Проектування цифрових пристроїв на основі САПР QUARTUS II: Практикум, страница 51

Перетворення ГКП у розподільники

Перевагою розглянутого типу розподільників є простота і висока швидкодія, а недоліком – велика розрядність регістра і, крім того, для розподільників імпульсів ще велика потрібна кількість двовходових елементів І, що може виявитися неприйнятним для побудови багатоканальних РІ та РР. Послабити цей недолік можна шляхом перетворення у розподільники ГКП з модулем, удвічі більшим за розрядність регістра. З огляду на те, що всі вихідні коди ГКП є різні, шляхом їх дешифрування дістанемо кількість каналів розподільника, яка дорівнює модулю ГКП. Розглянемо порядок зазначеного перетворення.

1. Вибираємо модуль М ГКП, що відповідає потрібній кількості каналів розподільника, отже, і кількості символів у періоді їх послідовності та за методикою п. 2 проектуємо ГКП. Наприклад, для шестиканального РР задаємося періодом (000111) і одержуємо ГКП як у п. 2 (відповідає схемі і часовим діаграмам відносно виходів Q_i  на рис. 8.4,а,б). 

Рисунок 8.4 – Перетворення ГКП у розподільник

2. На виходах ГКП утворюється двійковий код Q[2..0], а РР має забезпечити рівень логічної  1 протягом такту тільки в одному каналі, що відповідає унітарному коду на його виходах. Отже, завдання полягає в перетворенні двійкового коду в унітарний. Таку операцію, як відомо, здійснює дешифратор. Відповідно до розрядності вихідного коду ГКП n = =3 вибираємо двійковий дешифратор 3:8 (див. рис. 8.4,а без урахування стробового входу G1).

3. Визначаємо канали РР згідно з черговістю появи в них активного рівня. Повний дешифратор 3:8 має вісім виходів, кожний з яких активізується відповідно до вхідного адресного коду, відображеного робочим циклом перемикального графу (див. рис. 8.4,а). Тому два виходи з номерами хибних станів (2 і 5) не використовуються, а інші шість каналів у₁...у₆ нумеруємо в порядку активізації їх у часі згідно з переходами графу. У підсумку отримуємо РР (схема на рис. 4,а по виходах у₁... у₆), який функціонує за часовими діаграмами на інтервалі R/IN = 1 на рис. 8.4,б: на виходах у₁... у₆ по черзі протягом такту діє рівень логічної  1.

4. З’єднанням каналів РР у₁... у₆  з елементами І та пропусканням через них синхроімпульсів можна отримати РІ так само, як на рис. 8.3,д. Проте доцільно скористатися стробованим дешифратором, який виконує функцію демультиплексора, якщо на стробовий вхід (G1 на рис. 8.4,а) подати синхроімпульси. Комбінований розподільник утворюється з додатковим елементом АБО: керувальним сигналом G₁ = R/IN = 1 дешифратор стає перетворювачем до унітарного коду і пристрій функціонує як РР, а за рівня       R/IN = 0 елемент АБО пропускає синхроімпульси на вхід G₁ і демульти-плексор комутує їх до каналів у₁... у₆, тому пристрій функціонує як РІ (див. рис. 8.4,б). Як і ГКП, перевірити розподільник на самовідновність можна за допомогою сигналу MODE.

Особливості побудови реверсивних ГКП  і розподільників

У випадку необхідності змінювати напрямок надходження кодів з виходів ГКП та сигналів у каналах розподільників природним є застосування реверсивних регістрів в основі побудови таких пристроїв. Розгляд почнемо з ГКП, бо на них ґрунтуються й розподільники та для наочності й стислості зупинимося на тому самому прикладі послідовності символів з періодом (000111), що й у п. 2. Основа проектування реверсивного ГКП така сама, як і односпрямованого, тому достатньо відзначити лише її особливості.

1. Вважаючи ГКП односпрямованим, розрядність регістра n = 3 визначаємо так само і за відсутністю трирозрядних вибираємо чотирирозрядний реверсивний регістр (символ SHIFT REG. на рис. 8.5,а). Керувальним кодом S[1..0] = 1 утворюється регістр прямого зсуву (праворуч) зі входом послідовного введення SRSI, а кодом S[1..0] = 2 – у регістр зворотного зсуву (ліворуч) зі входом послідовного введення SLSI.