Синхронизация микроконтроллера

Date: 2015-10-07; view: 514.

Синхронизация микроконтроллера необходима для задания временной сетки микроконтроллера, в узлах которой происходят определённые действия. Синхронизация микроконтроллера (привязка к временной сетке) осуществляется с использованием внутреннего инвертирующего усилителя, который может быть превращён в синхрогенератор путём подключения к выводам XTAL1 и XTAL2 внешнего кварцевого резонатора (рис. 12) или колебательного контура (рис. 13).

C₁, C₂ – конденсаторы ёмкостью (30пФ ± 10пФ).

; ; ; - ёмкость вывода микроконтроллера.

Для синхронизации может быть использован и внешний синхронизатор.

Внутри микроконтроллера частота синхросигнала делится на «2». Период внутреннего синхросигнала определяет интервал времени, который фирма Intel называет состоянием . Этот интервал состоит из 2-х фаз Р1 и Р2. Машинный цикл всегда состоит из 6-ти состояний . По длительности он равен 12-ти периодам внешнего синхросигнала (рис. 14). Машинный цикл служит для целей внутреннего микропрограммного управления.

Дважды за машинный цикл формируется сигнал ALE (сигнал для фиксации младшего байта адреса во внешнем регистре при обращении к внешней памяти). Цикл выполнения каждой команды состоит из одного, 2-х или 4-х машинных циклов.

Протоколы обмена по магистрали реализованы в виде комбинаций 3-х типов магистральных циклов:

1. Ввод команды из внешней памяти без обращения к внешней памяти данных;

2. Чтение из внешней памяти данных;

3. Запись во внешнюю память данных;

Соображения по выбору тактовой частоты:

1) Производительность микроконтроллера. Чем выше , тем больше производительность микроконтроллера, измеряемая в миллионах операций в секунду (MIPS); Для 8-разрядных микроконтроллеров производительность находится в пределах 5 – 100 MIPS, при частотах 5 – 100 МГц.

2) Потребляемая мощность.Чем выше , тем больше потребляемая мощность. Мощность потребляется во время переключения логического элемента;

3) Согласование со стандартными скоростями передачи по последовательному порту. Поскольку последовательный порт тактируется в конечном счёте от синхрогенератора, то зависимости от возможен обмен данными на различном числе скоростей. На частоте возможен обмен данными на максимальном числе скоростей (пяти). Использование той или иной скорости обмена определяется длиной линии передачи. С увеличением длины линии за счёт дисперсии происходит искажение фронтов импульсов. За счёт этого возникают ошибки передачи. Для исключения ошибок, возникающих по этой причине, уменьшают скорость передачи данных.

В зависимости от конкретной задачи, решаемой с помощью микроконтроллера, пользователь в соответствии с изложенными выше критериями выбирает частоту синхронизации.