Модель 8-ми канального дешифратора с буферным регистром, разрешающим входом и входом сброса (74259)

Графическое изображение модели дешифратор 74259 представлено на рисунке 4. Модель хранится в библиотеке компонентов системы OrCAD 16.3 имеющей имя 7400.

Модель имеет группу входов S0, S1, S2, на котрые подаётся двоичный код (от 000 до 111), и группу выходов Q0, Q1, …Q7 с которых считываются сигналы. С помощью сигналов, подаваемых на вход размещения работы и вход (очистка) можно задавать следующие режимы работы модели.

1. Очистка буферного регистра: реализуется при подаче на вход сигнала высокого уровня, а на вход - сигнала низкого уровня.

При этом на всех выходах (Q0÷ Q7) формируется напряжение низкого уровня.

Рисунок 4 – Модель дешифратора 74259

2. Режим дешифрации с выборкой одного сигнала из восьми реализуется при подаче на входы и сигналов низкого уровня. При этом на вход D следует задать сигнал высокого уровня (5В).

3. Режим передачи информации с входа D на один из 8-ми выходов. Этот режим реализуется при подаче на вход сигнала низкого уровня, а на вход сигнала высокого уровня. При этом уровни сигналов на входах S0, S1, S2 определяют адрес передачи, т.е. на какой из 8-ми выходов будет передаваться информация с входа D. На всех остальных выходах сохраняется напряжение высокого уровня.

Например, если на вход S0 подается напряжение высокого уровня, а на входы S1, S2 - низкого, то на выходе Q1 устанавливается такое же напряжение, как и входе D, а на выходах Q0 и Q2-Q7 формируется напряжение низкого уровня.

4. Режим хранения данных. Реализуется при подаче на вход и сигналов высокого уровня. При этом в буферный регистр записывается текущая информация. Входы S0-S2 в этом режиме не влияют на работу модели.

Таблица 1 – Режимы работы дешифратора74259

Входы	Режим работы
		Очистка
		Дешифрация
		Передача информации
		Хранение данных

Таблица 2 – Сигналы входов и выходов

Время задержки передачи сигнала (в зависимости от типа микросхемы) 7, 5÷ 14 нсек, потребляемый ток - 22÷ 60мА.

Рассмотрим модель схемы подключения источников сигналов и напряжений, которая иллюстрирует режим дешифрации 3-х разрядного двоичного кода.

При черчении схемы неиспользуемая четвертая линия передачи шины источника сигналов DSTM1 через резистор – эквивалент с сопротивлением 1кОм должна быть соединена с землей.

Свойства программируемого источника входных сигналов для 4-х разрядной шины задаются следующими командами:

COMMAND1- 0ms 0000; COMMAND2- 1ms 0001; COMMAND3- 2ms 0010

COMMAND4 - 3ms 0011; COMMAND5- 4ms 0100; COMMAND6- 5ms 0101.

Анализ работы модели во временной области задаётся профилем ‘Time Domain (Transient)’ имеющей следующие параметры: Run to Time: 5.5ms.

Рисунок 5 - Модель схемы подключения источников напряжения и сигналов к дешифратору 74259

Задание 1. Создайте папку с именем Lab_rab5, имеющую путь доступа C: \Ivanov\Lab_rab5, а в ней создайте папки Zadanie1 и Zadanie2, запустите редактор Capture.

Начертите схему, представленную на рисунке 2.

Отредактируйте свойства источника сигналов DSTM1 задав значения: COMMAND1-0ms 0000; COMMAND2-1ms 0001; COMMAND3- 2ms 0010; COMMAND4 -3ms 0011; COMMAND5- 4ms 0100; COMMAND6 -5ms 0101;

COMMAND7 -6ms 0110; COMMAND8 -7ms 0111; COMMAND9- 8ms 1000; COMMAND10-9ms 1001.

Создайте профиль моделирования Transient со следующими параметрами: Run to time: 10ms 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’.

Рисунок 6 - Временные диаграммы работы дешифратора 74259

Напомним, что при черчении модели схемы шине и четырём её линиям передачи данных обязательно присваиваются имена (псевдонимы), как описано в лабораторной работе №2.

Запустите процесс моделирования, по окончанию которого создайте 6 систем координат. Для этого щёлкните 6 раз по: < Plot (Чертеж)> → < Add Plot to Window (Добавить чертеж окно). Щёлкнув по < Trace> → < Add Trace>, откройте окно ‘Add Traces’и отобразите временные диаграммы сигналов в следующей последовательности:

- в верхней D0, D1, D2, D3;

- в следующих: V(U1: Y0), V(U1: Y1), V(U1: Y2), V(U1: Y3), V(U1: Y4).

Занесите в отчет схему модели, приведенной на рисунке 2, и полученные временные диаграммы.

Задание 2. Начертите схему, представленную на рисунке 5. Отредактируйте свойства источника сигналов DSTM1 задав значения:

COMMAND1 - 0ms 0000; COMMAND2 - 1ms 0001; COMMAND3 - 2ms 0010COMMAND4 - 3ms 0011; COMMAND5 - 4ms 0100; COMMAND6 - 5ms 0101.

Создайте профиль моделирования Transient со следующими параметрами: Run to time: 5.5ms и сохраните его.

Запустите процесс моделирования, по окончанию которого создайте 2 системы координат, отобразите временные диаграммы сигналов D0, D1, D2, U1: Q0, U1: Q1, U1: Q2, U1: Q3, U1: Q4, U1: Q5, U1: Q6, U1: Q7, как показано на рис.6. Занесите в отчет полученные временные диаграммы и поясните их.