Синхронізація мікропроцесора ВМ86 і демультиплексування шин.

На відміну від ВМ80 в МП, що розглядається, для синхронізації використовується не дві, а одна тактова послідовність. В комплекті із ВМ86 застосовується БІС (ГТИ) типу К1810ГФ84. Схема ГТИ представлена на мал. 4.5. В якості задаючого генератора, як правило, використовується внутрішній генератор G, що працює із кристалом кварцу, підключений до входів Х1 і Х2. Замість кварцу можливе підключення LC контуру до входу TANK через розділовий конденсатор. Задаючим також може служити зовнішній генератор імпульсів, підключений на вхід EFI. Вхід використовується для вибору задаючого генератора, відповідає внутрішньому, а - зовнішньому генератору. Тактові імпульси подаються на вихід CLK; їхня частота дорівнює 5 мГц і утворюється діленням частоти задаючого генератора на 3 (F_ЗГ = 15 мГц).

Рис. 4.5. Схема генератора тактових імпульсів К1810ГФ84

Вхід CSYNC використовується в системі, де необхідні два або більше ГТИ, що працюють синхронно. Для синхронізації зовнішніх пристроїв, що працюють на зниженій частоті, ГТИ виробляє на виході PCLK імпульси із частотою вдвічі нижче, ніж на виході CLK. Крім того, на вихід OSC подається синусоїдальна напруга кварцового генератора, яка може використовуватися для контролю роботи задаючого генератора або для інших цілей. ГТИ формує також керуючі сигнали RESET (скидання) і READY (готовий). Сигнал RESET тривалістю 50 мкс здійснює початкову установку мікропроцесора. Цей сигнал формується в ГТИ із зовнішнього сигналу RES за допомогою тригера Шмітта, який забезпечує крутий фронт сигналу, і D-тригера, який здійснює його часову прив'язку до тактових імпульсів.

Після надходження сигналу RESET мікропроцесор припиняє роботу й зупиняється в режимі очікування до закінчення цього імпульсу. Потім починається процес ініціалізації МП, який триває 10 тактів і полягає в обнулінні сегментних регістрів DS, SS і ES, регістра прапорів F і вказівника команд IP, а також у встановленні значення FFFF у регістрі програмного сегмента CS.

Сигнал READY керує режимом очікування МП і дозволяє забезпечити сполучення в часі роботи МП із роботою зовнішніх пристроїв, що мають меншу швидкодію. У ГТИ сигнал READY формується тригером синхронізації готовності, який по входах RDY1, AEN1* і RDY2, AEN2* управляється від двох зовнішніх пристроїв системи. Входи RDY1 і RDY2 визначають готовність цих пристроїв, а на входи AEN1* і AEN2* подаються сигнали дозволу аналізу відповідних сигналів готовності.

Якщо швидкодія всіх зовнішніх пристроїв системи узгоджена із швидкодією МП і немає необхідності в режимі очікування, то входи дозволу аналізу заземлюються. При цьому сигнал READY виробляється схемою синхронізації CLK.

Процес синхронізації роботи МП показаний на мал.4.6. Кожний цикл роботи МП займає, принаймні, чотири такти ГТИ: Т1, Т2, Т3, Т4.

Протягом Т1 на виводи процесора AD19 - AD0 виставляється адреса. За час Т2 процесор готується до передачі даних, яка здійснюється протягом Т3 і Т4. У випадку різниці у швидкодії процесора й зовнішніх пристроїв, коли зовнішній пристрій не готовий до обміну, процесор переходить у режим очікування готовності (TW) між тактами Т3 і Т4.

Особливістю ВМ86 є мультиплексування частини шини адреси й ШД. Ті самі виводи AD15 - AD0 використовуються спочатку для видачі адреси, а потім для передачі даних (мал.4.7). Тому будь-яка мікроЕОМ на базі ВМ86 містить фіксатор адреси, який дозволяє виділити й запам'ятати адресну інформацію. Для вказівки моменту часу, що відповідає наявності адреси на виводах AD15 - AD0, МП генерує сигнал на виході ALE (дозвіл адреси), який стробує запис інформації у фіксатор. В якості фіксатора використовується мікросхема КР580ИР82, яка містить 8 тригерів типу «засувка». Запис інформації в тригери здійснюється по входу ОЕ* (дозвіл виходу). Як сигнал СТВ використовується сигнал ALE, який формується МП у такті Т1. При ОЕ* = 1 виходи фіксатора встановлюються у високоімпедансний стан.

Рис. 4.6. Часовий цикл роботи МП ВМ86

Рис. 4.7. Схема підключення процесора ВМ86 до системних шин