8.3.2. Пзп як нелінійні функціональні перетворювачі

Оскільки в загальному плані ПЗП можуть розглядатись як перетворювачі вхідного коду у вихідний, що задається розробником, то їх можна використовувати як нелінійні функціональні перетворювачі, швидкодіючі обчислювачі тощо. Такі табличні перетворювачі мають високу швидкодію, порівняно з іншими, дають можливість забезпечувати високу точність, порівняно легко створюються. Прикладом є перемножувач, приведений на початку розділу.

Недоліком обчислювачів табличного типу, реалізованих на ПЗП, є значне збільшення обсягу пам’яті при збільшенні розрядності вхідного коду. Для зменшення необхідної інформаційної ємності ПЗП часто їх використання поєднують зі спеціальними математичними перетвореннями, які надають можливість зменшити апаратні затрати. Наприклад, для перемноження двох восьмирозрядних чисел A₈ та B₈ їх зображають у вигляді суми двох менших:

A₈ = A₄ + ΔA₄ ; B₈ = B₄ + ΔB₄ .

Внаслідок виконання операції множення отримуємо:

A₈ B₈ = A₄ B₄ + A₄ ΔB₄ + ΔA₄ B₄ + ΔA₄ ΔB₄ .

 Це дає можливість використати чотирьохрозрядні перемножувачі та невелику кількість суматорів з використанням різних схем з’єднання.

Аналогічно операції множення можна зобразити і операцію ділення. Наприклад, ділення восьмирозрядного числа A₈ на чотирьохрозрядне B₄ можна зобразити у вигляді алгоритму:

,

що дає можливість використовувати ПЗП невеликої інформаційної ємності та чотирьохрозрядні суматори.

Подібні алгоритми дозволяють за допомогою ПЗП будувати обчислювачі і для більш складних функцій.

8.3.3. Перетворювачі кодів для матричних індикаторів

Одним з найпоширеніших напрямів використання ПЗП є побудова перетворювачів кодів для матричних індикаторів відображення різноманітних знаків, цифр, букв (знакогенераторів), а також перетворювачів кодів для семисегментних індикаторів. Формування матриць знакомісць використовується у табло “біжучий рядок”, на екранах моніторів, великих рекламних табло. Кожен знак розміщується на прямокутній матриці – знакомісці, що містить декілька рядків та стовпців крапкових елементів зображення, які можуть засвічуватись незалежно один від іншого. Якість зображення тим вища, чим більше елементів використовується у знакомісці. Мінімальний розмір знакомісця – 5 стовпців і 7 рядків, тобто 35 елементів, що створюють зображення.

ПЗП для таких задач містить у собі інформацію про зображення всіх використовуваних знаків. Оскільки вихідний код ПЗП має невелику кількість розрядів, тому кожен розряд повинен містити інформацію про зображення не всього символу, а лише одного стовпця або рядка. Приклад схеми синтезу знаків у знакомісці приводиться на рис. 8.51, а – б.

а

б

Рис. 8.51

На рис. 8.51, а приведена схема з’єднання світодіодів у матриці 8 × 8, а на рис. 8.51, б – схема керування цією матрицею.

У даному випадку матриця ПЗП КР556РТ18 (НМ76161) дає можливість за допомогою адресних розрядів A₃ … A₁₀ вибирати один з 256 символів. Три молодші розряди призначені для сканування рядків. Вибір рядка забезпечується за допомогою дешифратора DC.

Побудова карти прошивки такого ПЗП є досить складною задачею і на практиці реалізується за допомогою спеціальних програм. Але методологія її побудови подібна до попередніх прикладів. Якщо, наприклад, для деякого знаку необхідно, щоб засвітились перший і останній світлодіоди, то в ній повинен бути записаний код 81. У такий же спосіб кодуються інші рядки.