Автоматизированное проектирование (46685)

Посмотреть архив целиком

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет

Харківський політехнічний інститут”

Кафедра “Обчислювальної техніки та програмування”









Звіти

лабораторних робіт

«Автоматизоване проектування»














м. Харків 2007


Лабораторная работа №1


Разработка функциональной схемы. Разбиение схемы на пять иерархических уровней. Моделирование элементов нижнего иерархического уровня.

Цель работы: Декомпозиция полученного задания.

Разработка функциональной схемы устройства. Получение и закрепление практических навыков моделирования логических элементов в системе автоматизированного проектирования OrCAD 10.3

Индивидуальные задания:


п/п

Формулировка задания

Серия

Элементы I иерархического уровня

14.

Умножить два числа с одновременным анализом двух разрядов множителя, начиная со старших разрядов

74AS

2И, 2ИЛИ, НЕ, 2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ, XOR2


Алгоритм


Разработка функциональной схемы


Для реализации алгоритма умножения необходимо:

16-ти разрядный регистр для частичной суммы.

8-ми разрядный сдвиговый регистр для множителя.

8-ти разрядный сумматор.

16-разрядный сумматор.

счетчик импульсов для определения конца умножения.

Функциональная схема будет иметь следующий вид:



Разбиение схемы на пять иерархических уровней.

Элементы 1-го уровня иерархии:

2И, 2ИЛИ, НЕ, 2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ, XOR2

Элементы 2-го уровня иерархии:

Триггер D;

Сумматоры;

Мультиплексоры;

Элементы 3-го уровня иерархии

4-х разрядные:

Регистры;

Сумматоры;

Счетчики;

Элементы 4-го уровня иерархии

8-ти разрядный сумматор;

16-ти разрядный сумматор;

8-разрядный регистр.

16-разрядный регистр.

Элементы 5-го уровня иерархии

Элементом 5-го уровня иерархии является само устройство умножения двух 8-ми разрядных чисел.


Моделирование элементов нижнего иерархического уровня


1. Моделирование элемента 2И

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 в 1 составляет 5 нс, ширина зоны неопределенности 4 нс.


Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 5,5 нс, ширина зоны неопределенности 4,5нс.

2. Моделирование элемента 2ИЛИ

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 в 1 составляет 6,3 нс, ширина зоны неопределенности 5,3нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 6,3 нс, ширина зоны неопределенности 5,3нс.

3. Моделирование элемента НЕ

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 в 1 составляет 5 нс, ширина зоны неопределенности 4 нс..



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 4 нс, ширина зоны неопределенности 3 нс.

4. Моделирование элемента 2И-НЕ

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 к 1 составляет 4,5 нс, ширина зоны неопределенности 3,5 нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 4 нс, ширина зоны неопределенности 3 нс.

5. Моделирование элемента 2ИЛИ-НЕ

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 к 1 составляет 4,5 нс, ширина зоны неопределенности 3,5 нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 4,5 нс, ширина зоны неопределенности 3,5 нс.

5. Моделирование элемента 2XOR

Выбираем необходимый элемент из библиотеки, и подаем цифровые сигналы.



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 0 к 1 составляет 5,8 нс, ширина зоны неопределенности 4,4 нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка элемента при переходе от 1 к 0 составляет 5,6 нс, ширина зоны неопределенности 4,2 нс.

После моделирования всех элементов нижнего уровня получили временные характеристики для библиотеки 74AS:


ЭЛЕМЕНТ

Задержка, нс

Задержка, нс

Ширина зоны неопределенности, нс

01

10

01

10

5

5,5

4

4,5

2ИЛИ

6,3

6,3

5,3

5,3

НЕ

5

6

4

5

2И-НЕ

4,5

4

3,5

3

2ИЛИ-НЕ

4,5

4,5

3,5

3,5

2XOR

5,8

5,6

4,4

4,2









Лабораторная работа №2


Моделирование элементов второго иерархического уровня.

Цель работы: Разработка функциональной схемы устройства. Получение и закрепление практических навыков проектирования и моделирования елементов второго иерархического уровня в системе автоматизированного проектирования OrCAD 10.3


Моделирование D-триггера



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка триггера при переключении от 0 к 1 составляет 13,5нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка триггера при переключении от 1 к 0 составляет 13,5 нс.


Моделирование мультиплексора



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка мультиплексора при переключении от 0 к 1 составляет 11,8 нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка мультиплексора при переключении от 1 к 0 составляет 15,8 нс.


Моделирование cумматора



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка сумматора при переключении от 0 к 1 составляет 11,8 нс.



Из результатов моделирования видно, что задержка сумматора при переключении от 1 к 0 составляет 10 нс.


Элемент

Максимальное время задержки, нс

D-триггер

13,5

Сумматор

11,8

Мультиплексор

15,8







Лабораторная работа №3


Моделирование элементов третьего иерархического уровня


Моделирование 4-разрядного сдвигового регистра со сдвигом на 2 разряда.



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка регистра составляет 8,9нс.


Моделирование 4-разрядного сумматора



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка сумматора составляет 25,2 нс.



Моделирование 4-разрядного счетчика



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка счетчика составляет 41,8 нс.


Элемент

Максимальное время задержки, нс

Регистр

16,6

Сумматор

25,2

Счетчик

41,8







Лабораторная работа №4


Моделирование элементов четвертого иерархического уровня.


Моделирование 8-разрядного сдвигового регистра со сдвигом на 2 разряда.



Получаем временную диаграмму:



Определяем временные характеристики элемента.



Из результатов моделирования видно, что задержка регистра составляет 8,9нс.


Случайные файлы

Файл
38894.rtf
181316.rtf
58916.rtf
132710.rtf
71861-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.