2.3. Генератор тактовых импульсов к1810гф84

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) К1810ГФ84 (ГФ84) предназначен для генерации тактовых импульсов синхронизации для МП ВМ86/ВМ88 и внешних устройств, а также для временной привязки сигналов готовности READY и сброса RESET к тактовым сигналам МП.

Условное графическое обозначение ГТИ ГФ84 на электрических схемах приведено на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Условное графическое обозначение ГТИ ГФ84

Функциональное назначение внешних сигналов ГТИ имеет следующий смысл:

CR1, CR2	 входы для подключения времязадающего элемента;
TANK	 вход для подключения колебательного контура;
F/	 выбор времязадающего источника;
EFI	 тактовые импульсы от внешнего времязадающего генератора;
CSYNC	 вход синхронизации ГТИ;
OSC	 выход тактовых импульсов опорной частоты;
CLK	 сигнал тактовой синхронизации МП;
PCLK	 сигнал тактовой синхронизации для интерфейса;
RDY1	 вход готовности 1;
	 разрешение готовности 1;
RDY2	 вход готовности 2;
	 разрешение готовности 2;
READY	 выход сигнала готовности для МП;
	 входной сигнал сброса;
RESET	 выходной сигнал системного сброса.

Структура ГТИ ГФ84 приведена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Структура ГТИ ГФ84

Частота тактовых импульсов синхронизации на выходе ГТИ может задаваться либо времязадающим элементом на входах CR1, CR2, либо импульсами, подаваемыми на вход EFI. Выбор времязадающего источника определяется уровнем на входе F/ . При F/ = 0 ГТИ формирует импульсы синхронизации от внутреннего задающего генератора с частотой, определяемой времязадающим элементом, подключенным к входам CR1, CR2, а при F/ = 1  от внешнего генератора с частотой, определяемой частотой импульсов, поступающих от него на вход EFI.

Допустимые варианты подключения при использовании кварцевого резонатора в качестве времязадающего элемента приведены на рис. 2.7. При этом возможна работа на гармониках кварцевого резонатора. Для выделения необходимой гармоники (как правило, третьей) к входу TANK подключается колебательный контур, настроенный на частоту этой гармоники  .

Рис. 2.7. Подключение времязадающих элементов и цепи сброса к ГТИ ГФ84

Тактовые импульсы синхронизации CLK формируются путем деления задающей частоты на 3, а PCLK  на 6. Следовательно, частота выходных сигналов ГТИ связана с задающей частотой соотношением Fзад = 3F_CLK = 6F_PCLK, где Fзад = F_OSC в режиме внутреннего генератора или Fзад = F_EFI в режиме внешнего генератора. Очевидно, что для получения рабочей частоты синхронизации МП F_CLK = 5 МГц необходим кварцевый резонатор на 15 МГц. Сигнал синхронизации половинной частоты F_PCLK используется для синхронизации различных интерфейсных устройств системы, которые часто не могут работать на частоте основного сигнала CLK.

Вход синхронизации CSYNC предназначен для синхронизации работы данного ГТИ с работой других ГТИ, входящих в систему. Для этого на вход CSYNC всех ГТИ системы подается один и тот же сигнал. При CSYNC = 0 все ГТИ формируют сигналы CLK и PCLK независимо друг от друга. При появлении уровня CSYNC = 1 внутренние делители задающей частоты блокируются, и на выходах CLK и PCLK устанавливается сигнал высокого уровня. При снятии активного уровня сигнала CSYNC все ГТИ начинают формирование сигналов CLK и PCLK с одной и той же фазы, что соответствует их синхронизации.

Общий сигнал готовности READY может формироваться в ГТИ ГФ84 по двум идентичным каналам RDY1, AEN1 и RDY2, AEN2. Сигналы RDY1 и RDY2 формируются внешними устройствами и свидетельствуют об их готовности к обмену. При низком уровне сигналов на входах или разрешается формирование общего сигнала READY по соответствующему входу RDY. При высоком уровне сигналов на входах анализ соответствующего входа RDY запрещен и система переходит в состояние неготовности по данному каналу. При = = 1 общий сигнал готовности READY = 0 независимо от сигналов RDY1, RDY2, и система переходит в состояние ожидания.

Цепь формирования сигнала сброса RESET имеет на входе триггер Шмитта, что позволяет использовать для сброса МП сигналы с пологим фронтом, формируемые пассивной RC-цепью (см. рис. 2.7). RC-цепь обеспечивает автоматическое формирование сигнала сброса при включении питающего напряжения, что гарантирует запуск программы с начального адреса.

С помощью двухтактных D-триггеров осуществляется временная привязка сигналов READY и RESET к спаду сигнала синхронизации CLK того такта, в котором они восприняты.