Подільники частоти на ПЛІС

     УДК 621.374

ПОДІЛЬНИКИ ЧАСТОТИ НА ПЛІС

Катагаров Є.В., Вальчук М.В.

Науковий керівник – проф., к.т.н. Кофанов В.Л.

Серед компонентів бібліотеки САПР типу Quartus II міститься низка подільників частоти з фіксованим коефіцієнтом поділу через зниження їх серійноздатності, тому доцільніше перетворювати лічильники на подільники з довільним модулем. (для прикладу на рисунку наведено схему подільника з модулем 11). Відсутність подібних подільників у бібліотеках стандартних макрофункцій і мегафункцій САПР суттєво ускладнює їх проектування за модулів лічби більше кількох десятків. Розглядається методика запровадження в ПЛІС простіших подільників побудованих на основі лічильників коефіцієнт поділу якого на виході лічильника рівен його модулю лічби.

Рисунок  – подільник частоти та його часова діаграма

Запропоновано методику синтезу подільників частоти на основі безвентельних лічильників. Функціонування пристрою зображають перемикальним графом, який будуться на основі попередньо складеної перемикальної таблиці, в якій прораховуються стани тригерів до яких вони будуть перемикатися при надходжені синхроімпульсу. Таким чином складається основний граф, який  перевіряється на самовідновність шляхом аналізу станів, що не ввійшли до робочого циклу. Відсутність хибних циклів перемикального графа свідчить про самовідновність лічильників. Таким чином отримується повний перемикальний граф. За перемикальним графом та таблицею будуємо часові діаграми вихідного сигналу подільника частоти. Як бачимо, частота на виході Q в 11 разів менша за вхідну, а повний час усталення вихідного коду становить t_Л = 3t_Т внаслідок послідовного перемикання трьох черг тригерів. Отже, безвентильні лічильники відрізняються простотою схеми. Через штучний порядок лічби застосовуються вони як подільники частоти.

 Ефективність і правильність запропонованої методики проектування подільників частоти на основі лічильників в ПЛІС підтверджено функціональним моделюванням і практичною реалізацію проекту подільника частоти на ПЛІС фірми Altera, здійснених на основі САПР Quartus II.