Курсовая работа по дисциплине «Моделирование»

Рабочее задание 3

Схема 3

Временная диаграмма 3

Режимы работы 4

Моделирование 4

Разработка обнаруживающего теста 8

Список используемой литературы 14

Рабочее задание

1. 
   Провести анализ заданной схемы на предмет корректности её работы в установленных режимах. Внести необходимые исправления в схему, для обеспечения правильности её работы.
   
2. 
   Разработать обнаруживающий тест с использованием системы схемотехнического проектирования "Мозаика".
   

Схема

Временная диаграмма

Режимы работы

1. 
   Все переключения триггеров осуществляются при отрицательном фронте на входе С.
   
2. 
   При логическом «0» на входе R выходы триггеров обнуляются.
   

Моделирование

Представим схему в системе Мозайка.



Транслируем данную схему. После трансляции ошибок не обнаружено. Переходим к трансляции ЯЗОС- описания схемы. После будут доступны временные диаграммы. На временных диаграммах выставляем значения J, C, K, R триггеров в соответствии с заданием (смотрим на временную и диаграмму и режимы работы триггеров). Теперь переходим соответственно к моделированию. На статической диаграмме на всех тактах выходы триггеров находятся в неопределенном состоянии. Соответственно, необходимо преобразовать исходную схему.
Во-первых, замечаем, что элемент 533ТВ6 имеет изначально инверсный R вход. Для того, чтобы R вход триггера не инвертировался дважды, убираем элемент “НЕ”.

Во-вторых, обратную связь с выхода схемы объединяем с сигналом C c помощью дополнительного элемента «И», а затем подаем ее на исключающее «ИЛИ» с сигналом R. Тогда сброс будет срабатывать в момент, когда C=0. Более того, это решит следующую проблему - счетчик отсчитывает 7 сигналов, обратная связь слишком быстро сбрасывает триггеры в ноль и подвергает их неопределенному состоянию. Теперь триггеры сбрасываются не сразу а с небольшой задержкой в один такт.

Таким образом получаем следующую схему в Мозайке.




Приводим описание элементов





Проверяем, корректную работу схемы.

Временные диаграммы



Проводим АТТЕСТ-описание.



Приводим статическую диаграмму.



Проверяем ее работоспособность. Нет неопределенных состояний.

1 такт: R=0, C=0, F0=0, F1=0, F2=0, Q=0 обнуление триггера на всех выходах :000

2 такт: R=1, C=1, F0=0, F1=0, F2=0, Q=0 подача первого импульса

3 такт: R=1, C=0, F0=1, F1=0, F2=0, Q=0 переключение первого триггера по отрицальному фронту на входе С: подача 001

4 такт: R=1, C=1, F0=1, F1=0, F2=0, Q=0

5 такт: R=1, C=0, F0=0, F1=1, F2=0, Q=0 - 010 подача 2

6 такт: R=1, C=1, F0=0, F1=1 F2=0, Q=0

7 такт: R=1, C=0, F0=1, F1=1, F2=0, Q=0 - 011 подача 3

8 такт: R=1, C=1, F0=1, F1=1, F2=0, Q=0

9 такт: R=1, C=0, F0=0, F1=0, F2=1, Q=0 – 100 подача 4

10 такт: R=1, C=1, F0=0, F1=0, F2=1, Q=0

11 такт: R=1, C=0, F0=1, F1=0, F2=1, Q=0 – 101 подача 5

12 такт: R=1, C=1, F0=1, F1=0, F2=1, Q=0

13 такт: R=1, C=0 F0=0, F1=1, F2=1, Q=0 – 110 подача 6

14 такт: R=1, C=1, F0=0, F1=1, F2=1, Q=0

15 такт: R=1, C=0, F0=1, F1=1, F2=1, Q=1 счетчик-делитель на 7: 111 на трех выходах триггера.

Соответсветвенно, происходит деление на 7.

Следовательно, моделирование проведено правильно.

Разработка обнаруживающего теста

Перед проведением тестирование необходимо определить, какие элементы имеются в данной схеме, а именно их номер, чтобы в дальнейшем иметь возможность ликвидировать неисправность именно в имеющихся элементах. Номер элемента определяем из описания элементов. Помимо номера элементов необходимо знать номера контактов в данных элементах.

Приведем из справочника следующие данные:

№1, 2, 3

Элемент 533 ТВ6 SN54LS107



№ 6

Элемент 1533 ЛИ1

SN74ALS08, SN54ALS08



Причем 02 – С вход

№5

Элемент 533 ЛИЗ SN54LS11



№4

Элемент 1533 ЛП5 SN74ALS86



Причем 02 R вход

1-ый такт

На первом такте необходимо обнуляем состояния триггеров, поэтому подадим ноль на R и C.






2-ой такт

Из вывода протокола неисправность типа 0, например, есть у элементов 1, 2, 3 на контакте 3. Соответственно, это JK-триггеры, и неисправность типа 0 наблюдается на выходе. Так и у элемента 5 на контакте 12, т.е. на элементе 3-И, а именно его выходе. Триггеры переключаются по отрицательному фронту, а следовательно первый триггер переключится только на 3-ем такте.
3-ий такт

Подаем на R=1, 5В=1, С=0



Смотрим на таблицу неисправностей.



Неисправность первого элемента на выходе Q ликвидирована.

4-ый такт

Подаем R=1, C=1, 5В=1



Смотрим на оставшиеся неисправности.

5-ый такт

Исправляем неисправности на втором триггере JK.

Второй триггер переключается: С=0, R=1, 5В=1.



Таблица неисправностей



Если исправить неисправность на третьем триггере, автоматически ликвидируется неисправность на 5-ом элементе, т.к. 5-ый элемент зависит от значений на выходах триггеров, а 6 элемент зависит от 5, т.е. и он исправится.
В результате после 15 такта ликвидируются неисправности типа 0.



Таблица неисправностей



Из данных неисправностей: нельзя проверить J, K входы, т.к. они по условию подаются постоянные, т.е. это из данной таблицы 1-1, 2-1, 3-1 (это J-вход); 1-5, 2-5, 3-5 (это вход К).

Что касается входов 1-13, 2-13, 2-13, которые являются R-входом, возникает следующая проблема – выходы трех триггеров приходят на элемент И, который будет 1, только когда все выходы триггеров 1, следовательно их полностью не проверишь, все зависят друг от друга.

Список используемой литературы

1. 
   “Логическое моделирование и разработка тестов для цифровых устройств”, методические указания. Гоманилова Н.Б., Погодин В.Н.
   

http://datasheet.su/datasheet/Texas%20Instruments/SN74ALS10AN