Проектирование имитатора сигналов на микропроцессоре 1821ВМ85, страница 3

В соответствии со структурой, изображенной на рис.1, необходимо подсчитать коэффициенты деления  и  Расчет производится с использованием формул:

Частота  получается путем деления частоты  на , где .

где . Кроме того,

На основе описанных выше формул и наших данных сведём вычисления в таблицы 1, 2 и 3.

Таблица 1

Коэффициенты деления в неподвижном канале.

Таблица 2

Коэффициенты деления в канале скорости.

Таблица 3

Данные коэффициентов деления  и , хранящиеся в памяти.

2. Выбор элементов принципиальной схемы.

2.1. Выбор элементной базы.

По заданию счетчики и контроллер клавиатуры должны выполняться на ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы) фирмы Altera

ПЛИС семейства MAX7000 являются первыми сложными CPLD (CPLD – complex programmable logic devices) фирмы Altera, выполненными по технологии ПЗУ с электрическим стиранием (EPROM). В настоящее время выпускаются ПЛИС MAX7000, MAX7000A, MAX7000B, MAX7000E, MAX7000S. Семейства MAX7000A и MAX7000B рассчитаны на работу в системах с напряжением питания 3.3 В и 2.5 В соответственно, ПЛИС MAX7000S является дальнейшим развитием 5-вольтового MAX7000, допуская возможность программирования в системе. В настоящее время cемейства MAX7000A и MAX7000B является самым популярным CPLD у российских разработчиков.

Все ПЛИС MAX7000S поддерживают технологию программирования в системе (ISP, In-systemprogrammability) и периферийного сканирования (boundaryscan) в соответствии со стандартом IEEE Std. 1149.1 JTAG. Элементы ввода-вывода позволяют работать в системах с уровнями сигналов 5 В или 3.3 В. Матрица соединений имеет непрерывную структуру, что позволяет реализовать время задержки распространения сигнала до 5 нс. ПЛИС MAX7000S имеют возможность аппаратной эмуляции выходов с открытым коллектором (open- drains pin) и удовлетворяют требованиям стандарта PCI. Имеется возможность индивидуального программирования цепей сигналов сброса, установки и тактовых сигналов триггеров, входящих в макроячейку. Предусмотрен режим пониженного энергопотребления. Программируемый логический расширитель позволяет реализовать на одной макроячейке функции до 32 переменных. Имеется возможность задания бита секретности (securitybit) для защиты от несанкционированного тиражирования разработки. В отличие от архитектуры MAX7000, ПЛИС MAX7000S имеют возможность использования двух глобальных тактовых сигналов.

2.2. Синтез счётчика с двумя модулями пересчёта.

Для реализации такого счетчика можно использовать макроэлементы 74161 (4-разрядный счетчик) и 7474 (два D-триггера с прямыми и инверсными выходными сигналами). Синхронная загрузка данных позволяет менять модуль пересчета изменением загружаемых данных .

Так как у нас , то будем проектировать счётчик по модулю . И так как частота генератора составляет , то будем проектировать на 4-разрядном реверсивный счётчике в режиме вычитания с модулем пересчёта  и D-триггерах. Исходя из этого, имеем следующее (таблица 4).

Таблица 4