10. Запись результата операции в регистровый файл.
Блок синхронизации.
В качестве генератора, выдающего синхросигнал CLK, взята микросхема КМ1804ГГ1. КМ1804ГГ1 – системный тактовый генератор, предназначен для применения в составе блоков синхронизации центральных процессоров микроЭВМ и других вычислительных устройств в качестве задающего тактового генератора. Микросхема имеет стабилизированный с помощью внешнего кварцевого резонатора генератор опорной частоты от 1 до 30 МГц, микропрограммируемую длительность цикла тактовых импульсов от 3 до 10 периодов опорной частоты, состояния “работа”, “останов”, “ожидание”, “шаговый режим”.
Требуемая форма сигнала была сформирована подачей на входы управления длительностью микроцикла генератора СO0-СO3 сигнала “000”. Рассчитанные ранее длительности циклов МП и времени обращения к памяти предполагают значение цикла - 247нс. Он состоит из трех опорных сигналов по 82.3 нс каждый.
Схема включения КМ1804ГГ1
Рис 6. Схема блока синхронизации.
Схема начальной установки.
При включении питания, необходимо выполнить следующие действия:
1) Запуск блока синхронизации. Это действие необходимо выполнять в первую очередь для запуска генератора сигнала CLK и для получения сигнала SRESET.
2) Cброс секвенсора микрокоманд, для обеспечения выполнения микрокоманды по нулевому адресу.
3) Инициализация контроллера DRAM.
4) Инициализация FLASH памяти.
Схема начальной установки выполнена с применением микросхемы MC34064, фирмы MOTOROLA. Микросхема MC34064, это специализированный для микропроцессорных систем контроллер предустановки, применяемый для выработки асинхронного сигнала ARESET. Производитель не рекомендует делать время начальной установки схемы менее 500нс. Кроме того, R (см. рис) должно быть порядка десятков кОм, чтобы ток I на входе RST# секвенсора удовлетворял допустимым значениям Iвх для микросхемы КА1843ВУ1 (IВХ.RST#=300мкА). А емкость С должна быть на порядок выше входной емкости микросхем (1-10пФ) т.е. порядка сотен пФ. Исходя из требований и применив формулу расчета длительности сигнала ARESET, находим значение емкости С, резистора R а затем времени сигнала ARESET. R=Uп/I=5В/300мкА»17000=17кОм.
tRST#=R*C* ln(Uп/(Uп-Uпор))=R*C*ln(5/5-1.4)=R*C*0.33;
R = 17 кОм, С = 100 пФ. Емкостью триггера можно пренебречь.
При этих значениях емкости и сопротивления, длительности сигнала ARESET составит
T=17*103*100*10-12*0.33=561 нс. Данное значение вполне подходит.
Для микросхемы секвенсора КА1843ВУ1 необходим синхронный сигнал сброса. Поэтому для преобразования асинхронного сброса в синхронный используется D-триггер: синхронный сброс повторяет асинхронный, но переключается не в любой момент времени, а только по фронту синхросигнала. В частности, при включении питания (и сбросе) в течение нескольких тактов синхронный сброс находится на низком (активном) уровне сигнала, после чего переходит на высокий (неактивный) уровень сигнала.
Рис 7 Схема начальной установки.
Выводы.
В ходе работы были разработаны структурные схемы всех устройств, входящих, согласно исходным данным, в разработанный проект. Достигнуто достаточно высокое, для заданной элементной базы, быстродействие всей системы. В целях повышения надежности предусмотрено бесконфликтная работа микросхем при включении питания.
А также при работе над проектом разработчиком был получен достаточно глубокий опыт проектирования цифровых устройств, разработки функциональных устройств и узлов, выполнения схемотехнических расчетов. Также были получены знания о современной элементной базе отечественных и иностранных производителей. Были рассмотрены и усвоены общие знания о работе, структуре, взаимодействии основных компонентов микропроцессорных систем.
Список литературы.
1. Схемотехника: Руководство к курсовой работе / В.И.Соболев – Новосибирск.: Новосибирский Государственный Технический Университет, 1997.
2. Дж. Мик, Дж. Брик. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно-модульной организацией: в 2 кн./ пер. с англ. -М.: Мир, 1984.
3. Документация к зарубежным микросхемам
· Integrated Device Technology (www.idt.com)
· AMD (www.amd.com)
· Texas Instruments (www.ti.com)
· Cypress Semiconductors (www.cypress.com)
· Motorola (www.motorola.com)
· Synopsys (www.synopsys.com)
· Samsung (www.samsung.com)
· National Semiconductor(www.national.com)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.