 Следует иметь в виду, что генератор G2 производит операцию умножения частоты с использованием системы ИФАПЧ, которая позволяет гарантировать стабильность формулирования fVCLK с точностью 0.9% (см. п. 3.4.7) при работе в номинальном режиме. Если этот генератор выбран в качестве образующего для fBUS, 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 fXCLK.
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 fXCLK, последний должен быть подключен между выводами OSC1 и VSS, 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 2Р (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 fvclk - Значение (vclk определяется напряжением на выходе фильтра цепи обратной связи LF и может находиться в диапазоне от fVRS/2 до 2 fVRS. Указанный диапазон называют рабочим диапазоном VCO. Частота fVRS - центральная частота рабочего диапазона. Пользователю предоставляется возможность выбрать рабочий диапазон генератора VCO, задавая в процессе инициализации численные значения коэффициентов L и E:
fVRS=2E´L´fNOM
где:
fNOM - 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 fXCLK. Таким образом, на входы фазового детектора поступают сигналы, частота которых равна
fRCLK=fXCLK/R и fvdv=fVCLK/(2P´N)
|