Компьютерное моделирование устройств цифровой обработки информации

После изучения главы 13 бакалавр должен:

знать

• • пользовательский интерфейс, основные средства и возможности пакета программ Micro-Logic II для моделирования цифровых устройств;
• • последовательность схемотехнического моделирования цифровых устройств обработки информации;
• • принципы построения и работы логических схем сумматоров, триггеров, регистров, счетчиков и узлов процессорного устройства для умножения двоичных чисел;

уметь

• • с помощью средств Micro-Logic II оформлять логические схемы для моделирования;
• • по временным диаграммам объяснять алгоритмы выполняемых операций и протекающие в устройствах процессы;

владеть

• навыками схемотехнического моделирования цифровых устройств.

Сведения о пакете программ Micro-Logic II

При изучении устройств обработки цифровой информации (гл. 3 и 4) автор более полутора десятка лет пользуется пакетом программ Micro-Logic II фирмы Spectrum Software, адаптированным для учебных целей. В программах пакета изменены зарубежные графические изображения логических элементов и устройств на отечественные, исправлены принципиальные схемы многих библиотечных элементов, разработана библиотека макроэлементов стандартных цифровых узлов, русифицирована помощь, устранен основной недостаток пакета — автоколебания в триггерах и построенных на их основе схемах. Компьютерное моделирование цифровых устройств рекомендуется использовать в качестве лабораторного практикума, что позволит ускорить процесс изучения материала, повысить качество знаний, глубже понять протекающие в схемах процессы. С приведенным в этой главе материалом полезно ознакомиться, чтобы иметь представление о средствах и принципах компьютерного моделирования цифровых устройств.

Пакет программ Micro-Logic II предназначен для моделирования цифровых устройств на логическом уровне, работает в среде MS-DOS и средах с другими операционными системами как DOS-приложение.

В пакете Micro-Logic II имеются:

• • графические средства и набор библиотечных элементов, с помощью которых можно построить и вывести на экран подлежащую моделированию логическую схему цифрового устройства с текстовыми обозначениями и надписями на русском языке;
• • средства для формирования различных последовательностей информационных и управляющих сигналов;
• • средства для вывода временных диаграмм в 19 точках схемы, являющихся результатом моделирования исследуемого цифрового устройства, и др.

В верхней части экрана (рис. 13.1) располагается меню, содержащее следующие пункты: µ, File, Editors, Print, View, Options, Simulate. Правее меню изображены инструменты в виде двух прямоугольников для выбора одного из 24 экранов, на которых можно размещать текст, схемы и другую информацию.

В левой части экрана располагается инструментарий для операций над объектами:

• • Add — добавление объекта;
• • Zap — удаление объекта;
• • Def — выделение группы объектов и коррекция текста;
• • Move — перемещение объекта;
• • Step — копирование k раз содержимого Box (группы объектов с текстом и без текста).

Ниже указаны объекты, над которыми выполняется выбранная операция-.

• • Comp — компоненты (логические элементы, триггеры, интегральные схемы, элементы задержки и генераторы тестовых сигналов и синхроимпульсов: Datal — Datal6);
• • Line — соединительные линии;
• • Text — текст;
• • Box — группа объектов, подлежащая выделению.

Другие опции (режимы):

• • Info — информация о компоненте, указанной мышью;
• • Undo — восстановление удаленного объекта;
• • S=1 — шаг перемещения курсора клавиатуры. Значения S = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 задаются клавишами «+» и «-» на цифровой клавиатуре Num Lock;
• • R = О — вращение компонентов. Значения R = 0, 1, …, 7 задаются цифровой клавиатурой (Num Lock). Вращать компоненты можно и нажатием правой клавиши мыши при установке пунктов меню «Соmр» и «Move» .

Рис. 13.1. Общий вид экрана Micro-Logic II.

В правой части экрана в виде столбца размещаются логические элементы (BUFFER, INV, NOR2 и т. д.). При активизации мышью расположенных над ними стрелок осуществляются протяжка столбца и выбор требуемого компонента. На белом поле экрана располагается курсор в виде маленького голубого квадрата. Перемещение курсора по экрану осуществляется нажатием правой кнопки мыши.