Практикум работы с пакетом orcad (разработка и моделирование принципиальных электрических схем) Томск 2006 Содержание (стр. 6 из 7)
Меню Stimulus (стимул) имеет вид, показанный на рис. 26.
Рис. 26. Меню Stimulus
При создании нового стимула (пункт меню New) появится диалоговое окно, показывающее, какие сигналы могут быть использованы в SE. Вид окна показан на рис. 27, а описание видов стимулов приведено в таблице 1.
Заметим, что если имя стимула не введено, появится подсказка, указывающая на это, а если имя повторяется, то появляется подсказка о необходимости его изменения.
Рис. 27. Стимулы, используемые в SE
Опция BUS имеет поле Width, позволяющее задавать ширину шины (количество проводников), а список Initial Value позволяет выбрать начало стимула (сигнала) соответственно с нуля, единицы, неопределенного или третьего состояния Z.
Виды стимулов Таблица 1
| Вид | Описание |
| Аналоговые | |
| EXP | Экспонента |
| PULSE | Меандр |
| PWL | Кусочно-линейный сигнал (форма задается произвольно) |
| SFFM | ЧМ-сигнал |
| SIN | Синусоидальный (гармонический) |
| Цифровые | |
| Clock | Меандр |
| Signal | Сигнал произвольной формы |
| Bus | Шина представляется в виде нескольких линий |
Пункт Get – позволяет выбрать один из стимулов (если их было несколько). Остальные пункты этого меню понятны и не требуют пояснения.
Общие свойства стимула можно вывести, дважды щелкнув на его названии слева от графика, либо выбрав стимул, щелкнув на названии, а затем нажав
. Появившееся диалоговое окно будет зависеть от типа стимула. Выбранный SE стимул выделяется красным цветом.Форма стимулов типов PWL, Signal и Bus задается в режиме рисования, который включается нажатием
, а выключается правой кнопкой мыши. После выхода из режима рисования точки изменения стимула можно передвигать мышью.Для цифровых стимулов присутствует диалоговое окно установки параметров участков сигнала, которое выводится либо двойным нажатием на требуемый участок, либо выбором участка и нажатием
, причем при выборе начала или середины участка выводятся разные диалоговые окна.Вид меню установки параметров стимулов показан на рис. 28.
Рис. 28. Диалоговое окно установки параметров стимулов
В этом диалоговом окне Start Time – время начала участка; Shift following transitions – сдвигать последующие участки при изменении времени начала текущего; Duration – длительность; Value – значение сигнала; Set Value – присвоить сигналу значение поля Value; Increment – увеличить значение на Value (только для шины); Decrement – уменьшить значение на Value (только для шины).
Для того, чтобы опции Set Value, Increment или Decrement устанавливались автоматически во время рисования, нужно устанавливать соответственно X, +X или –X (где X – требуемое значение) в окне, расположенном справа от пиктограммы
.Для установки разрядности цифрового стимула и вида его отображения присутствует диалоговое окно (рис. 29), которое можно вызвать двойным нажатием на название стимула, либо выбором названия стимула и нажатием
. В этом окне в поле Bus Width устанавливается разрядность шины (1 для сигнала), а в списке Display Radix – вид отображения (для шины – система счисления). Все вышеперечисленные действия можно также осуществлять с помощью соответствующих пунктов меню Edit. 
Рис. 29. Вид окна с редактируемым стимулом
5.3. Определение границ отображаемой области
Для определения объема отображаемой на экране информации необходимо активировать пиктограмму
. Появляющееся окно показано на рис. 30.В опции Displayed Data Range указывается начало и конец области, отображаемой в окне целиком, в Extent of the Scrolling Region – указываются пределы отображаемой области при использовании полос прокрутки, а опция Minimum Resolution задает минимальное разрешение (интервал дискретизации) по каждой из осей.
Рис. 30. Окно задания границ отображаемой области
5.4. Пример моделирования с использованием редактора SE
Пример моделируемой схемы дешифратора DC2Х4 с расставленными маркерами и стимулами приведен на рис. 31
 |
. Рис. 31. Схема дешифратора DC2Х4
Результаты моделирования работы дешифратора DC2Х4 приведены на рис. 32.
 |
На этом рисунке верхние строки A0 и A1 показывают состояние шины, а четыре нижние строки - выходы элементов 7408 (логических элементов 2И-НЕ) дешифратора с U2A по U2D. По оси абсцисс отложено время моделирования.
Рис. 32. Результаты моделирования работы дешифратора DC2X4
Пример устройства имеющего архитектуру 'общая шина' для двунаправленной передачи информации. Пример схемы такого устройства показан на рис. 33. На рис. 34 приведена временная диаграмма работы схемы 'общая шина'.
 |
Рис. 33. Архитектура 'общая шина'
При разработке цифровых устройств с шинной архитектурой необходимо выполнять одно из главных условий, а именно - в любой момент времени на шине может быть только один источник информации и в общем случае несколько приемников, приемник информации может быть ее источником. Для этого в устройстве с шиной необходимо использовать буферы с третьим состоянием. В библиотеке ORCAD имеются следующие элементы, позволяющие шине находиться в состояниях «1», «0» и «Z», это буферы 74НС125, 74НС126 и регистры 74НС245, 74НС205, 74НС573, имеющие третье состояние.
 |
На рис. 34 видно неопределенное состояние линий шины (на экране он выделяется синим цветом) и соответственно входы и выходы линий.
Рис. 34. Временная диаграмма работы схемы 'общая шина'
На этой схеме управляющими сигналами являются стимулы DSTM2 и DSTM3, один из которых активизирует 74НС125, а другой направление передачи.
6. Задание на самостоятельную работы
При выполнении работ используйте серию ИМС 7400 - аналог отечественной серии К1533, или CD аналог серии К561.
Практикум работы с OrCAD включает шесть работ которые необходимо выполнить для начального освоения OrCAD .
Работа 1. Знакомство с OrCAD. Подготовка среды и создание нового проекта. Редактор схем OrCAD CiS.
Цель работы - показать возможности пакета и привить начальные навыки по его использованию.
Работа 2. Рисование и редактирование простых принципиальных электрических схем
Цель работы - научиться рисовать и редактировать принципиальные электрические схемы цифровых и аналоговых радиоэлектронных устройств. Часть 1.
Работа 3. Рисование, редактирование и оформление принципиальных электрических схем, содержащих программируемые БИС и архитектуру типа ОШ.
Цель работы - научиться редактировать и оформлять принципиальные электрические схемы Часть 2.
Работа 4. Составление новых элементов и иерархических блоков.
Цель работы - научиться создавать графические обозначения элементов схемы, отсутствующих в библиотеках OrCAD и рисовать сложные принципиальные электрические схемы.
Работа 5. Временное моделирование работы средствами OrCAD на примере счетчиков с последовательным и параллельным переносом и пересчетных схем, делителей частоты. Моделирование динамики работы цифровых устройств, оценка временных задержек в схемах. Пример моделирования схемы телевизионного синхрогенератора.
Цель работы - научиться проводить временное моделирование работы цифровых устройств.
Работа 6. Временное моделирование работы цифровых устройств, в том числе с архитектурой ОШ. Пример моделирования и исследования работы релаксационного генератора, одновибратора, схемы задержки, дешифратора и шифратора кодов. Моделирование динамики работы ОШ с переключением в состояния «1», «0» и «Z».
Цель работы - научиться проводить моделирование и исследование работы цифровых и микропроцессорных устройств с использованием редактора SE. Пример - моделирование работы режима ввода/вывода контроллера шины ISA.
7. Контрольные вопросы
Объем полученных знаний контролируется предъявленными в виде отчета результатами и ответом на следующие контрольные вопросы.