Популяризаторские работы по Русской логике представлены на сайте

Вид материалаИзложение

Содержание


Глава восьмая
Частотный детектор.
Фазовый детектор.
Подобный материал:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   29

Глава восьмая

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МПА НА БАЗЕ ПЛИС.




8.1. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.



Международный валютный фонд (МВФ) потребовал от России ликвидации ведущих технических вузов: МВТУ им. Баумана, МЭИ, МАИ, ЛПИ, НПИ и др. (р/с «Резонанс», 23.09.2003). В настоящее время идёт медленное тотальное уничтожение Российского образования и науки. «Вымирают» целые кафедры технических вузов, т.е. целые, зачастую уникальные, научные направления, Плодятся лишь псевдонаучные гуманитарные «академии» по выращиванию болтунов и демагогов. В этих условиях минимальной задачей старшего поколения советских инженеров и учёных, проспавших Советский Союз, является неукоснительная передача всего накопленного опыта и знаний новой генерации инженеров и учёных. Нельзя забывать, что в «технари» даже в советские времена шла наиболее талантливая молодёжь, тем более теперь. Это будущее России.

В связи с разгромом советской электроники все разработчики лихо набросились на зарубежную элементную базу, поскольку здесь не нужно напрягать интеллект. Однако требования безопасности России диктуют безусловный переход на отечественную элементную базу. В цифровой и даже аналоговой электронике такой переход возможен лишь за счёт базовых матричных кристаллов (БМК).

Мне как инженеру с 30-летним стажем хотелось бы помочь в деле проектирования молодым проектировщикам цифровой электроники. Разумеется, все мои рекомендации следует воспринимать критически, пытаясь найти альтернативное, возможно, более приемлемое решение. Разработчик – это прежде всего мыслитель, притом талантливый.

Частотный детектор.


Частотный детектор (ЧД) сравнивает частоту на выходе синтезатора частоты (СЧ) с эталонной частотой 10 МГц и выдаёт результат в виде сигналов «больше», «меньше» или «равно». Схема ЧД состоит из двух счётчиков и конечного автомата (КА).









Начало

Y4

0

1

1

0

Конец

0

1


Y5

a0


a1


a2

Y1 – «больше»,

Y2 – «меньше»,

Y3 – «равно»,

Y4 – разрешение счёта,

Y5 – сброс счётчиков.

Фазовый детектор.


Фазовый детектор (ФД) определяет сдвиг по фазе между опорным сигналом 10 МГц и сигналом на выходе синтезатора частоты.




Для нормальной работы КА требуется высокое быстродействие ПЛИС. Поскольку необходимо отслеживать разность фаз не хуже 2нс за период 100нс, а тактовая частота не превышает 38 МГц, то КА должен быть асинхронным. Пришлось создать предельно «отжатые» SR-триггеры со входом сброса (они представлены на рисунке). У этого триггера есть незначительный недостаток в режиме обнуления, но к нему нет претензий в рабочем режиме. Кроме того, во избежание гонок, пришлось применить оригинальное противогоночное кодирование, когда состояния не просто развязываются по-Баранову, а обеспечивается переход в любое состояние при изменении только одного бита в кодах состояний.











Последняя диаграмма свидетельствует о срыве работы КА по причине недостаточного быстродействия ПЛИС. Если разность фаз не превышает 1нс, то КА не успевает отслеживать переходы из одного состояния в другое.

a0


Началоо




0

1

a1

1

0

1

0

Y1

a2

a4

1

0

Y2


a5

0

1


a7


a6


a3

Конец

a0

1

0


ГСА КА фазового детектора