Тактовий генератор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Тактовий генератор персонального комп'ютера на ICS 952018AF і резонаторі 14,3 МГц

Генератор тактової частоти (генератор тактових імпульсів) генерує електричні імпульси заданої частоти (зазвичай прямокутної форми) для синхронізації різних процесів в цифрових пристроях — ЕОМ, електронних годинниках і таймерах, в мікропроцесорній та іншій цифровій техніці. Тактові імпульси часто використовуються як еталонна частота — рахуючи їх кількість, можна, наприклад, вимірювати часові інтервали.

В мікропроцесорній техніці один тактовий імпульс, як правило, відповідає одній базовій операції. Обробка однієї інструкції може проводитися за один або кілька тактів роботи мікропроцесора, в залежності від архітектури і типу інструкції. Частота тактових імпульсів визначає швидкість обчислень.

Типи генераторів[ред.ред. код]

В залежності від складності пристрою, використовують різні типи генераторів.


Класичний[ред.ред. код]

У нескладних конструкціях, не критичних до стабільності тактового генератора, часто використовується послідовне включення декількох інверторів через RC-компоненти. Частота коливань залежить від номіналів резистора і конденсатора. Основний мінус даної конструкції — низька стабільність. Плюс — гранична простота.

Кварцовий генератор[ред.ред. код]

Кварц + мікросхема генерації[ред.ред. код]

Мікросхема генерації являє собою спеціальну мікросхему, яка при підключенні до її входів кварцового резонатора буде видавати на інших виводах частоту, поділену або помножену на вхідну. Дане рішення використовується в годинниках, а також на старих материнських платах (де частоти шин були заздалегідь відомі, тільки внутрішня частота центрального процесора множилася коефіцієнтом множення).

Для побудови тактового генератора, не потрібна ніяка спеціальна мікросхема. Для побудови тактового генератора, який виробляє прямокутні імпульси, можна застосувати такі мікросхеми, як К155ЛА3 (містить чотири елементи 2І-НЕ), яка виконана за технологією ТТЛ або К555ЛА3 (SN74LS00), яка виконана за технологією ТТЛШ і збігається за виводами з мікросхемою К155ЛА3. А також К1533ЛА3 (SN74ALS00). Так само можна використовувати К155ЛН1 або К555ЛН1(SN74LS04). Крім мікросхеми буде потрібен кварцовий резонатор (частота на яку він розрахований і буде вихідною частотою генератора), а також кілька резисторів. Схеми даних генераторів настільки прості, що немає сенсу наводити їх тут, вони описані у всіх підручниках по електроніці. А надійність їх, незаперечна багаторічним застосуванням у всіх ЕОМ, ПЕОМ та інших конструкціях, таких як частотоміри, цифрові шкали, годинник і багато інших.

Програмована мікросхема генерації[ред.ред. код]

У сучасних материнських платах необхідно велика кількість різних частот, крім опорної частоти системної шини, які, по можливості, не повинні бути залежні один від одного. Хоча базова частота все ж формується кварцевим резонатором (частота — 14,3 МГц), вона необхідна лише для роботи самої мікросхеми. Вихідні ж частоти коригуються самою мікросхемою. Наприклад, частота системної шини може дорівнювати стандартним 33 МГц, AGP — 66 МГц і не залежить від частоти FSB процесора.

Якщо в електронній схемі необхідно розділити частоту на 2 використовують Т-тригер в режимі лічильника імпульсів. Відповідно, для збільшення дільника збільшують кількість лічильників (тригерів).

Див. також[ред.ред. код]

Тактова частота