Следует иметь в виду, что генератор G2 производит операцию умножения частоты с использованием системы ИФАПЧ, которая позволяет гарантировать стабильность формулирования f_VCLK с точностью 0.9% (см. п. 3.4.7) при работе в номинальном режиме. Если этот генератор выбран в качестве образующего для f_BUS, то точность формирования временной базы в модулях процессора событий TIM08 будет также составлять 0.9%. Это обстоятельство следует обязательно учитывать на начальной стадии проекта при выборе источника тактирования МК и частоты кварцевого резонатора.

Библиотека периферийных модулей МК семейства НС08 включает две модификации модуля формирования тактовой частоты:

* CGM08/32 - в режиме синхронизации МК от синтезатора частоты допускает использование кварцевых резонаторов на частоты от 32.0 кГц до 1.5 МГц.

* CGM08/1 - в режиме синхронизации МК от синтезатора частоты допускает использование кварцевых резонаторов на частоты от 1.0 до 8.0 МГц.

Модуль CGM08/32 входит в состав МК HC908GP32/20. Модуль CGM08/1 используется для синхронизации МК HC08AZO/16/24/32, HC908AZ60 и HC908MR32/24. Модуль CGM08/1 является упрощенной версией модуля CGM08/32. Поэтому дальнейшее изложение проведено на основе модуля CGM08/32, отличительные особенности модуля CGM08/1 отмечены по тексту, а также рассмотрены в п. 3.4.6.

3.4.2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МОДУЛЯ CGM08

Основу генератора G1 составляют инвертирующий усилитель D1 и внешний кварцевый резонатор XL (Рис. 3.7). Вывод OSC1 МК связан со входом усилителя D1, вывод OSC2 - с выходом. Усилитель D1 выполнен на элементе 2И-НЕ, на второй вход которого поступает сигнал разрешения работы генератора. Этот сигнал формируется элементом D2 в соответствии с логическим выражением

SIMOSCENÚOSCSTOPEN,

где: SIMOSCEN - сигнал модуля системной интеграции SIM08. Принимает значение 1, если МК находится в рабочем режиме (Run mode) или в режиме ожидания (Wait mode). Принимает значение 0 в режиме останова (Stop mode). Таким образом, модуль SIM08 разрешает работу генератора на кварцевом резонаторе G1 в режимах Run и Wait и вызывает остановку процесса генерации импульсов в режиме Stop: Последнее уменьшает ток потребления МК в режиме останова (Stop mode).

OSCSTOPEN - значение одноименного бита в регистре конфигурации CONFIG2 МК HC908GP32/20. Установка этого бита в 1 разрешает работу генератора G1 в режиме Stop, независимо от уровня сигнала управления модуля системной интеграции SIMOSCEN. Такое решение позволяет существенно уменьшить время перехода МК из режима останова (Stop mode) в рабочий режим (Run mode) за счет исключения стадии установления частоты f_XCLK.

Внимание! Бит OSCSTOPEN в регистре конфигурации некоторых моделей МК отсутствует. Например, его нет в регистрах MORA и MORB MK HC08AZ0/16/24/32, в регистре CONFIG2 МК HC908AZ60 и в регистре CONFIG MK HC908MR32/24. Поэтому в этих МК генератор G1 останавливается в режиме Stop всегда. Бит OSCSTOPEN присутствует в регистре CONFIG2 МК HC908GP32/20. Соответственно, в этих МК работа генератора G1 может быть разрешена в режиме останова.

Буферированный сигнал с выхода усилителя D1 образует выходной сигнал CGMXCLK модуля формирования тактовой частоты, а также используется в качестве сигнала опорной частоты генератором G2. В случае выбора внешнего генератора для задания опорной частоты f_XCLK, последний должен быть подключен между выводами OSC1 и V_SS, вывод OSC2 при этом следует оставить неподключенным.

Генератор G2 выполнен по значительно более сложной схеме и включает типовые блоки синтезатора частоты с ИФАПЧ (Рис. 3.7):

* Управляемый напряжением генератор VCO (Voltage Control Oscillator).

* Фазовый детектор FD (Phase Detector).

* Фильтр цепи обратной связи LF (Loop Filter).

* Делитель опорной частоты RD (Reference Divider) с коэффициентом деления R.

* Два последовательно включенных делителя частоты VCO: FD2 с коэффициентом деления N и FD3 с коэффициентом деления 2^Р (FD - Frequency Divider).

* Блок управления режимами работы АМС (Automatic Mode Control).

* Детектор номинального режима LD (Lock Detector).

В состав синтезатора частоты G2 входит также схема генерации запроса на прерывание INTC (Interrupt Control).

Управляемый напряжением генератор VCO формирует на выходе прямоугольные импульсы с частотой следования f_vclk - Значение (vclk определяется напряжением на выходе фильтра цепи обратной связи LF и может находиться в диапазоне от f_VRS/2 до 2 f_VRS. Указанный диапазон называют рабочим диапазоном VCO. Частота f_VRS - центральная частота рабочего диапазона. Пользователю предоставляется возможность выбрать рабочий диапазон генератора VCO, задавая в процессе инициализации численные значения коэффициентов L и E:

f_VRS=2^E´L´f_NOM

где:

f_NOM       - номинальная частота модуля CGM08;

L и E     - целые положительные числа.

Сигнал с выхода VCO, пройдя через два последовательно включенных делителя FD2 и FD3, поступает на один их входов фазового детектора FD. На второй вход FD поступает импульсная последовательность с выхода делителя частоты RD. Эту последовательность называют опорной, т.к. она формируется путем деления на R (R - целое) сигнала стабильной частоты f_XCLK. Таким образом, на входы фазового детектора поступают сигналы, частота которых равна

f_RCLK=f_XCLK/R и f_vdv=f_VCLK/(2^P´N)