Основой генератора тактовых импульсов служит симметричный мультивибра­тор, собранный на элементах D 1 и D 2 (рис. 1.2), который стабилизируется кварцевым резонатором Z. Так как соб­ственная частота резонатора (10—20 МГц) выше, чем тактовая частота микропроцессора, в состав генератора вводится делитель частоты. Обычно деление частоты выполняется двоичным счет­чиком на триггерах. Самым простым является деление частоты на число, кратное 2, т.

На 2 n, где п — целое число. Такой делитель выполняется из п счетных тригге­ров. Если импульсы подавать на счетный вход, то каждый импульс будет вызывать переключение триггера из нуле­вого состояния в единичное и наоборот. При этом частота импульсов на выходе триггера будет в два раза ниже частоты входных импульсов.

Смотреть что такое 'генератор тактовых импульсов' в других словарях: Генератор тактовых. При поступлении переднего фронта измеряемого импульса детектор фронтов (ДФ) формирует управляющий сигнал на начало счета. Формируемые тактовым генератором (ТГ) импульсы поступают на схему подсчета тактовых импульсов (СУ). При поступлении заднего фронта измеряемого импульса ДФ. Выбор реферата. И расчет генератора тактовых. Генератора тактовых импульсов.

Делитель частоты получается путем подачи сигнала с выхода одного триггера на вход другого. При практическом использовании микропроцессора может потребоваться деление частоты с коэффициентом пересчета, отличным от степени двух, например 10. Генератор тактовых импульсов Такие делители получают, вводя в схему обратные связи, управляющие переходом счетчика из состояния 1001 в состояние 0000 (рис. К моменту поступления восьмого импульса на входах четвертого триг­гера будут сигналы уровня логической 1, поэтому восьмым импульсом этот триггер будет переключен в единичное состояние и низкий потенциал его инверсного выхода 0 по­ступит на установочный вход второго триггера, что предот­вратит переключение последнего в единичное состояние под действием десятого импульса. Десятый импульс переводит в нулевое состояние четвертый триггер, и далее цикл повторится. На практике в качестве делителя используются инте­гральные двоично-десятичные счетчики, например К155ИE2 или К155ИЕ5, с соответствующей внешней ком­мутацией (рис. В связи с тем, что амплитуда такто­вых импульсов, подаваемых на микросхему КР580ИК80, должна составлять 12 В, импульсы с задающего генера­тора подаются на преобразователи уровней D 3 и D 4.

В качестве таких элементов удобно использовать инте­гральные схемы с открытым коллектором и повышенным выходным напряжением, например К155ЛА11 или К155ЛНЗ. Наряду с сигналами высокого уровня, необходимыми для работы ЦПЭ, генератор тактовых импульсов выдает сигналы ТТЛ-уровня (+ 5 В), которые используют­ся для управления системным контроллером и тактирова­ния некоторых других модулей системы управления. Для микропроцессора серии К580 разработана спе­циальная БИС КР580ГФ24 генератора — формирователя тактовых импульсов (рис. Встроенный в эту' схему Рис. Делитель частоты: а — схема; б — временная диаграмма делитель частоты имеет коэффициент пересчета 9, поэтому собственная час­тота внешнего кварцевого резонатора должна быть в 9 раз больше, чем такто­вая частота микропроцес­сора.

В небольших преде­лах частоту тактовых им­пульсов можно изменять с помощью внешней времязадающей цепи, под­ключаемой к входу ВЗЦ микросхемы. Дополни­тельный выход микросхе­мы ГС (гармонический сигнал) может быть использован для подключения осциллографа при настройке генератора тактовых импульсов. Кроме выработки после­довательности тактовых импульсов микросхема КР580ГФ24 может выполнять и некоторые другие функ­ции: начальную установку ЦПЭ при первом включении, принудительное возвращение ЦПЭ к началу системной программы, переход в режим «Ожидание» и др. Структура БИС К.Р580ГФ24 генератора — формирователя так­товых импульсов.

Генератор тактовых импульсов Генератор тактовой частоты( генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часахи таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике. Тактовые импульсы часто используются как эталонная частота — считая их количество, можно, например, измерять временные интервалы.

В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.

править Типы генераторов В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов. править Классический В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции — низкая стабильность. Плюс — предельная простота. править Кварцевый Генератор Пирса. править Кварц + микросхема генерации Микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подаче на её входную ногу сигнала с кварцевого резонаторабудет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную.

Данное решение используется в часах, а также на старых материнских платах (где частоты шин были заранее известны, только внутренняя частота центрального процессора умножалась коэффициентом умножения). править Программируемая микросхема генерации В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга. Хотя базовая частота всё же формируется кварцевым резонатором (частота — 14,3 МГц), она необходима лишь для работы самой микросхемы. Выходные же частоты корректируются самой микросхемой. Например, частота системной шины может быть всегда равна стандартным 33 МГц, AGP — 66 МГц и не зависеть от частоты FSBпроцессора.

Если в электронной схеме необходимо разделить частоту на 2 используют Т-триггерв режиме счётчикаимпульсов. Соответственно, для увеличения делителя увеличивают количество счётчиков ( триггеров). править Тактовый генератор Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора(«частоту»). В некоторых процессорах (например, Z80) выполняется встроенным. Кроме тактовки процессора в обязанности тактового генератора входит организация циклов системной шины. Поэтому его работа часто тесно связана с циклами обновления памяти, контроллером ПДП и дешифраторомсигналов состояния процессора. Кварцевый резонатор Кварцевый резонатор, кварц— прибор, в котором пьезоэлектрический эффекти явление механического резонансаиспользуются для построения высокодобротногорезонансного элемента электронной схемы.

Несмотря на то, что вместо кварцачасто используются и другие пьезоэлектрики, например, керамика ( Crystal oscillator), прилагательное «кварцевый» является общеупотребительным для всех таких устройств. Принцип действия Обозначение кварцевого резонатора на принципиальной электрической схеме Кварцевые резонаторы на 27,14 МГц и 32768 Гц Кварцевый резонатор извлечён из корпуса.

Видно золочение противоположных плоскостей пластинки. На пластинку, кольцо или брусок, вырезанные из кристалла кварца определённым образом, нанесены 2 и более электродов — проводящие полоски. Пластинка закреплена и имеет собственную резонансную частоту механических колебаний.

При подаче напряжения на электроды благодаря пьезоэлектрическому эффекту происходит изгибание, сжатие или сдвиг в зависимости от того, каким образом вырезан кусок кристалла. Однако колеблющаяся пластинка в результате того же пьезоэлектрического эффекта создаёт во внешней цепи противо-ЭДС, что можно рассматривать как явление, эквивалентное работе катушки индуктивностив колебательном контуре. Если частота подаваемого напряжения равна или близка к частоте собственных механических колебаний пластинки, затраты энергии на поддержание колебаний пластинки оказываются намного ниже, нежели при большом отличии частоты. Это тоже соответствует поведению колебательного контура. Эквивалентная схема История Пьезоэлектрический эффект был впервые открыт братьями Жакоми Пьером Кюри.

Поль Ланжевенвпервые использовал этот эффект в часовом резонаторе гидролокатораперед первой мировой войной. Первый кристальныйрезонатор, работающий на сегнетовой соли, был изготовлен в 1917 году и запатентован в 1918 году Александром М. Николсоном (Alexander M. Nicholson) из компании Bell Telephone Laboratories, хотя это оспаривалось Уолтером Гейтоном Кэди (Walter Guyton Cady), который изготовил кварцевыйрезонатор в 1921 году. Некоторые улучшения в кварцевые резонаторы вводились позже Льюисом Эссеном(Louis Essen) и Джорджом Вашингтоном Пирсом (George Washington Pierce).

Первые стабильные по частоте кварцевые резонаторы были разработаны в 1920—30-х годах. Начиная с 1926 года, кварцевые резонаторы на радиостанциях использовались в качестве задающих несущую частоту элементов. В то же время резко возросло количество компаний, начавших выпускать кварцевые резонаторы; только до 1939 года в США было выпущено более чем 100 000 ед. править Применение Одним из самых популярных видов резонаторов являются резонаторы, применяемые в часовых схемах. Резонансная частота часовых резонаторов 32768 Гц, поделённая на 15-разрядном двоичном счётчике, даёт интервал времени в 1 секунду.

Применяются в генераторах с фиксированной частотой, где необходима высокая стабильность частоты. В частности, в опорных генераторах синтезаторов частот и в трансиверных радиостанциях для формирования DSB-сигнала на промежуточной частоте и детектирования SSB или телеграфного сигнала. Также применяются в кварцевых полосовых фильтрах промежуточной частоты супергетеродинных приёмников. Такие фильтры могут выполняться по лестничной или дифференциальной схеме и отличаются очень высокой добротностью и стабильностью по сравнению с LC-фильтрами. По типу корпуса кварцевые резонаторы могут быть выводные для объёмного монтажа (стандартные и цилиндрические) и для поверхностного монтажа(SMD). Качество схемы, в которую входят кварцевые резонаторы, определяют такие параметры, как допуск по частоте (отклонение частоты), стабильность частоты, нагрузочная ёмкость, старение. править Преимущества перед другим решениями.

Достижение намного больших значений добротности (10 4−10 6) эквивалентного колебательного контура, нежели любым другим способом. Малые размеры устройства (вплоть до долей мм).

Большая температурная стабильность. Большая долговечность. Лучшая технологичность. Построение качественных каскадных фильтров без необходимости их ручной настройки.

править Недостатки. Чрезвычайно узкий диапазон подстройки частоты внешними элементами. Практически для многодиапазонных систем эта проблема решается построением синтезаторов частотыразличной степени сложности.