2.3 Генератор тактовых импульсов

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) К1810ГФ84 предназначен для управле­ния ЦП К1810ВМ86 и периферийными устройствами, а также для синхрони­зации сигналов READY с тактовыми сигналами ЦП и сигналов интерфейсной шины Multibus. Генератор тактовых импульсов (рисунок 4) включает схемы формирования тактовых импульсов (OSC, CLK, PCLK), сигнала сброса (RE­SET) и сигнала готовности (READY).

Рисунок 4 - Структурная схема ГТИ К1810ГФ84

Схема формирования тактовых импульсов вырабатывает сигналы: CLK – тактовой частоты для ЦП К1810ВМ86, PCLK – тактовой частоты для управ­ления периферийными БИС, OSC – тактовой частоты задающего генератора, необходимые для управления устройствами, входящими в систему, и для син­хронизации. Сигналы синхронны, их частоты связаны соотношением: F_OSC=3F_clk⁼6F_pclk режиме внутреннего генератора и F_EFI=3F_clk=6F_pclk в режиме внешнего генератора.

Сигналы могут формироваться из колебаний основной частоты кварцевого резонатора, подключаемого к входам X1, Х2, или третьей гармоники кварцевого резонатора, выделяемой LC-фильтром или от внешнего генератора, подключае­мого ко входу EFI.

Выбор режима функционирования определяется потенциалом на входе F/C. Если этот вход подключен к «земле», то ГТИ работает в режиме формиро­вания сигналов от внутреннего генератора (SGN), если на F/C подается высо­кий потенциал – то в режиме формирования сигналов от внешнего генератора. Схема формирования сигнала сброса RESET имеет на входе триггер Шмидта, а на выходе – триггер, формирующий фронт сигнала RESET по срезу CLK. Обычно ко входу RES подключается RC-цепь, обеспечивающая автомати­ческое формирование сигнала при включении источника питания (рисунок 5).

Рисунок 5 - Схема подключения к ГТИ кварцевого резонатора

Входной сигнал REA­DY ЦП К1810ВМ86 используется для подтверждения готовности к обмену. Высокий уровень напряжения на входе указывает на наличие данных на ШД. Схема формирования этого сигнала в ГТИ построена так, чтобы упростить включение системы в интерфейсную шину стандарта Multibus, и имеет две пары идентичных сигналов RDY1, AEN1 и RDY2, AEN2, объединенных схемой ИЛИ. Сигналы RDY формируются элементами, входящими в систему, и свидетель­ствуют об их готовности к обмену.

Основные электрические параметры микросхемы К1810ГФ84:

Входное напряжение логического ну­ля U_IL В 0,8

Входное напряжение логической еди­ницы U_IH , В 2,0

Напряжение логической единицы для входа сброса U_IH , В 2,6

Выходное напряжение логического нуля U_OL, В 0,45

Выходное напряжение логической единицы U_OH, В:

на выходе CLK 4

на всех других выходах 2,4

Напряжение входного гистерезиса U_IH -U_IL, В 0,25

Ток потребления источника питания I_CC, мА 140

2.4 Буферные регистры

При разработке функциональной схемы модуля центрального процессора возникает потребность в демультиплексировании шины адреса/данных, буферизации адреса и шин данных. Демультиплексирование осуществляется с помощью двух БИС К580ИР82, которые выполняют функции защелки адреса и буфера шины адреса. Буферизация шин данных создается с помощью двунаправленных шинных формирователей К580ВА86, усиливающих сигналы шины данных.

Буферные регистры К580ИР82 состоят из восьми информационных триггеров (Т) с выходными схемами (SW) с тремя состояниями, общими сигналами записи информации STB и управления вы­ходными схемами ОЕ. К выходным схе­мам буферных регистров подключены прямые выходы информационных триггеров.

Рисунок 7 - Функциональная схема К580ИР82

Рисунок 8 - Условно-графическое обозначение К580ИР82

D17-D10 – линии входных данных;

D07-D00 – линии выходных данных;

STB – стробирующий сигнал;

– разрешение выдачи данных.

При сигнале высокого уровня на входе STB состояние входных линий D17-D10 передается на выходные линии D07-D00. Запоминание (за­щелкивание) в информационных триггерах осуществляется при переходе сигнала STB от высокого уровня к низкому (по срезу сигнала STB). Сигнал управляет выходными буферами: при =0 буфер отпирается, при =1 он устанавливается в z-состояние. Сигнал не влияет ни на состояния ин­формационных триггеров, ни на функцию записи.