Временна́я диаграмма: как читать поведение схемы

Когда вы собираете схему в симуляторе, вам нужно убедиться, что она работает правильно на всех возможных комбинациях входов. Для этого и существует таблица истинности. Но таблица — это сухие цифры. Чтобы «увидеть» поведение схемы целиком, над таблицей отображается временна́я диаграмма.

Что такое временна́я диаграмма

Временна́я диаграмма — это график, на котором показано состояние каждого сигнала схемы (входов и выходов) для каждого тестового набора. Представьте осциллограф с множеством каналов: вы подключаете щупы ко всем сигналам и видите, как они меняются от теста к тесту.

В нашем симуляторе:

• Верхние строки — входные сигналы (Input). Горизонтальная линия наверху означает 1, линия внизу — 0. Это показывает, какие входы вы подаёте в каждом тесте.
• Нижние строки — выходные сигналы (Output). Так же: верх — 1, низ — 0. Это то, что ваша схема должна выдать.
• Каждый столбец — один набор тестовых данных (одна строка таблицы истинности).
• Пунктирные линии разделяют столбцы, как деления на линейке.
• Горизонтальная разделительная линия отделяет входы от выходов.

Как читать диаграмму

Двигайтесь слева направо. В каждом столбце:

1. Посмотрите на верхние сигналы — это входы для данного теста.
2. Посмотрите на нижние сигналы — это то, что схема должна выдать на выходах.
3. Сравните с нижней таблицей: столбец диаграммы соответствует строке таблицы истинности.

Например, для вентиля AND (И) с входами A и B и выходом Q:

• Столбец 1: A=0, B=0 → Q=0 (оба входных сигнала внизу, выходной тоже внизу)
• Столбец 2: A=0, B=1 → Q=0 (A внизу, B наверху, Q внизу)
• Столбец 3: A=1, B=0 → Q=0 (A наверху, B внизу, Q внизу)
• Столбец 4: A=1, B=1 → Q=1 (A и B наверху, Q тоже наверху)

8-битные шины

Для шинных сигналов (BusInput, BusOutput) диаграмма показывает не график, а числовые значения. В каждом столбце отображается число от 0 до 255 — текущее значение на шине. Это удобно, когда вы работаете с 8-битными данными: сразу видно, какое число проходит через схему.

Интерактивность

Диаграмма и таблица истинности связаны:

• Наведите мышь на строку таблицы — соответствующий столбец на диаграмме подсветится.
• Наведите мышь на столбец диаграммы — соответствующая строка в таблице подсветится.

Эта связь помогает быстро находить несовпадающие значения и понимать, в каком именно столбце (тесте) произошла ошибка.

Диаграмма после проверки

После запуска теста (кнопка ▶) диаграмма обновляется: теперь выходные сигналы показывают фактические значения, полученные от вашей схемы, а не ожидаемые. Несовпадающие столбцы подсвечиваются красным фоном. Так вы мгновенно видите, в каких тестах схема работает неверно, и можете сравнить ожидаемое с фактическим в нижней таблице.