Блок синхронизации
Разработка блока синхронизации и схемы начального сброса производилась в ходе курсового проекта по дисциплине «Схемотехника».
Блок синхронизации состоит из двух частей (рис. 12):
устройства синхронизации;
схемы начального сброса;
Рис. 12 Структурная схема блока синхронизации
У
стройство синхронизации (рис. 13) предназначается для выработки импульсных последовательностей согласующихся по времени работу узлов и устройств в подсистеме или системе в аппаратных средствах.
Рис. 13 Структурная схема устройства синхронизации
Генератор генерирует последовательность прямоугольных импульсов с определённой частотой. Формирователь опорных сигнал (обычно используются делители частоты) преобразовывает последовательность в системные синхросигналы. Схема размножения увеличивает мощность синхросигналов. Нельзя допустить расфазировку синхросигналов, что вызовет сбои в аппаратуре. Для этого необходимо использовать ИМС размножения с очень малой расфазировкой CLK.
В качестве генератора, выдающего тактовый сигнал в схему, может быть взята, например микросхема CY2071A фирмы Cypress — системный тактовый генератор, предназначенный для применения в составе блоков синхронизации центральных процессоров ЭВМ и других вычислительных устройств в качестве задающего тактового генератора. Микросхема имеет стабилизированный с помощью внешнего кварцевого резонатора генератор опорной частоты от 10 МГц до 25 МГц и может выдавать сигнал частотой от 500 кГц до 130 МГц. Микросхема содержит в себе программируемый делитель частоты. Программирование производится путём записи в блок памяти EPROM соответствующих значений, это позволяет задать требуемую выходную частоту в заданном интервале.
Функциональная схема блока синхронизации приведена на рис. 14.
Рис. 14 Функциональная схема блока синхронизации
Схема начального сброса нужна для того чтобы, при включении питания, устанавливать секвенсор по нулевому адресу. Соответственно, по этому адресу в МПП должна хранится МК инициализации системы, т.е. все выходы Reg-ов и устройств перевести в состояние высокого импеданса, что бы ни вызвать конфликтов на шинах. Схема начальной установки может быть выполнена с применением микросхемы MC34064, фирмы MOTOROLA (рис. 15).
Рис. 15 Схема начальной установки
При включении питания, либо перезагрузке, необходимо произвести инициализацию всей системы, в том числе и центрального процессора. Это делается для того, чтобы сконфигурировать процессор и систему на правильную работу, произвести тестирования всех устройств и загрузку операционной системы.
В разработанной схеме процессора, процесс инициализация начинается с подачи сигнала низкого уровня на вход RST# секвенсора микрокоманд. Также, во избежании конфликтов, необходимо перевести вывод регистра микрокоманд в Z-состояние. Это реализуется подачей сигнала высокого уровня (RST) на вход OE#. Для выработки таких сигналов, можно использовать схему, представленную на рис. 15.
Схема выполнена с применением микросхемы MC34064. Микросхема MC34064 это специализированный для микропроцессорных систем контроллер предустановки, применяемый для выработки асинхронного сигнала RST# и RST. Чтобы избежать расфазировки сигналов (сигнал RST получается инвертированием RST#, что вносит определенную задержку), поставим на пути RST# повторитель.
Периферийные устройства
Устройства ввода позволяют вводить в машину данные и программы, а также вносить исправления в программы и данные, хранящиеся в памяти ЭВМ. Устройства вывода служат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, их регистрации и отображения.
|
