2.2 Вспомогательные интерфейсные микросхемы

Разработка генератора тактовых импульсов

Генератор тактовых импуль­сов КР580ГФ24 предназначен для синхро­низации микропроцессорных систем на основе комплекта К580. Генератор тактовых импульсов (ГТИ) формирует тактовые импульсы частотой до 2.5 мГн, ам­плитудой 12 В, тактовые импульсы ам­плитудой до 5 В для ТТЛ-схем, а также некоторые управляющие сигналы для ми­кропроцессорной системы.

Структурная схема ГТИ и подключение к МП представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Структурная схема и подключение ГТИ

ГТИ состоит из задающего генератора(SGN), генератора тактовых импульсов(GLG), порогового элемента формирователей и логических схем. Для работы ГТИ необходимо под­ключение внешнего кварцевого резонатора с частотой колебаний в 9 раз большей, чем частота выходных тактовых импуль­сов ГТИ.

Таблица 2 - Назначение выводов КР580ГФ24

Вывод	Обозначение		Тип сигнала	Состояние	Функциональное назначение
	англ.	рус.
1	RESET	СБ	Выход	0,1,z	Установка в исходное состояние мп
2	RESIN	РСБ	вход	0,1,z	Вход для генерации сигнала «Сброс»
3	RDYIN	ГТ	вход	0,1	Сигнал «готовность»
4	RDY	ГТ	выход	0,1	Сигнал «готовность»
5	SYN	СИНХ	вход	0,1	Сигнал синхронизации
6	C	С	выход	0,1	Тактовый сигнал, синхронный с фазой С2
7	STB	СТБ	выход	0,1	Стробирующий сигнал
8	GND	общ	-	-	Общий
9	UCC2	-	-	-	Напряжение +12 В
10	C2	С2	выход		Тактовые сигналы фаза С2(+12В)
11	C1	С1	выход		Тактовые сигналы фаза С1(+12В)
12	OSC	ТТЛ	выход		Тактовые сигналы опорной частоты (ТТЛ)
13	TANK	ПКК	-		Вывод для подключения колебательного контура
14	X1	ПРЗ	-		Вывод для подключения резонатора
15	X2	ПРЗ	-		Вывод для подключения резонатора
16	UCC1	5В	-		Напряжение +5V

2.2.1 Разработка системного контроллера и шинного формирователя. Системный контроллер и шинный формирователь КР580ВК28 предназначен для фиксации слова-состояния МП, выработки системных управляющих сигналов, буферизации шины данных МП и управления направлением передачи.

Структурная схема системного контроллера и шинного формирователя

(СКФ) приведена на рисунке 4. В состав СКФ входят: шинный формирователь-усилитель (BF), обеспечивающий увеличе­ние нагрузочной способности системной информационной шины; регистр (RG) для записи и хранения слова-состояния МП; комбинационная схема(PLA) дляформи­рования выходных управляющих сигна­лов.

Рисунок 4 - Структурная схема и подключение системного контроллера и шинного формирователя

Рисунок 5 – Условно-графическое обозначение К580ВА86

Таблица 3 — Описание выводов шинного формирователя КР580ВА86

Номер вывода	Обозначение		Назначение	Тип сигнала	Состояние
	англ.	рус.
1 – 8	А0 – А7	А0 – А7	Шина А	вход/выход	0,1
9	ОЕ	РВ	Разрешение выхода	Вход	0,1
10	GND		Общий
11	T	НП	Направление передачи	вход/выход	0,1
19 – 12	B0 – B7	Б0-Б7	Шина В	вход/выход	0,1
20	Ucc	Осн.+5В	+5 В

2. 3 Упрощенная структурная схема

В рассматриваемой цифровой системе, как правило, информация передается от одного узла вычислительной системы к другому в виде двоичных сигналов. Если информация передается из одного блока в другой по одной линии путем представления логических уравнений в виде последовательных рядов, то под таким видом подразумевается последовательную передачу информации. Достоинством такого способа является минимизация числа видов связи, но для передачи слова изn бит требуется n тактов синхронизации. При параллельном способе передачи информации каждый из n бит посылается по отдельной линии, а сами линии упорядочиваются. Под шиной, в этом случае подразумевается совокупность линий, по которым передается информация. Информация передается по шине параллельно битами, а последовательно словами. Каждый элемент данных считывается с шины синхронно с системой синхронизации.

Остановим свой выбор на трехшинной организации конструкции микроЭВМ, представленной на рисунке 6.

Рисунок 6 - Трехшинная организация конструкции микропроцессорного устройства

В такой схеме (организации системы) различают 3 шины: управления, адресную и данных.

По ШУ передаются служебные управляющие слова (сигналы синхронизации, чтения, запись, запросы на прерывание, подтверждение адреса и др.)

По шине адреса происходит передача микропроцессором адреса из ОЗУ в ПЗУ или устройств ввода/вывода, по шине данных - соответственно передача данных.

Раздельная ШД и ША характерны для большинства микроЭВМ. Выделение отдельно шин для всех управляющих сигналов, адресной информации и данных, упрощает организацию обмена информации между отельными компонентами и уменьшает время выполнения команд в микроЭВМ.