людині на різних рівнях абстракції. Вони працюють незалежно і непомітно для випробовуваних дискретних систем і застосовуються для їх налагоджування і діагностування (в першу чергу мікропроцесорних систем) на всіх етапах життєвого циклу». Логічні аналізатори характеризуються числом каналів, ємністю пам’яті на канал, частотою запису, способами синхронізації і запуску, формами представлення даних. Основна вимога – мінімізація впливу приладу на випробовуваний пристрій. ЛА повинні мати високий вхідний опір (приблизно 1 МОм) і малу вхідну ємність (10-25 пФ). Для забезпечення цих вимог компаратори логічних рівнів (пристрої зйому сигналу з шин) робляться виносними.

Основну різноманітність в сімейство логічних аналізаторів вносять способи запуску і форми уявлення даних. Докладніше про логічні аналізатори див. у розділі "Логічні аналізатори"

Логічний аналізатор Multisim 9 представляє результати у вигляді часових діаграм. Це дозволяє аналізувати затримки сигналу, що відбуваються у реальних компонентах. В деяких випадках з цією ж метою можна скористуватися одним з багатоканальних осцилографів.

Виклик ЛА на робоче поле здійснюється з меню інструментів аналогічно ГС. Подвійний клік по зображенню ЛА відкриває його лицеву панель (Рис. 1-12). Треба обов’язково звернути увагу на узгодженість установок частоти ЛА і ГС (для моделювання з ідеальними компонентами конкретне значення не суттєве).

Додаткове налагоджування у вигляді кольору ліній кожного з каналів аналізатора, а також їх назви можна отримати правим кліком по відповідному провіднику розводки, що приєднаний до входу ЛА (Рис. 1-13).

З першого меню можна вибрати колір провідника або його сегмента, цей же колір отримає часова діаграма каналу ЛА, до якого він приєднаний. З другого меню, яке викликається із першого опцією "Properties", у полі "Net Name" можна присвоїти унікальне ім’я виводу, і відповідно, каналу аналізатора, яке буде проставлено перед початком відповідної діаграми (наприклад, на Рис. 3-12у верхньому лівому куті – канали, позначені як "а1, а2, а3" – відповідно схемним позначенням виходів логічного пристрою, і "29, 30, 31" – відповідно номерам виходів ГС). Це зручно при багатоканальному аналізі.

Рис. 1-13. Налагоджування кольору і назви каналу ЛА

 

Після закінчення налагоджувань з’єднань запускається процес імітаційного моделювання і на панелі ЛА з’являються часові діаграми каналів. За мовчазною угодою фон панелі ЛА чорний, кнопкою "Reverse" (Рис. 1.12) можна змінити його на білий. Кнопка "Reset" очищує поле панелі ЛА.

Горизонтальна вісь панелі діаграм – це вісь часу, її масштаб показаний зверху поля ЛА. У сервісі ЛА є два курсори, червоний і синій, які після завершення імітації займають відповідно початкову і кінцеву позиції на осі часу, їх можна перетягувати мишею у потрібне місце діаграми. У вікнах, розташованих справа від кнопки зі стрілками "T1" і "T2" (знизу панелі ЛА) відображуються значення положення курсорів на часовій осі, відстань у часі між курсорами (T2–T1), а також стан всіх доступних для спостереження діаграм, які перетинає курсор, у шістнадцятковому коді. Натисканням кнопок зі стрілками "T1" і "T2" можна переміщувати курсори ЛА вздовж часової осі.

Вигляд такту окремої діаграми відповідає стану входу (каналу) ЛА – виступом уверх, якщо це одиниця, і залишається на початковому рівні, якщо це нуль. Канал "Clock Int." показує режим роботи задаючого генератора відліку часу.

Логічний перетворювач (Logic Converter)

Виклик ЛП на робоче поле здійснюється з меню інструментів (див. Рис. 1-7). Подвійний клік по зображенню ЛП відкриває його лицеву панель. Зліва розташовані клеми-індикатори 8-ми входів А, В, C, E, F, G, Н і одного виходу OUT, екран для відображення таблиці істинності досліджуваної схеми, екран-рядок для відображення її булєвого виразу (у нижній частині). В правій частині панелі розташовані кнопки керування процесом перетворення (CONVERSIONS). Схема підключення та лицева панель ЛП з поясненнями зображені на Рис. 1-14.

Рис. 3-14. Логічний перетворювач

 

Можливі варіанти використання перетворювача:

1. Логічний аналіз n-входового пристрою з одним виходом (входи досліджуваного приладу підключаються до клем А, В,... Н, вихід – до клеми OUT). Використовуючи кнопки керування отримуємо:

 таблицю істинності пристрою, що досліджується;

 булєвий вираз, що реалізується пристроєм;

 мінімізований булєвий вираз;

 таблицю істинності на підставі булєвого виразу;

 схему пристрою на логічних елементах без обмеження їх типу;

 схему пристрою тільки на логічних елементах І-НІ.

Індикатори

Індикатори можуть показувати стан будь якого вузла цифрової схеми. При наявності одиниці індикатор світиться. Індикатори можна обрати з меню "Компоненти" (Рис. 1-15). В Multisim 9 в наявності індикатори декількох видів.

Рис. 1-15. Вибір індикаторів

 

У роботі використовуються двійкові та шістнадцяткові індикатори. Двійкові індикатори "PROBE" у вигляді лампочки та стовпчиковий індикатор "BARGRAPH" на 10 входів, шістнадцяткові індикатори "HEX_DISPLAY". На Рис. 1-16 показані індикатори у дії, на панелі ГС набрано комбінацію "101", відповідно шістнадцятковий індикатор показує значення "5", лампочки "PROBE" і стовпчиковий індикатор світяться згідно поданим сигналам. Другий вивід елементу стовпчикового індикатору обов’язково потрібно заземляти. У шістнадцятковому індикаторі треба звернути увагу на підключення розрядів – його крайній правий вивід відповідає молодшому розряду.

Рис. 3-16. Індикатори у дії

 

Якщо стан виводу чи вузла схеми невизначений, індикатор починає миготіти.