7.1. Генератор тактових імпульсів
Генератор тактових імпульсів (ГТИ) призначений для керування ЦП і периферійними пристроями, а також для синхронізації сигналів READY з тактовими сигналами ЦП і сигналів інтерфейсної шини Multibus. Генератор тактових імпульсів (мал. 5.1, 5.2) включає схеми формування тактових імпульсів (OSC, CLK, PCLK), сигналу скидання (RESET) і сигналу готовності (READY).
Схема формування тактових імпульсів виробляє сигнали: CLK – тактової частоти для ЦП, PCLK – тактової частоти для керування периферійними ВІС, OSC – тактової частоти генератора, що задає, необхідні для керування пристроями, що входять у систему, і для синхронізації. Сигнали синхронні, їхні частоти зв'язані співвідношенням: fosc = = 3FCLK = 6FpcLK у режимі внутрішнього генератора й FEFI = 3FCLK = 6FpCLK у Ре" жимі зовнішнього генератора.
Сигнали можуть формуватися з коливань основної частоти кварцового резонатора, що підключається до входів XI, Х2, або третьої гармоніки кварцового резонатора, виділюваної LC-Фільтром або від зовнішнього генератора, що підключається до входу EFI.
Вибір режиму функціонування визначається потенціалом на вході Р/С. Якщо цей вхід підключений до «землі», те ГТИ працює в режимі формування сигналів від внутрішнього генератора (SGN), якщо на Р/З подається високий потенціал – те в режимі формування сигналів від зовнішнього генератора. Схема формування сигналу скидання RESET має на вході тригер Шмідта, а на виході – тригер, що формує фронт сигналу RESET по зрізі CLK – Звичайно до входу RES підключається RC-Ланцюг, що забезпечує автоматичне формування сигналу при включенні джерела живлення (мал. 5.3).
Схема формування тактових імпульсів має спеціальний вхід синхронізації (CSYNC), за Допомогою якого можливо синхронізувати роботу декількох ГТІ, що входять у систему. Така синхронізація здійснюється за допомогою двох D-Тригерів по входах CSYNC і EFI (мал. 5.4). Слід зазначити, що якщо ГТІ працює в режимі зовнішнього генератора, те внутрішній генератор може працювати незалежно (вхід OSC незалежний від CLK і PCLK і асинхронний їм).
Схема формування сигналу готовності (READY). Вхідний сигнал READY ЦП використовується для підтвердження готовності до обміну. Високий рівень напруги на вході вказує на наявність даних на ШД. Схема формування цього сигналу в ГТІ побудована так, щоб спростити включення системи в інтерфейсну шину стандарту Multibus, і має дві пари ідентичних сигналів RDY1, AEN1 і RDY2, AEN2, об'єднаних схемою АБО. Сигнали RDY формуються елементами, що входять у систему, і свідчать про їхню готовність до обміну. Сигнали AEN дозволяють формування сигналу READY по сигналах RDY, підтверджуючи адресацію до адресуємого елемента.
Вихідний елемент (F) схеми формує фронт сигналу READY по зрізі CLK, чим здійснюється прив'язка сигналу READY до тактів ЦП. Тимчасова діаграма роботи ГТІ представлена на мал. 5.5.
7.2. Буферні регістри й шинні формувачі.
Восьми-розрядний буферні регістри (БР) використовуються для організації запам'ятовувальних буферів, адресних засувок, портів уведення – виводу, мультиплексорів і т.п. Буферні регістри складаються з восьми інформаційних тригерів (Т) з вихідними схемами (SW) із трьома станами, загальними сигналами запису інформації STB і керування вихідними схемами ОЕ. У буферному регістрі ИР82 (мал. 5.6) до вихідних схем підключені прямі виходи інформаційних тригерів, у БР ИР83 (мал. 5.7) – інверсні.
Призначення виводів
DI7 – DIO – лінії вхідних даних;
D07 – D0O – лінії вихідних даних;
STB – стробуючий сигнал;
ОЕ – дозвіл видачі даних.
При сигналі високого рівня на вході STB стан вхідних ліній DI7 – DIO передається на вихідні лінії D07 – D0O. Запам'ятовування (замикання) в інформаційних тригерах здійснюється при переході сигналу STB від високого рівня до низького (по зрізі сигналу STB). Сигнал ОЕ управляє вихідними буферами: при ОЕ = 0 буфер відмикається, при ОЕ= 1 він установлюється в Z-Стан. Сигнал ОЕ не впливає ні на стани інформаційних тригерів, ні на функцію запису.
Малий вхідний струм і досить великої вихідної дозволяють використовувати ці елементи як розв'язуючих буфери-засувок або шинних формувачів. Як шинні формувачі БР використовують, підключаючи STB через резистор опором 1 кому до шини живлення ( + 5 У), а вхід ОЕ – до загальної шини, що робить БР «прозорим». Тимчасова діаграма роботи БР ИР82/83 наведена на мал. 5.8.
Восьмирозрядні шинні формувачі (ШФ) застосовують як буферні пристрої шини даних у мікропроцесорних системах. Більша вихідна потужність і простота керування дозволяють використовувати їх для побудови двунаправленних буферів, що погодять, міжмодульного зв'язку або як прості підсилювальні каскади. Повна конструктивна сумісність із БР ИР82/83 допускає взаємозамінність при односпрямованій передачі.
Формувач складається з восьми однакових функціональних блоків
с загальними сигналами керування Т и ОЕ. Функціональні блоки складаються із двох підсилювачів-формувачів з z-станами на виходах, схема включення яких забезпечує різнонаправлену передачу.
Призначення виводів ШФ.
А7 – АТ– вхід/вихід ліній даних. Залежно від стану входу Т вони можуть бути вхідними, якщо на Т – сигнал високого рівня, і вихідними, якщо на Т – сигнал низького рівня.
В7 – В – вхід/вихід ліній даних. Вони є вхідними, якщо на Т – сигнал низького рівня, і вихідними, якщо на Т – сигнал високого рівня.
Т – вхідний сигнал керування напрямком передачі. При Т = 0 здійснюється передача від У до А (режим В-В-»-А), при Т=1 -від А до В. Сигнал Т вибирає верхній або нижній підсилювач-формувач, дозволяючи відповідну передачу.
OE – вхідний сигнал дозволу передачі. При ОЕ=0 знімається г-стан з виходу підсилювача-формувача, обраного по входу. Т. Перехід в z-стан і навпаки не дає негативних викидів на виходах ІС.
Основні переваги ШФ: великий вихідний струм при малому вхідному струмі й відсутність шуму на виході при перемиканнях. Тимчасова діаграма роботи ШФ наведена на мал. 5.11.
