работа по дисциплине «Моделирование»

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

Схема

Описание

Асинхронный реверсивный счётчик имеет цепи параллельного приёма информации для задания начального состояния счётчика, отличающегося от состояния «все нули» (P₀-P₂). Выбор знака операции «Сч.» определяется значением на управляющих шинах «Выч.» и «Сум.». Для приёма информации используются асинхронные установочные входы S_i.

Временная диаграмма

Анализ рабочего задания

Асинхронный реверсивный трёхразрядный счётчик из 3 JK-триггеров и 2 «2И-ИЛИ-НЕ» элементов, сигнал счёта подаётся только на первый элемент. На входы «2И-ИЛИ-НЕ» элементов подключены прямой и инверсный выходы JK-триггера так и управляющие шины «Выч.» и «Сум.», подачей высокого уровня на соответствующую, что позволяет переключать режимы вычитание и суммирование в двоичном коде. Счётчик работает при высоком уровне на J и K подающегося через «Пит.», а для 2 и 3 через шину «Запрет/ Счёт». Переключение JK-триггера происходит по спаду синхроимпульса. Установка начальных значений для JK-триггеров производится подачей нуля на информационные входы, устанавливается единичное состояние. Сброс осуществляется подачей низкого уровня на шину «Уст.».

Подготовка схемы

Схема ЦУ в базовых элементах

Описание на языке ЯЗОС

Номера входов элементов

Моделирование

Временная диаграмма рабочего задания

Для начала подадим на вход схемы временную диаграмму, данную в рабочем задании:

Временная диаграмма работоспособности

Как видно она не отражает работоспособность, т.о. разрабатываем собственную диаграмму:

Данная схема показывает работоспособность схемы в обоих режимах (сложение, вычитание).

Разработка обнаруживающего теста

Оценка полноты теста работоспособности

В качестве первоначального теста используем временную диаграмму, показывающую работоспособность.

Данный тест проверяет порядка 70% но остаётся ещё достаточное количество не проверенных неисправностей.

Обнаруживающий тест

Как видно из графика полноты от первоначального теста нужно оставить 9 тактов.

12 такт:

Для проверки неисправности типа «1» на элементе 4.2 подадим следующую последовательность:

График оценки полноты теста:

Как видно из таблицы – неисправность типа «1» на элементе 4.2 исчезла, следовательно, она проверена. Так же была проверена неисправность типа «1» на выводе элемента 2.4

15 такт:

Для проверки неисправности типа «1» на элементе 5.4 подадим следующую последовательность:

График оценки полноты теста:

Как видно из таблицы – неисправность типа «1» на элементе 5.4 исчезла, следовательно, она проверена. Так же была проверена неисправность типа «1» на выводе элемента 3.15

20 такт:

Для проверки неисправности типа «1» на элементе 1.3 подадим следующую последовательность:

График оценки полноты теста:

Как видно из таблицы – неисправность типа «1» на элементе 1.3 исчезла, следовательно, она проверена.

29 такт:

Для проверки неисправности типа «1» на элементе 5.3 подадим следующую последовательность:

График оценки полноты теста:

Вывод

Данный тест позволяет поверить 100% всех неисправностей.

Список используемой литературы.

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