Санкт-петербургский Колледж Информационных технологий Презентация по предмету Микропроцессоры на тему «Тактовый сигнал» Выполнил студент группы 392 Олимов Рустам
Оглавление 1. 2. 3. 4. Тактовый Сигнал Генератор Тактовых импульсов Типы генераторов Литература
Тактовый Сигнал Синхросигнал — это сигнал, использующийся для согласования Синхросигнал операций одной или более цифровых схем. Синхросигнал имеет форму меандра и колеблется между высоким и низким логическими уровнями. Активным уровнем тактового сигнала принято называть момент переключения из одного состояния в другое. Активным уровнем является высокий уровень, если схема переключается в момент, задаваемый нарастающим фронтом синхросигнала, то есть когда синхросигнал переключается из нижнего уровня в верхний. Если переключение происходит по спадающему фронту синхросигнала, то активный уровень — низкий.
Меандр — бесконечный, периодический сигнал прямоугольной формы, широко используемый в радиотехнике. Длительность импульса и длительность паузы в периоде такого сигнала равны. Другими словами, меандр — бесконечный, периодический прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2.
Генератор тактовых импульсов Генератор тактовой частоты генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах и таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике. Тактовые импульсы часто используются как эталонная частота — считая их количество, можно, например, измерять временные интервалы.
В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.
Типы генераторов Классический Кварцевый Кварц + микросхема генерации Программируемая микросхема генерации Тактовый генератор
Классический В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции — низкая стабильность. Плюс — предельная простота
Кварцевый Генератор Пирса В схеме используется минимум компонентов: один цифровой инвертор, один резистор, два конденсатора и кристалл кварца, который действует как высокоизбирательный элемент фильтра.
Кварц + микросхема генерации Микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подаче на её входную ногу сигнала с кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную. Данное решение используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась коэффициентом умножения).
Программируемая микросхема генерации В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором (частота — 14, 3 МГц), она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота системной шины может быть всегда равна стандартным 33 МГц, AGP — 66 МГц и не зависеть от частоты FSB процессора. Если в электронной схеме необходимо разделить частоту на 2 используют Т-триггер в режиме счётчика импульсов. Соответственно, для увеличения делителя увеличивают количество счётчиков (триггеров).
Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора ( «частоту» ). В некоторых процессорах (например, Z 80) выполняется встроенным. Кроме тактовки процессора в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифратором сигналов состояния процессора.
Используемая литература http: //ru. wikipedia. org
Скачать презентацию Санкт-петербургский Колледж Информационных технологий по предмету Микропроцессоры
олимов.pptx