Материал: 689_Perov_G.V._Skhemotekhnicheskoe_proektirovanie_

Лабораторная работа №4

Синтез и моделирование комбинационных устройств, заданных в табличной форме

4.1 Цель и задачи лабораторной работы

Цель: научиться получать аналитическое выражение функции в СДНФ, минимизировать представление заданной логической функции различными методами (методом Квайна; в базисе И-НЕ, ИЛИ-НЕ) моделировать синтезированное устройство в системе OrCAD.

Задачи:

Получить аналитическое представление функции в СНДФ и минимизировать заданное представление логической функции;

Выполнить моделирование заданного устройства логической функции в системе OrCAD.

4.2. Подготовка к работе 4.2.1. Изучить следующие материалы курса:

–Понятие жизненного цикла изделий;

–Понятие о конструкторских и технологических САПР.

4.2.2. Контрольные вопросы

4.2.2.1. Информационная поддержка этапов жизненного цикла изделий - CALS технологии. (И.П. Норенков. Основы автоматизированного проектирования. Учебник. Изд-во НГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2002 г, стр.291-295).

4.2.2.2. Состав и основные функции САПР ALTIUM DESIGNER. В.Ю. Суходольский. Сквозное автоматизированное конструкторско-технологическое проектирование печатных узлов РЭС. (Сквозное проектирование функциональных узлов РЭС на печатных платах в САПР ALTIUM DESIGNER 6. ч.1 Учебное пособие, Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, С.-П., 2008. стр.5-10.)

4.2.2.3 Содержание Data Sheet (Спецификации) полевых и биполярных транзисторов (электронный ресурс datasheet locator).

4.2.2.4. Проблемы проектирования и оптимизация конструкций РЭС (С.М. Бородин. Общие вопросы проектирования РЭС, Учебное пособие, Ульяновский университет, 2007 г., стр.13-17).

4.2.2.5. Методы и принципы конструирования РЭС (С.М.Бородин. Общие вопросы проектирования РЭС, Учебное пособие, Ульяновский университет, 2007 г., стр.34-48).

-36 -

4.2.2.6. Состав технологической документации производства РЭС. М.Селиванова Технология радиоэлектронных средств. Учебное пособие. Изд-во ТГТУ, 2010 г. стр. 36-40)

4.3. Теоретические сведения

Комбинационная логическая схема (КЛС) – это преобразователь совокупности входных логических уровней (входного слова или входного кода) в выходное слово (выходной код) без запоминания. При изменении входных сигналов практически мгновенно изменяется код на выходе устройства. Небольшая временная задержка, вносимая комбинационной схемой, обусловливается в основном инерционностью транзисторов.

Реализация КЛС предполагает выбор определенных логических элементов из заданного набора и их соединение таким образом, чтобы обеспечивалась зависимость цифровых выходных сигналов от входных с заданными правилами функционирования. КЛС в настоящее время реализованы также в интегральных комбинационных логических микросхемах малой степени интеграции, ТТЛ-, ЭСЛ- и КМОП-типов.

4.4. Порядок выполнения работы

4.4.1.По таблично заданной функции получить ее аналитическое представление в СНДФ 4.4.2. Выполнить моделирование синтезированного устройства в системе

OrCAD

4.4.3. Получить минимизированное заданной представление логической функции, воспользовавшись методом Квайна.

4.4.4. Выполнить моделирование полученного устройства в системе OrCAD в базисе И, ИЛИ, НЕ 4.4.5. Получить аналитическое описание функционирования устройства в бази-

сах И-НЕ и ИЛИ-НЕ и выполнить их моделирование.

4.5. Задания к лабораторной работе (табл. 4.1.)

- 37 -

- 38 -

4.6. Содержание отчёта.

4.6.1.Цель и задачи работы 4.6.2.Краткие теоретические сведения о логических функциях в СДНФ

4.6.3.Аналитическое описание функционирования устройства в КМОП базисах И-НЕ и ИЛИ-НЕ 4.6.4.Описание процесса самостоятельного выполнения работы с пояснениями

4.6.5.Результаты моделирования устройства в соответствии с заданием. 4.6.6.Обсуждение результатов моделирования.

- 39 -

Лабораторная работа № 5

Применение пятизначного моделирования для анализа цифровых элементов в системе автоматизированного проектирования OrCAD. Исследование статических и динамических рисков сбоя

5.1.Цель и задачи лабораторной работы

Цель: Научиться применять пятизначное моделирование для анализа цифровых элементов в системе OrCAD, исследовать статические и динамические риски сбоя, а также исследовать динамические характеристики цифровых элементов различных серий.

Задачи:

˗Исследование динамических характеристик цифрового устройства для различных источников питания;

˗Исследование статических и динамических рисков сбоя

5.2. Подготовка к работе 5.2.1. Изучить следующие материалы курса:

˗Понятие о технологических процессах и операциях производства РЭС;

˗Основные параметры, определяющие надежность РЭС;

˗Конструирование модулей различного уровня при проектировании РЭС.

5.2.2. Контрольные вопросы

5.2.2.1. Состав конструкторской документации (ГОСТ 2.102-2013)

5.2.2.2. Документооборот в системах сквозного проектирования конструкций и технологий РЭС; базы данных, их организация и пополнение (Е.И. Кротова Основы конструирования и технологии производства РЭС. Учебное пособие. ЯрГУ Ярославль, 2013 г., стр.52-70)

5.2.2.3. Методы борьбы с организованными помехами. (А.П. Пудовкин и др. Электромагнитная совместимость и помехозащищенность РЭС. Учебное пособие, Изд-во ТГТУ, г. Тамбов. 2013 г., стр.35-60)

5.2.2.4. Система на кристалле. Определение, архитектура, СНК. Особенности проектирования. (А.А. Иванов, А.П. Рыжов. Проектирование систем на кри-

сталле средствами Cadence, http://www.intsys.msu.ru/, стр. 1-75).

5.2.2.5. Проектирование конструкций модулей и блоков II-го и III-го уровней (Д.Ю. Муромцев и др. Конструирование узлов и устройств электронных средств. Учебное пособие. Изд-во «Феникс» г. Ростов-на-Дону, 2013 г.стр.

220 244).

- 40 -