設計のヒント

目次

逆位相のクロックを使う

設計の段階において，クロックの立ち上がりの間で フリップフロップを更新したい場合が出てくることがある． 同期設計では，このようなフリップフロップの 更新信号もクロックに同期していないといけない． この場合，以下のような逆位相のクロックを使うという手がある．

逆位相のクロックの生成方法は，単純に， 通常のクロックをNOTゲートに通せば良い． 当然のことながら，逆位相のクロックの立ち上がりは 通常のクロックの立ち上がりのちょうど中間の時点となる．

主記憶(RAM)の読み出しを含めたシミュレーションをする

主記憶用のRAMの作り方の "MegaWizard Plug-In Manager - LPM_RAM_DQ (5/6)"の部分で メモリに書き込むデータ・ファイルを指定してあれば， シミュレーション時にもそのデータ・ファイルの内容が メモリに書かれているものとしてシミュレーションできます．

なお，すでに配置したRAMに対してメモリのデータ・ファイルを 指定したい場合は，RAMのオブジェクトをダブルクリックすることで， 主記憶用のRAMの作り方の 設定をやり直すことができます．

MU200-7SEGボードの複数の7SEG LEDを見掛け上同時に更新する

MU200-7SEGボードには複数の7SEG LEDがありますが， ボードのマニュアルを読めば分かるように， 同時に更新できるのはそのうちの8個のグループのみです． しかしながら，以下のように時分割で各グループを 更新するような回路を作れば， 見掛け上，同時に更新しているように見せられます．

1. 入力されたクロック信号に応じて， カウンタの値を増加させていくカウンタを作成する． カウンタの最大値は時分割で表示したい信号数とし， 最大値になった後は0に戻るものとする．
2. 入力されたカウンタの数値によって，入力された複数の 出力したい信号のうち1つをMU200-7SEGボードの7SEG LEDに出力する マルチプレクサを作成する．
3. 入力されたカウンタの数値によって， 複数あるMU200-7SEGボードの7SEG LED選択信号のうち 1本をアサートする回路を作成する．

十分に速いクロックを入力すれば，人の目には 同時に更新されているように見えます． 逆に言えば，デバッグ中とかで遅いクロック(1Hzなど)を 使っている時には同時に更新されるようには見えません． なお，MU200-7SEGボードの7SEGには値の保持機能があるため， 遅いクロックを入力した時にも，最後に更新した値は 保持され続けます．