Проектирование имитатора сигналов на микропроцессоре 1821ВМ85, страница 4

С помощью этой таблицы легко определить, что

По этим функциям построена схема на МЭ фирмы Altera, представленная на рисунке 6, а на рисунке 7 - временные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Рис.6. Счётчик по модулю 9, 10, 11.

Рис.7. Временные диаграммы работы счётчика по модулю 9, 10, 11.

Определим длительность двух переходных процессов, формирующих сигналы  и сигналы данных :

а формирование данных:

2.3. Синтез счётчика по модулю 10.

Счетчик по модулю 10 строится на макроэлементе 74168, который сам и является счетчиком по модулю 10. Загрузка в таком счётчике отсутствует. На рисунке 8 изображена схема счётчика, а на рисунке 9 – временные диаграммы работы делителя.

Рис.8. Делитель на  на МЭ фирмы Altera.

Рис.9. Временные диаграммы работы делителя на

2.4. Синтез счетчика по модулю

Для построения делителя на МЭ фирмы Altera используются счетчики из папки lpm: 16-разрядный счетчик lpm_counter с синхронной загрузкой данных. На рисунке 6 показана схема 16-разрядного счетчика. Модуль пересчета  этого счетчика определяется соотношением , т.е. он задается параллельной записью в счетчик числа . Число – двухбайтовое, содержащее мдадший байт  и старший байт , хранящиеся в памяти в соседних ячейках. Оба байта должны быть записаны в регистры памяти 74377b. По команде  вырабатывается системный сигнал управления , а дешифратор адресных сигналов внешних устройств вырабатывает сигнал , который разрешает запись младшего байта  в регистр; запись производится положительным перепадом сигнала . Аналогичным образом по команде  записывается старший байт данных  в регистр 74377b.

Временные диаграммы работы счетчика представлены на рисунке 11. После загрузки младшего байта  и старшего байта , которая разрешается сигналом, возникающем в нулевом состоянии счетчика, счетчик начинает считать до нуля, после чего снова произойдет загрузка. На рисунке запись младшего и старшего байта осуществляется одновременно, реально же запись младшего и старшего байта происходит в разные моменты времени.

Схема 16-разрядного делителя частоты используется как в неподвижном канале (на тактовый вход подается сигнал с выхода делителя на ), так и в подвижном канале (на тактовый вход подается сигнал с выхода делителя на ). Выходные сигналы счетчиков  являются сигналами  и .

Рис.10. Схема 16-разрядного делителя на .

Рис.11. Временные диаграммы 16-разрядного делителя.

2.5. Синтез счетчика по модулю

Макроэлемент счетчика используется в режиме делителя на ; для  выходной сигнал снимается с выхода  (схема представлена на рисунке 12, а временные диаграммы – на рисунке 13). Эта же схема формирует сигнал  частоты  для опроса шифратора клавиатуры, при этом коэффициент деления

Тогда

если использовать 16-разрядный счетчик с выходом , при этом частота выходного сигнала

Рис.12. Делитель на  и .

Рис.13. Временные диаграммы работы делителя на  и .

Рис.14. Схема 16-разрядного делителя на

Делитель на  строится по такому же принципу, что и делитель на  (16-разрядный счетчик с записью двухбайтовых чисел). На вход делителя поступает сигнал частоты , выходной сигнал делителя - . Схема делителя на  показана на рисунке 14.

2.6. Контроллер клавиатуры.

Для управления имитатором используются 16 клавиш, каждой из которых приписан свой 4-разрядный двоичный код. При нажатии любой клавиши контроллер клавиатуры должен выдавать двоичный код этой клавиши и флаг клавиатуры, указывающий сигнал запроса прерывания IR (InterruptRequest). На рисунке 16 изображена схема шифратора клавиатуры, содержащая счетчик по модулю 16 (74169) и мультиплексор 16®1 (161mux).

Рис.12. Схема шифратора клавиатуры.

При замыкании клавиши  выходной сигнал  мультиплексора примет значение 1 в момент времени, когда счетчик  установится в состояние , что приведет к появлению значения сигнала  и блокировке счета. Пока клавиша нажата, счетчик выдает число , а D-триггер – сигнал . При отпускании клавиши сигнал  установится в  и счетчик продолжит счет. Чем ниже частота задающего генератора, тем надежнее исключается «дребезг» контактов клавиш. На частоте генератора  «дребезг» надежно устраняется. На рисунке 17 – временные диаграммы для случая, когда нажата клавиша с номером 9.