Модель шифратора для преобразования восьми десятичных чисел (от 0 до 7) в 3-х разрядный двоичный код с приоритетом (74148)

Рисунок 5 – Модель шифратора 74148

Графическое изображение модели шифратора представлено на рисунке 5. Модель хранится в библиотеке с именем 7400 и позволяет расположить 8 входных сигналов в последовательности согласно приоритету важности сигнала. Чем больше число, подаваемое на вход, тем выше её приоритет. Модель может использоваться как обычный шифратор десятичного числа в 3-х разрядный двоичный код.

Модель имеет 8 входов (IN0, IN1,.., IN7), на каждый из которых подается сигнал, имеющий низкий уровень ‘0’ или высокий ‘1’. На трех выходах (А2, А1, А0) формируется инверсный 3-х разрядный двоичный код, соответствующий десятичному номеру входа, имеющему низкий уровень сигнала.

Для данной модели активным является низкий уровень входного сигнала. Если на все входы подается сигнал высокого уровня, а на вход IN0-

низкого, то на всех выходах (А2, А1, А0) устанавливается сигнал высокого уровня, т.е. инверсный код 111, которому соответствует прямой код 000.

Если сигнал низкого уровня подается только на вход IN3, то на выходах устанавливаются следующие значения: А2=1, А1=0, А0=0. Этому инверсному двоичному коду соответствует прямой код 011.

Если на два или более входа одновременно подаются сигналы низкого уровня, то на выходах (А2, А1, А0) формируется инверсный код, соответствующий входу с наибольшим порядковым номером (наивысшим приоритетом), а состояние остальных входов игнорируется. Например, когда на входы IN1 и IN4 одновременно подаются сигналы низкого уровня, выходной инверсный сигнал установится равным 011 (что в прямом коде равно 100 и цифре в десятичной системе счисления 4).

Кроме 7 информационных входов (IN0, IN1, …, In7) и 3-х выходов (А2, А1, А0) в модели имеются еще 2 выхода GS и EO. Эти выходы используются для каскадного соединения моделей. На выходе GS формируется сигнал низкого уровня, если такой сигнал подаётся на какой - либо из входов. На выходе ЕО формируется сигнал высокого уровня, когда такой сигнал подаётся на разрешающий вход EI. В нормальном режиме работы на вход EI должен подаваться сигнал низкого уровня. Работа модели шифратора 74148 представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Работа модели шифратора 74148

Технические данные стандартной микросхемы 74148: - время задержки прохождения сигнала 10нсек; - ток потребления 38мА.

Рассмотрим модель схемы подключения источников сигналов, которая иллюстрирует режим шифрации модели 74148.

Рисунок 6 - Модель схемы подключения источника сигналов к модели шифратора 74148

Для получения временых диаграмм, соответствующих уровням сигналов, указанным в семи строках таблицы 2, следует выбрать профиль моделирования Transient с основными параметрами Run to time: 8ms и задать следующие свойства источнику DSTM1: COMMAND1 - 0ms 01111111; COMMAND2 - 1ms 10111111; COMMAND3 - 2ms 11011111; COMMAND4 -3ms 11101111; COMMAND5 - 4ms 11110111; COMMAND6 - 5ms 11111011; COMMAND7 - 6ms 11111101; COMMAND8 - 7ms 11111110.

Рисунок 7 - Временные диаграммы, иллюстрирующие работу шифратора 74148

Задание 1. Создайте папку с именем Lab_rab6, имеющую путь доступа C: \EMb-11-1\Ivanov\Lab_rab6, а в ней создайте папку Zadanie1 и Zadanie2 запустите редактор Capture.

Начертите схему, представленную на рисунке 3. Отредактируйте свойства: - источника питания V1; - свойства источника сигналов DSTM1, как было приведено выше.

Напомним, что при черчении модели схемы шине и восьми её линиям передачи данных обязательно присваиваются имена (псевдонимы).

Создайте профиль моделирования Transient со следующими параметрами: Run to time: 7us и сохраните его. Затем откройте страницу с вкладкой Options. В разделе Category выбрать пункт Gate-level Simulation (Уровень узла моделирования), а затем в пункте Initialize all flip-flops to (Установить все переключения в) установить ‘0’.

Запустите процесс моделирования, по окончанию которого отобразите временные диаграммы входных сигналов: D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7; и выходных U1: A, U1: B, U1: C, U1: D. Занесите в отчет полученные временные диаграммы и поясните их.

Задание 2. Начертите схему, представленную на рисунке 6. Отредактируйте свойства: - источника питания V1; - свойства источника сигналов DSTM1, как было приведено выше.

Напомним, что при черчении модели схемы шине и восьми её линиям передачи данных обязательно присваиваются имена (псевдонимы).

Создайте профиль моделирования Transient со следующими параметрами: Run to time: 8ms и сохраните его. Затем откройте страницу с вкладкой Options. В разделе Category выбрать пункт Gate-level Simulation (Уровень узла моделирования), а затем в пункте Initialize all flip-flops to (Установить все переключения в) установить ‘0’.

Запустите процесс моделирования, по окончанию которого отобразите временные диаграммы входных сигналов: D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7; и выходных U1: A0, U1: A1, U1: A2. Занесите в отчет полученные временные диаграммы и поясните их.