ки схемы импульсов IOW и IOR , так что приведение схемы в исходное состояние (сброс) и ее пуск осуществляются командами OUT port и IN port соответственно. Таким образом, для управления формирователем, рассматриваемым как внешнее устройство микропроцессорной системы, принята классическая схема — адресный дешифратор плюс логика передачи управляющих сигналов в требуемые точки схемы.
A7 A6A5A4A3A2A1 A0 |
Селектор |
& |
Z1 |
||
|
|
|
|
||
|
|
адреса |
& |
Z2 |
|
1 |
1 |
1000 0001B= |
|||
|
|
||||
|
|
= 81h = 129 D |
|
|
|
|
Генератор |
|
|
Q3 |
|
|
1 |
|
Z3 |
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
Q1 |
Q2 |
Q4 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
G |
clk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Счетчик Джонсона |
|
|
|
Старт/Стоп |
|
aset |
Логика |
|
|
|
формирования |
||
SEL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выходных |
|
|
|
“1” |
|
|
|
|
|
|
|
функций |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
D |
|
|
|
IOR |
|
|
OUT port |
; сброс/ останов |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
IN port |
; пуск |
|
1 |
& |
|
OUT port |
; сброс/ останов |
|
|
|
|
||
IOW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IN port |
;пуск |
Рис. П.3
Принципиальная электрическая схема формирователя, построенная средствами графического ввода пакета Quartus II, приведена на рис. П.4. Использована библиотека примитивов. Генератор выполнен по кольцевой схеме [ 1 ] с цепью задержки из восьми инверторов в обратной связи элемента И-НЕ. При нулевом уровне входного управляющего напряжения выходное напряжение генератора имеет высокий уровень. При переходе управляющего напряжения на высокий уровень первый же нулевой импульс генератора имеет стандартную длительность.
31
Компиляция проекта, реализованного в микросхеме EPM3032ALC44-4 семейства MAX 3000A, дала следующие результаты: число затраченных макроячеек 9 из общего числа 32 (28%), число использованных контактов 17 из общего числа 34 (50%).
В результате моделирования работы формирователя с учетом временных задержек, свойственных примененной микросхеме семейства МАХ 3000А, получены временные диаграммы, показанные на рис. П.5. Как видно из диаграммы требуемое функционирование формирователя достигнуто.
Пока адрес отличается от 10000001 формирователь не реагирует на старт-стопные воздействия. При появлении адреса 10000001 устройство запускается командой IOR и останавливается командой IOW . На участках работы формируются импульсы Z1, Z2 и Z3 заданной формы. Частота работы генератора около 50 МГц.
Временная диаграмма
32
A7 |
A0 |
DFF |
|
DFF |
|
DFF |
|
DFF |
|
|
PRN |
|
PRN |
|
PRN |
|
PRN |
D |
Q |
D |
Q |
D |
Q |
D |
Q |
|
|
|
A6 |
A5 |
A4 |
A3 |
A2 |
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CLRN |
|
|
CLRN |
|
|
|
|
|
CLRN |
|
|
|
CLRN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
inst12 |
NOT |
inst29 |
|
inst30 |
|
|
|
|
inst |
|
|
|
inst31 |
||
|
VCC INPUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC INPUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
inst46 |
NOT |
inst41 |
VCC INPUT VCC INPUT VCC INPUT |
VCC INPUT VCC INPUT VCC INPUT |
OR8 |
inst45 |
NOT |
NOR2 |
inst44 |
|
|
inst14inst15 inst13 |
NOTNOT NOT |
|
inst7 |
OUTPUT |
AND2 |
inst8 |
OUTPUT |
AND2 |
inst11 |
OUTPUT |
OR2 |
inst9 |
AND2 |
inst18 |
NOT |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PRN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CLRN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
inst17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IORN |
|
|
|
|
|
INPUT |
|
AND2 |
inst10 |
inst16 |
NAND2 |
|
|
Z1 |
|
|
Z2 |
|
|
Z3 |
|
NAND2 |
|
inst20inst19 |
NOT NOT |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OR2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
inst21 |
|
|
|
|
|
|
|
IOWN |
|
|
|
|
|
INPUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
inst42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. П…4
NOT
inst4
VCC
33
Список литературы
1.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов.— БХВ-Петербург, 1-е изд. 2000 г., 2-е изд. 2006 г., 3-е изд. 2010 г.— 797 c.
2.Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филиппов А.С. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera MAX+plus II и Quartus II.Краткое описание и самоучитель.– М.: ИП РадиоСофт, 2002
–352 с.
3.Артамонов А.Б., Смирнов А.М. Интерфейсные БИС микропроцессорных комплектов: учеб. пособие./ЛЭТИ.— Л.,1990.
4.www.altera.com/literature/catalogs/lpm.pdf (Справочник по элементам LPM).
5.Логические ИС КP1533, КР1554: Справочник: В 2-х частях /
И. И. Петровский, А. В. Прибыльский, А. А. Троян, В. С. Чувелев. —
М.: БИНОМ, 1993. — 496 с.
Оглавление |
|
1. Состав и порядок выполнения курсового проекта |
3 |
2. Рекомендации по выполнению основных этапов |
|
проектирования узла |
5 |
2.1. Задание на проектирование узла. |
5 |
2.2. Сравнительный анализ возможных вариантов реализации узла |
5 |
2.3. О критериях качества разрабатываемых вариантов |
6 |
2.4. Применение программируемых ЗУ |
7 |
2.5 Сопряжение проектируемого узла с устройством |
|
управления (интерфейсом процессорной системы |
9 |
2.6. Этап технической реализации проектируемого устройства |
10 |
2.7 Разработка принципиальной электрической схемы |
|
интерфейсной платы МП системы |
11 |
2.8. Выбор и разработка генератора тактовых импульсов |
13 |
2.5. О некоторых правилах оформления схем |
15 |
3. Работа в САПР Quartus II |
|
3.1. Последовательность работы в САПР Quartus II |
16 |
3.2. Работа в схемном редакторе |
17 |
3.3. Работа в редакторе конечных автоматов |
17 |
3.4. Процесс моделирования работы узлов средствами пакета |
|
Quartus II |
18 |
3.5 Работа в редакторе временных диаграмм |
19 |
3.6. Оценка временных характеристик разработки |
20 |
3. Задания |
20 |
28