Курсовая работа: Преобразователь кодов Манчестер-2

Рисунок 4.3 – Окна свойств генераторов синхросигналов SYNCB (а) и SYNC М (б)

В свойствах анализа переходных процессов задаем построение временных диаграмм работы генератора последовательного двоичного кода (значения с 1-го узла), генератора синхросигнала SYNCB (значения с 2-го узла), генератора синхросигнала SYNCM (значения с 3-го узла), логического входа S асинхронного RS-триггера (значения с 11-го узла), логического входа R (значения с 11-го узла). Конечный результат работы схемы в виде сигнала в коде Манчестер-2 получаем на выходе QRS-триггера (10-ый узел схемы).

Рисунок 4.4 – Окно свойств анализа переходных процессов

Рисунок 4.5 – Моделирование работы кодера Манчестера-2

На рисунке 4.5 представлены временные диаграммы работы некоторых узлов проектируемого устройства, полученные в результате моделирования в среде Micro-CAP. Как видно из картины моделирования в идеальных условиях, при нулевой задержке на логических элементах, схема работает корректно. Строб-импульсы располагаются на соответствующих местах: стробы синхросигнала SYNCB в начале каждого такта (такты для наглядности отмечены пунктирной линией), и чередуются через каждые 12,5 нс, приходясь соответственно на 12,5 нс, 25 нс, 37,5 нс, 50 нс и так далее. Ровно на 6,25 нс от него отстаёт строб синхросигнала SYNCM и приходится на середину такта, как и полагается по теоретическим выкладкам. Стробированные сигналы без искажений и замедлений, пройдя через цепочку логических вентилей, поступают на входы S (d(11)) и R (d(8)) входы триггера, вызывая необходимые для формирования Манчестера-2 переключения логических уровней. И в результате на 10-ом узле мы получаем искомый сигнал в Манчестерском кодировании. В его правильности легко убедится, визуально анализируя временные диаграммы. Действительно, на логический нуль последовательного двоичного кода всегда приходится переход манчестерского кода с верхнего уровня на нижний и наоборот. Также корректно осуществляются рабочие переходы с уровня на уровень при кодировании подряд идущих нулей и единиц. Таким образом, мы убедились, что схема принципиально работает правильно.

Однако в реальности не существует элементов с мгновенным быстродействием, поэтому необходимо исследовать, будет ли соответствовать данное устройство требованиям, предъявляемым техническим заданием, при использовании реального элементного базиса. На этапе выбора элементов проектируемого устройства было принято решение использовать наиболее быстродействующие на данный момент КМПД микросхемы серии КР1554. Задержки распространения сигнала реальных логических вентилей были внесены в параметры компонентов используемых в Micro-CAP. Свойства элементов с внесёнными реальными параметрами приведены на рисунке 4.6.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 4.6 – Параметры логических элементов входящих в моделируемую схему: элемент «НЕ?