рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР - раздел Высокие технологии, Архитектура микроконтроллера   Работа Процессорного Ядра Синхронизируется Тактовым Генератор...

 

Работа процессорного ядра синхронизируется тактовым генератором. Именно период работы генератора определяет время, необходимое для выполнения элементарных операций в ядре. Простейшие операции, как правило, выполняются за один такт. Операции, связанные с извлечением данных из памяти, выполняются за два-три такта.

Схемы тактовых генераторов могут быть различны.

Простейшим и наиболее дешевым считается внутренний (реализованный на кристалле) RC-генератор. Он строится без внешних компонентов, но на частоту колебаний такого генератора влияет напряжение питания и температура. Для повышения стабильности к схеме внутреннего тактового генератора подсоединяются внешние высокостабильные времязадающие компоненты: кварцевые или керамические резонаторы. В ряде случаев микроконтроллеры используются с внешними схемами тактовых генераторов. Это также обеспечивает высокую точность отсчета времени и, при необходимости, позволяет синхронизировать работу сразу нескольких устройств. Некоторые схемы, могут работать с различными генераторами. Так, например, микроконтроллер АТтеgа163 может использоваться с различными внутренними и внешними генераторами.

Внутренний RC-генератор обеспечивает работу процессорного ядра AVR с частотой 1 МГц. Какие либо навесные компоненты в этом режиме к микросхеме не подсоединяются.

Внешний RC-генератор является простым решением, позволяющим изменять тактовую частоту. Но частота такого RC-генератора, как и генератора внутреннего, зависит от напряжения питания и температуры. Кроме того, частота может быть различной у различных изделий. Внешняя времязадающая RC-цепь генератора подключается к выводам микроконтроллера по схеме рис. 5.1 (а).

 

           
   
   
 
 

 


 

а) б) в)

 

Рис. 5.1. Подключение RC-цепей, резонаторов и внешних генераторов к контроллеру ATmega163

 

Сопротивление резистора R допускается варьировать в диапазоне от 3 до 100 kOм, а емкость С не должна быть менее 20 пФ. Типовые значения параметров приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Типовые параметры внешнего RC-генератора

 

R [кОм] С[пФ] F[кГц]
31.5
6.5

 

Кварцевый или керамический резонатор подключается к микроконтроллеру по схеме рис. 5.1 (б). Частота колебаний в этом случае определяется резонансной частотой кристалла. Емкость конденсаторов С1, C2 подбирается в диапазоне 13.. 40 пФ.

Внешний генератор просто подключается к выводу XTAL1 микроконтроллера (рис 5.1 в). В качестве внешнего генератора можно использовать любую схему генератора с ТТЛ-выходом. Внешние генераторы, как правило, обладают высокой стабильностью и предсказуемостью параметров.

Выбор той или иной схемы тактового генератора программируется на стадии занесения программы в Flash-память контроллера. В контроллере АТтеgа163 для хранения этой информации во флэш-памяти предназначены специальные биты- предохранители (fuse bits) CKSEL[3..0]. В процессе работы микроконтроллера эти биты не могут быть изменены. Программирование fuse-битов осуществляется в соответствии с таблицей 5.2.

 

Таблица 5.2. Программирование тактового генератора

 

Вид генератора CKSEL[3…0]
Внешний кварцевый или керамический резонатор 1111-1010
Внешний низкочастотный кристалл 1001-1000
Внешний RC-генератор 0111-0101
Внутренний RC-генератор 0100-0010
Внешний генератор 0001-0000

 

Fuse-биты CKSEL [3…0] используются также для задания некоторых временных параметров при сбросе микроконтроллера, поэтому в таблице 5.2. для описания каждого генератора предусмотрено много различных комбинаций этих битов.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Архитектура микроконтроллера

Создание фирмой intel в году первой программируемой электронной схемы на.. за лет своего бурного развития микропроцессорные системы прошли путь от специализированных комплектов интегральных..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

АРХИТЕКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
  Контроллером в технике регулирования считается управляющее устройство, осуществляющее регулирующие или контролирующие функции в системе. Контроллер, реализованный на одном кристалле

Память программ
  Программа микропроцессора представляет собой последовательность команд (инструкций). Каждая инструкция имеет свой оригинальный двоичный код. Коды инструкций и хранятся в памяти прог

Масочная память
  Масочная память (maskROM) программируется с помощью фотошаблонов (масок) на стадии изготовления микроконтроллера. Т.е. контроллер с масочной памятью изготавливается с

Однократно программируемая память
  Однократно программируемая память (OTPROM - One Time Programmable ROM) no принципу построения и функционирования аналогична масочной, но она поставляется изготовителем микрок

Репрограммируемая память
  Репрограммируемая память (EPROM - Erasable PROM) аналогична OTPROM, но допускает стирание информации и повторное программирование. Стирание информации в памяти осуществляется

Память с электрическим стиранием
  Память с электрическим стиранием (EEPROM - Electrically EPROM) программируется пользователем и может многократно стираться. Стирание и повторное программирование EEPROM осуще

Флэш - память
  Флэш-память (Flash memory) относится к классу EEPROM, но использует особую технологию построения запоминающих ячеек. В отличие от EEPROM, она может стираться только целиком,

Статическая память
  Статическая память (SRAM - Static Random Access Memory) энергозависима. Она обеспечивает хранение информации только при наличии напряжения питания не менее определенной велич

Специализированные ячейки флэш-памяти
  В энергонезависимой flash-памяти микроконтроллеров могут присутствовать специализированные биты и байты, предназначенные для защиты программы пользователя и конфигурирования изделия

Основные элементы
  Каждый производитель микроконтроллеров для серии выпускаемых им изделий разрабатывает и патентует своё оригинальное процессорное ядро (MCU - Microprocessor Core Unit). Однако

Регистр инструкций
  Регистр инструкций (IR - Instruction register) - регистр, предназначенный для хранения считанной из памяти программ инструкции. Считанная из памяти программ инструкция декоди

Арифметико-логическое устройство
  Арифметико-логическое устройство (ALU - Arithmetic Logic Unit) - логическая схема, непосредственно осуществляющая преобразование одной или двух переменных в соответствии с ин

Регистры общего назначения
Регистры общего назначения предназначены для временного хранения данных в процессе вычислений. Разрядность регистров определяет разрядность вычислений и, в конечном счете, разрядность самого микрок

Регистр состояния
  Регистр состояния (Status register) предназначен для хранения отдельных признаков результата, полученного при выполнении различных арифметических и логических операций в ариф

Мнемонические обозначения
  Каждая архитектура микроконтроллера имеет собственную систему команд. Система команд микроконтроллера описывается на специальном языке символического кодирования. При этом каждая ин

Адресация данных
  Адреса операндов, задействованных в выполнении любой инструкции программы, в явном или в неявном виде должны быть указаны в коде этой инструкции. Операнды могут находиться в ячейках

Косвенная адресация
  Косвенным образом могут адресоваться ячейки памяти данных или памяти программ.   · Операции с памятью данных   Операнд содержитс

ЯЗЫК АССЕМБЛЕРА
  Язык ассемблера (assembler language) - язык программирования микропроцессорных систем, ориентированный на определенную архитектуру системы. Программа, написанная на языке асс

Выражения
  Программа на языке ассемблера состоит из отдельных строк. Строка кода не должна быть длиннее 120 символов. Ассемблер Atmel AVR не различает строчные и заглавные буквы. Люба

Операнды
  Операндами языка ассемблера могут быть:   0 Определяемые пользователем метки. Метка может располагаться перед командой/директивой и

Функции
  Функции, определенные в языке ассемблера 0 low(expression) возвращает младший байт выражения; 0 high(expression) возвращает второй байт выраж

Директивы
  Директивы ассемблера не транслируются в коды операций, они используются для размещения программы в памяти, определяют макрокоманды, инициализируют память данных и выполняют ещё целы

Источники сброса
  Причинами (источниками) сброса могут являться различные воздействия: включение питания и кратковременные его изменения, сигналы формируемые аппаратно вне и внутри микроконтроллера,

Сторожевой таймер
  Сторожевой таймер (Watchdog) синхронизирован от отдельного внутреннего генератора на кристалле, работающего с частотой 1 МГц (при напряжении питания Vcc=5 В). Задерж

Алгоритм обработки прерываний
  Сигнал запроса на прерывание вырабатывается периферийным устройством при его готовности к обмену информацией. Сигнал может появиться в произвольный момент времени. Процессо

Вектора прерываний
  Идентификация источника прерывания в системе может выполняться как программными, так и аппаратными средствами. В первом случае, источник прерывания фиксируется установкой ф

ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМАЯ ПАМЯТЬ ДАННЫХ
  Энергонезависимая память типа EEPROM отличается от памяти данных типа SRAM существенно большим временем чтения и записи информации. Время обращения при записи обычно составляет неск

ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА
9.1. Организация ввода/вывода   Порты ввода-вывода обеспечивают ввод и вывод данных в параллельном формате. Обычно порты ввода-вывода выполняются 8-разряд

Алгоритмы обмена данными
  Порты ввода-вывода предназначены для связи микроконтроллера с различными объектами и могут реализовывать различные алгоритмы обмена данными: 0 асинхронный программный обм

Принципы аналого-цифрового преобразования
Параллельный преобразователь   В параллельном преобразователе (рис. 10.1) входной сигнал подается сразу на множество компараторов, осуществляющих сравнение сигн

Управление аналого-цифровым преобразователем
  В состав микроконтроллеров обычно включают 8 - 16-битные многоканальные преобразователи с большим набором встроенных функций. При этом все функции преобразователя программируются и

АНАЛОГОВЫЕ КОМПАРАТОРЫ
Аналоговые компараторы осуществляют сравнение двух напряжений. Результатом сравнения является логический сигнал, фиксирующий момент равенства входных сигналов. Выход компаратора может быть использо

ТАЙМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ
  Большинство задач управления решаются в реальном времени. При этом микроконтроллер должен в определенные моменты времени выполнять определенные действия с объектом. Типовыми задачам

Простейший 8-битный счетчик
  8-разрядный таймер/счетчик 0 (Timer/Counter0) тактируется сигналом синхронизации процессорного ядра (СК) или от встроенного предделителя (Preskaller), или от внешнего контакт

Захват, сравнение и широтно-импульсная модуляция
  16-битный таймер/счетчик Timer/Counter1 микроконтроллера ATmega163 доступен процессорному ядру для чтения и записи, он может считать импульсы синхронизации CK, импульс

Часы реального времени
  Часы реального времени RTC (Real Time Clock) являются разновидностью таймера/счетчика. Задачей RTC в схеме микроконтроллера обычно считается формирование интервалов времени р

Интерфейс UART
  Асинхронный последовательный интерфейс UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter - универсальный асинхронный приемопередатчик) обеспечивает полудуплексный режим обмен

Интерфейс SPI
  Последовательный периферийный интерфейс SPI (Serial Peripheral Interface) предложен фирмой Motorola. Он обеспечивает полный дуплексный обмен данными между двумя контроллерами

РЕЖИМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
  Одним из основных показателей микроконтроллера является энергопотребление. Величина энергопотребления характеризуется напряжением питания микроконтроллера и потребляемым током.

Режим Idle
  Если биты SM1/SM0 находятся в состоянии 00, то команда SLEEP переводит микроконтроллер в режим ожидания Idle. В этом режиме его ток потребления уменьшается примерно в 2,5 раз

Режим ADC Noise Reduction
  Когда SM1/SM0 биты установлены в 01, команда SLEEP заставит микроконтроллер ввести режим шумоподавления ADC Noise Reduction. В этом режиме процессорное ядро останавливается,

Способы программирования энергонезависимой памяти
  В процессе программирования микроконтроллеров разработанная пользователем программа заносится в энергонезависимую память. При этом выполняются операции по стиранию, чтению и записи

Программно-аппаратные средства поддержки программирования
  Подготовка программ для микроконтроллера выполняется на персональном компьютере и состоит из следующих этапов: 0 создание текста программы; 0

ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Корпуса микроконтроллера ATmega163 Корпус DIP (Dual In Line pin Package)    

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ И СОКРАЩЕНИЙ
  ALU Arithmetic Logic Unit Арифметико-логическое устройство   AND AND

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги