Schaltplan des Adreßmultiplexers

Der Adreßmultiplexer soll im Editor eingegeben werden. Zuerst wird der Schematic View einer entsprechenden Schaltung in der Bibliothek neu erzeugt. Das Bearbeitungstool ist der Schaltplaneditor Composer-Schematic. Sie erhalten einen leeren Schaltplan.

Zunächst sollen zwei 4-Bit Multiplexer eingefügt werden.

Menu>     Add -> Component
Button>   Browse

Es erscheint das Fenster des Library Browsers, einer Mini-Version des Library Managers. Wählen Sie aus der StdLib den LIB4MUX21, Symbol-view. (Informationen zum 4MUX21 erhalten Sie im Bibliotheks-Datenbuch, dem Dokument ecpd07.pdf, siehe Abschnitt 2.2. Alle Standardzellen beginnen mit dem Präfix LIB.)

Sie sehen, wenn Sie über den leeren Schaltplan gehen, daß der LIB4MUX21 am Cursor `hängt'. Plazieren Sie zwei LIB4MUX21 untereinander. Canceln Sie anschließend das `Add Component'-Fenster.

Anschließend werden die Pins für den Selector, die beiden Buseingänge und den Busausgang plaziert.

Menu>     Add -> Pin
Form>     Pin Names -> sel inp0<7:0> inp1<7:0> out<7:0>
Button>   Direction -> input

Plazieren Sie zunächst die drei Eingabepins etwas entfernt links von den Multiplexern. Schalten Sie dann auf Ausgabe um

Button>   Direction -> output

und plazieren Sie das Ausgabepin rechts von den Multiplexern. Canceln Sie anschließend das `Add Pin'-Fenster. Falls Sie einen Fehler gemacht haben, gehen Sie aus dem jeweiligen Vorgang heraus, klicken das fehlerhafte Objekt an und drücken `Del', um es zu löschen. Die entsprechenden Befehle für bewegen, kopieren usw. befinden sich alle im `Edit'-Menü, dort sind auch die dazugehörigen Tastaturkommandos angegeben.

Als nächstes werden die Pins mit den Multiplexern verdrahtet.

Menu>     Add -> Wire(narrow)

Wenn Sie den Cursor bewegen, sehen Sie, daß ein Rhombus, der `Diamond' zwischen möglichen Anschlußpositionen springt. Sie können eine Verbindung auch mit einem einfachen Klick beginnen und beenden, ein Doppelklick wird benötigt, wenn das Ende der Leitung nicht als offensichtlicher Anschlußpunkt zu erkennen ist. Auf den automatischen Router kann man sich normalerweise verlassen. Verbinden Sie nun das `sel'-Pin mit den S-Anschlüssen der Multiplexer.

  

Abbildung: Schaltung des Adreßmultiplexers

Für Busse ist ein spezielles Verfahren nötig, das am Ausgangsbus demonstriert werden soll. Wie Sie sehen, müssen die acht Ausgangsleitungen der Multiplexer zu einem Bus zusammengefaßt werden.

1.

Schließen Sie die jeweils benachbarten Ausgänge der Multiplexer durch senkrechte Leitungen kurz.

2.

Drücken Sie `Escape', um den Leitungsmodus zu verlassen.

3.

Drücken Sie `m' (Stretch-Modus) und ziehen Sie einen Rahmen um alle diese Ausgangsleitungen. Der Stretch-Modus verlangt einen Referenzpunkt. Klicken Sie auf eine der senkrechten Leitungen und bewegen Sie dann das gesamte Netz horizontal nach rechts.

4.

Drücken Sie `Escape', um den Stretch-Modus zu verlassen.

5.

Verbinden Sie diesen `Kamm' mit dem Ausgangspin.

Die Modi, wie `Delete', `Stretch' usw. haben zwei Formen. Wird der Modus angewählt, bevor ein Objekt markiert wurde, muß das Objekt nachträglich markiert werden und der Modus bleibt aktiv und muß mit `Escape' verlassen werden (Vorsicht bei `Delete'!) Im anderen Fall -- zuerst wurde ein Objekt markiert -- wird der Modus automatisch verlassen.

Es muß nun festgelegt werden, welche Bits des Busses mit den Ausgängen zu verbinden sind. Das erfolgt über die Namen der jeweiligen Leitungen.

Menu>      Add -> Wire Name
Form>       Names -> out<7:0> out<7:0>

Der Busname wird zweimal benötigt, einmal für die Einzelleitungen, einmal für den gesamten Bus. Plazieren Sie zuerst den Namen des gesamten Busses knapp links vom Ausgangspin auf der Leitung.

Schalten Sie dann die Flags um

Button>   Bus Expansion -> on
Button>   Placement -> multiple

Plazieren Sie dann den ersten Einzelnamen knapp rechts vom obersten Multiplexer-Ausgang und den letzten rechts vom untersten Multiplexer-Ausgang, wodurch alle acht Bits den kreuzenden Leitungen zugeordnet werden. Canceln Sie das `Add Wire Name'-Fenster anschließend und erzeugen Sie analog die Verbindungen der Eingangsbusse. Sie brauchen dabei nicht unbedingt immer die Namen aller acht Einzelbits auf einmal zu plazieren, dies kann auch in mehreren Etappen geschehen. Wenn Sie die einzelnen Namen eines Busses durch Einzelklicks plazieren wollen, schalten Sie Bus Expansion ein und Placement auf `single'. Sobald übrigens Netze den gleichen Namen haben, gelten Sie als verbunden.

Speichern Sie nun das Resultat ab. Gleichzeitig wird eine Überprüfung auf offensichtliche Fehler durchgeführt.

Menu>      Design -> Check und Save

Wenn Fehler oder Warnungen auftreten, wird darauf mit einem Fenster aufmerksam gemacht, und die beanstandeten Stellen werden markiert. Man kann sich die Marker mit

Menu>     Check -> Find Marker

erklären lassen. Warnungen über nicht verbundene Ausgänge kann man abstellen, indem man diese Ausgänge mit dem Symbol noConn aus der basic-Bibliothek verbindet. Mit dem Symbol `patch' aus der basic-Bibliothek kann man Netze mit verschiedenen Namen verbinden. Konstante H- oder L-Pegel werden durch die Zelle LOG2 bereitgestellt, nicht durch die vdd- und gnd- Symbole.

Anschließend erzeugt man sich meistens das Symbol der Schaltung.

Menu>     Design -> Create Cellview -> from Cellview
Button>   OK

Ändern Sie dann die Optionen nach Bedarf und kontrollieren Sie das Resultat am angezeigten Symbol. Beenden Sie den Schaltplaneditor mit

Menu>     Window -> Close

Denken Sie beim Entwurf generell daran, daß die zu treibenden Kapazitäten die an den Ausgängen der Gatter zulässigen Kapazitäten plus eine Reservekapazität für die Leitungslängen nicht übersteigen dürfen. In sehr großen Schaltungen können bei weitgefächerten Netzen Kapazitäten von 1 pF und mehr auftreten (Abschnitt 1.2.2.4 im Bibliotheks-Handbuch.)