Уровни и модели представления цу.

1) Логическая модель.

2) Модель с временными задержками

3) Модель с учетом электрических эффектов

 

1. Логическая модель (простейшая модель):

– применима примерно в 20% всех случаев;

– используется для моделирования поведения цифровых схем,

работающих с низкой скоростью, в которых быстродействие не

принципиально;

– не требует никаких цифровых расчетов, для нее достаточно только

знание алгоритмов функционирования микросхем.

2. Модель с временными задержками.

– учитывает задержки срабатывания логических элементов,

– позволяет охватить около 80% всех возможных схем.

– используется для моделирования поведения всех быстродействующих

устройств и в случае одновременного изменения нескольких входных

сигналов.

3. Модель с учетом электрических эффектов (электрическая

модель).

– учитывает входные и выходные токи,

– учитывает входные и выходные сопротивления и емкости элементов,

– позволяет проектировать практически 100% цифровых схем.

– данная модель применяется:

• при объединении нескольких входов и выходов,

• при передаче сигналов на большие расстояния

• при нетрадиционном включении логических элементов (с переводом их в

аналоговый, в линейный режим).

 

Применение модели с учетом временных задержек

• Модель предполагает расчет (суммирование) временных

задержек элементов на пути прохождения сигналов.

• В результате этого расчета может выясниться, что в схему

нужно внести изменения.

 

Применение модели с учетом электрических эффектов.

Расчеты по третьей модели могут быть различными,

в том числе и довольно сложными, но в большинстве случаев они сводятся всего лишь к суммированию входных и выходных токов логических элементов.

 

Основные типы схем.

По степени детализации изображения устройств различают три вида схем:

• Принципиальная схема.

– это наиболее подробная схема.

– показывает все использованные в устройстве элементы и все связи между ними.

– если схема строится на основе микросхем, то показывают номера выводов этих

микросхем.

– схема должна позволять полностью воспроизвести устройство.

– Обозначения, используемые на принципиальной схеме жестко стандартизованы,

отклонения от стандартов не рекомендуются.

• Структурная схема.

– это наименее подробная схема.

– предназначена для отображения общей структуры устройства, основных блоков,

узлов, частей и главных связей между ними.

– Из данной схемы должно быть понятно, зачем нужно данное устройство, что оно

делает в основных режимах работы, и как взаимодействуют его части.

– Обозначения структурной схемы могут быть довольно произвольными, хотя некоторые

общепринятые правила все-таки лучше выполнять.

• Функциональная схема.

– представляет собой гибрид структурной и принципиальной схем.

– наиболее простые блоки, узлы, части устройства отображаются на ней, как на

структурной схеме, а остальные — как на принципиальной схеме.

– Функциональная схема позволяет понять всю логику работы устройства, все его

отличия от других подобных устройств, но не позволяет без дополнительных работ

воспроизвести это устройство.

– обозначения, используемые на данных схемах, в части, показанной как структура, не

стандартизованы, а в части, показанной, как принципиальная схема, стандартизованы.

5,6,7. Способы представления логических функций (словесное описание, таблица истинности, алгебраическая форма записи (дизъюнктивная форма записи)).

Способы представления:

1) Словесное описание.

2) Табличное задание

3) Аналитический способ записи

4) Графическое задание

 

Примеры:

Рассмотрим на примере двухвходовой функции ИЛИ.

1) Словесное описание.

Существует функция f(x,y), зависящая от двух аргументов. Функция принимает значение 1, в случае равенства единице любого из двух аргументов (или обоих), и принимающая значение 0 в случае одновременного равенства нулю двух аргументов.

2) Таблица истинности.

Описанное выше словесное описание можно свести в таблицу истинности.

 

 

x	y	или
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

 

 

3) Аналитический.

Функция имеет следующий вид: f = x#y.

 

4) Графический способ.