Вопрос 5

Организация шин микроЭВМ. Увеличение нагрузочной способности шин МП. Двунаправленные ШФ. Формирование синхросерий, генератор тактовых импульсов. Сигналы шины управления, системный контроллер. Тактовый генератор

Тактовый генератор – схема, которая вызывает серию испульсов. Все испульсы одинаковы по длительности. Интетвалы между последовательными импульсами так же одинаковы. Временной интервал между началом одного импульса и началом следующего называется временем такта. Генератор встраивают для контроля временных отношений.

SYNC – на каждом машинном цикл

XTAL1

OSC

XTAL2

CLK2

&

SYNC

Ready – к МП

RDYIN

T1, T2 – нужны для привязки выходных сигналов к тактовой частоте

RGDIN – поступает от внешнего устройства, на выходе сигнал готовности – синхронизация с медленной памятью или внешними устройствами или 1-2 МГц по кварцу – ЦМ

CLK1,CLK2 – питание микропроцессора.

STSTB – сигнал строб – служит для записи в буферный регистр словосостояния процессора.

Частота входного сигнала генератора OSC равна резонансной частоте кварцевого резонатора. Делением чстоты сигнала OSC на 9 формируюься сигналы CLK1, CLK2 двухфазной синхронизации процессора. С помощью двух повторителей уровень сигналов

CLK1, CLK2 увеличивается с ТТЛ уровня (который равен 5В) до 12В, необходимого для нормальной работы процессора. Остальные выходные сигналы имеют ТТЛ уровень. Сигнал CLK2 (5В) совпадает по формме с сигнлом CLK2 (12В) и служит системной частотой для фсех переферийных устройств. Вход TANK предназначен для подключения параллельного колебательного контура при работе на более высоких гармониках кварцевого резонатора. Сигнал STSTB формируется как строб, длительность активного уровня сигнала равна одному периоду сигнала OSC и определяется сигналом SYNC, поступающим от МП. Временная привязка входных сигнала RESIN и готовности RDYIN производится синалом CLK2, сдвинутым по времени от CLK1.

(CLK1)

(CLK2)

Организация шин микроЭвм.

Шина – это группа проводников. соединяющих различные устроества. Шины можно разделить на группы в соответствии с выполняемыми фукциями. Они могут быть внутренними по отношению к процессору и служить для передачи данных в АЛУ и из АЛУ, а могут быть внешними по отношению к процессору и связывать процессор с памятью или устройствами ввода-вывода. Каждый тип шины обладает определенными свойствами, и к каждому из них предьявляются определенные требования.

Введены четкие правила о том, как работает шина, и все устройства, связанные с шиной должны подчинятся этим правилам. Эти правила называются протоколом шины. Так же существуют определенные технические требования.

Работа шины.

Некоторые устройства, связанные с шиной, являются активными и могут инициировать передачу информации по шине, тогда как другие являются пассивными и ждут запросов. Активное устройство называется задающим устройством, пассивное – подчиненным устройством.

Как и процессор, шина имеет адресные линии, информационные линии и линии управления. Бычная шина может содежать одну линию для чтения из памяти, вторую линию для записи в память,третью – для чтения устройства ввода-вывода, четвертую – для записи на устройство ввода-вывода и т.д.

Ширина шины – самый очевидный параметр при разработке. Чем больше адресных линий содержит шинаа, тем к большему объему памяти может обращатся процессор.

Шины можно разделить на две категории в зависимости от их синхронизации. Синхронная шина содержит линию, которая запускается кварцевым генератором. Любое действие шины занимает целое число так называемых циклов шины. Асинхронная шина не содержит задающего генератора.