Mikrokontrollerning takt generatorlari

|
Mikrokontrollerning takt generatorlari
|
bet | 3/7 | Sana | 25.01.2024 | Hajmi | 198,43 Kb. | | #145868 |
Bog'liq Mikrokontrollerning qo13.2. Mikrokontrollerning takt generatorlari
Zamonaviy MK takt generatorlarini mikrokontrollerning g‘ilofiga joylashtirilgan konstruksiyasida ishlab chiqariladi, ular tashqi minimal vaqt beruvchi elementlar sonini talab etadi. Amaliyotda asosan generator chastotasini belgilab beruvchi uchta usul ishlatiladi: kvars rezonator yordamida, keramik rezonator va tashqi RC-zanjirlar.
12.1a-chizmada kvars va keramik rezonatorlarni ko‘p tarqalgan ulanish sxemasi keltirilgan.
Kvarsli yoki keramik rezonator Q XTAL1 va XTAL2 oyoqchalariga ulanadi, ular odatda inkor etuvchi kuchaytirgichning kirish va chiqishidir. S1 va S2 sig‘imlarning qiymatlari rezonatorning aniq chastotasi uchun MK ishlab chiqaruvchisi tomonidan belgilanadi. Ba’zida XTAL1 va XTAL2 oyoqchalar o‘rtasiga qiymati bir necha megaOm li qarshilikni generatorni turg‘un ishlashi uchun ulash talab etiladi.
VDD
b)
C
12.1-chizma. a) kvarsli yoki keramik rezonotordan va b) RC-zanjiridan foydalanib taktlash.
Kvarsli rezonatorlarning ishlatilishi yuqori aniqlikni va takt chastotasining turg‘unligini taminlash imkoniyatini beradi (kvarsli rezonatorlarning chastota bo‘yicha surilishi odatda 0,01% kam qiymatni tashkil etadi). Aniqlikning bunday darajasi real vaqt soatlarining aniq ishlashi uchun yoki boshqa qurilmalar bilan interfeys tashkil qilish uchun talab etiladi. Kvars rezonatorlarining asosiy kamchiligi uning mexanik mustaxkamligining kamligi (mo‘rtligi) va nisbatan narxining balandligi.
Takt chastotasining turg‘unlik ko‘rsatgichiga kamroq talab bo‘lgan hollarda, mexanik yuklamalarga ancha chidamli bo‘lgan keramik rezonatorlarni ishlatish mumkin bo‘ladi. Ko‘p keramik rezonatorlar konstruksiyasida joylashtirilgan sig‘im bo‘lib, bu hol esa tashqi ulanishlar sonini uchtadan bittaga olib keladi. Keramik rezonatorlarning chastota bo‘yicha surilishi odatda 0,5% atrofidagi qiymatni tashkil etadi.
MK takt chastotasini hosil qilishning eng arzon usuli bu 4.9 b-chizmada ko‘rsatilganidek tashqi RC-zanjirini ishlatishdir. Tashqi RC-zanjir yuqori aniqlikdagi berilgan takt chastotasini hosil qilishni ta’minlay olmaydi (chastota bo‘yicha surilishi odatda o‘nlab foiz atrofidagi qiymatni tashkil etadi). Bunday hol vaqtni aniq hisobini talab etiladigan ko‘pchilik ilovalar talabini qoniqtira olmaydi. Biroq amalda beriladigan takt chastotasining aniqlik darajasi katta ahamiyatga ega bo‘lmagan ko‘p masalalar mavjud.
MK takt chastotasining tashqi RC-zanjirga bog‘liqligi ichki generatorning aniq joriy etiladigan elementlarining qiymatiga bog‘liq bo‘lib, kontrollerning ishga tushirish bo‘yicha yo‘riqnomasida keltiriladi.
Amalda barcha MK tashqi takt signallar ma’nbaidan ishga tushiriladi, ular ichki kuchaytirgichning XTAL1 kirishiga ulanadi. Tashqi takt generatori yordamida
MK xohishiy takt chastotasini berish mumkin (ishchi takt chastota oralig‘idagi) va bir necha qurilmalarni sinxron ishlashi ta’minlanadi.
Ba’zi zamonaviy MK o‘z tarkibida joylashtirilgan RC yoki xalqa generatorlariga ega bo‘lib, ular kontrollerlarga sinxronizatsiyaning tashqi zanjirisiz ishlashga imkon beradilar. Ichki generatorni ishga tushirishga ruxsat MK tuzilish registrining tegishli bitini dasturlash orqali amalga oshiriladi.
MK ko‘pchilik modellarida vaqt beruvchi element chastotasi (rezonator yoki RC-zanjir ) va taktlash chastotasi 𝑓𝐵𝑈𝑆 o‘rnatilgan chastota bo‘luvchisining bo‘lish koeffitsiyenti bilan toʻg‘ri bog‘liq. Shuning uchun chastotani dasturiy o‘zgartirish mumkin bo‘lib qoladi. Biroq MK oxirgi oilalar qatori (masalan, Motorola firmasining NS08) o‘z tarkibida chastotani sintezlash tamoyiliga asoslangan fazani avtosozlovchi konturli (fazoviy avtopodstroyki, PLL – phase loop lock) taktlovchi sxemalari mavjud. Takt sxemasi chastota ko‘paytiruvchisi kabi ishlaydi va takt chastotasini past chastotali kvars rezonatori orqali berish imkoniyatga ega, bu esa MK elektromagnit nurlanish darajasini kamaytiradi. PLL konturining bo‘lish koeffitsiyentini dastur orqali o‘zgartirish mumkin, yuqori tezlik talab etilmay qolgan vaqt oralig‘ida takt chastotasini pasaytirish (shu jumladan istemol quvvatini ham) imkoniyatini beradi.
Ba’zi bir Atmel firmasining AVR MK oilasiga tegishli kontrollerning takt chastotasi ichki RC-zanjir orqali beriladigani ham shuningdek dasturiy vositalar bilan o‘zgartiriladi.
|
| |