Реклама:

Во многих цифровых схемах все зависит от порядка выполнения операций. Иногда одна операция должна предшествовать другой, иногда две операции должны происходить одновременно. Для контроля временных параметров в цифровые схемы встраиваются тактовые генераторы, позволяющие обеспечить синхронизацию. Тактовый генератор - это схема, которая вызывает серию импульсов. Все импульсы одинаковы по длительности. Интервалы между последовательными импульсами также одинаковы. Временной интервал между началом одного импульса и началом следующего называется временем такта. Частота импульсов обычно составляет от 1 до 500 МГц, что соответствует времени такта от 1000 до 2 не. Частота тактового генератора обычно контролируется кварцевым генератором, позволяющим добиться высокой точности.

В компьютере за время одного такта может произойти множество событий. Если они должны осуществляться в определенном порядке, то такт следует разделить на подтакты. Чтобы достичь лучшего разрешения, чем у основного тактового генератора, нужно сделать ответвление от задающей линии тактового генератора и вставить схему с определенным временем задержки. Так порождается вторичный сигнал тактового генератора, сдвинутый по фазе относительно первичного (рис. 3.20, а). Временная диаграмма, показанная на рис. 3.20, б, предлагает четыре точки начала отсчета времени для дискретных событий:

1. Фронт Су

2. Спад С\.

3. Фронт С2.

4. Спад С2.

Связав различные события с разными перепадами (фронтами и спадами), можно достичь требуемой последовательности выполнения действий. Если в пределах одного такта нужно более четырех точек начала отсчета, можно сделать еще несколько ответвлений от задающей линии с различным временем задержки.

Тактовые генераторы

Рис. 3.20. Тактовый генератор (а); временная диаграмма тактового генератора (б); порождение асинхронных тактовых импульсов (в)

В некоторых схемах важны временные интервалы, а не дискретные моменты времени. Например, некоторое событие может происходить не на фронте импульса, а в любое время, когда уровень импульса С\ высокий. Другое событие может происходить только в том случае, когда уровень импульса С2 высокий. Если необходимо более двух интервалов, нужно предоставить больше линий передачи синхронизирующих импульсов или сделать так, чтобы состояния с высоким уровнем импульса у двух тактовых генераторов частично пересекались во времени. В последнем случае можно выделить 4 отдельных интервала: Сх И С2, С! И С2, Сх И С2 и ^ И С2.

Тактовые генераторы могут быть синхронными. В этом случае время существования импульса с высоким уровнем равно времени существования импульса с низким уровнем (см. рис. 3.20, б). Чтобы получить асинхронную серию импульсов (см. сигнал С на рис. 3.20, в), нужно сдвинуть сигнал задающего генератора, использовав цепь задержки. Затем нужно соединить полученный сигнал с изначальным сигналом с помощью логической функции И.

Арифметические схемы || Оглавление || Память/3