Главная  Микропроцессорные системы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [ 44 ] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

к, когда fotK=Ny. В момент времени , к=Лу о вырабатывается выходной импульс (рис. 4.13,г), задержка которого т относительно момента tn пропорциональна значению числа Ny. Этот импульс запрещает прохождение тактовых импульсов на счетчик (путем установки триг-

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I i

5) t


Рис. 4.14. Преобразователь код - время, использующий принцип дополнения

гера Т в состояние «О») и сбрасывает счетчик в нулевое состояние, подготавливая его тем самым к началу нового цикла.

Действие второй схемы (рис. 4.14) основано на фиксации интервала времени, в течение которого происходит дополнение заданного вспомогательного числа {Nmax-Лу) до значения jVmax, огрэничивающего сверху значения управляющих чисел Ny. Основным элементом схемы является счетчик по mod Nmax с числом разрядов п=\ \og2Nmax\ . Перед началом очередного цикла работы в счетчик записывается число [Nmax-Лу) из вычислительного устройства, где должна быть предварительно



выполнена эта операция вычитания. В момент начала временного интервала /н (рис. 4.14,6) разрешается прохождение на счетный вход счетчика СТ тактовой последовательности импульсов (рис. 4.14,а) аналогично тому, как это делается в схеме на рис. 4.13.

С этого момента содержимое счетчика Nt (рис. 4.14,в) меняется по закону Nt=Nmax-Ny+tot и в момент времени tK=Nyjfo становится равным Nmax, т. е. наступает переполнение счетчика. В момент переполнения /к на выходе счетчика вырабатывается импульс (рис. 4.14,г), останавливающий счет, причем счетчик автоматически переходит в начальное (нулевое) состояние, так как модуль пересчета равен Nmax- Задержка выходного сигнала X относительно момента /н в данном случае будет пропорциональна числу Ny, однако в отличие от предыдущего случая на вход преобразователя должно подаваться вспомогательное число (Nmax-Ny). Если Nmax равняется степени 2, то число {Nmax-Лу) является просто дополнительным кодом числа Ny, что обычно используется для упрощения операции управления преобразователем при аппаратной реализации.

Более подробные сведения об особенностях практической реализации различных методов преобразования код - время можно найти, например, в [24, 25]. Приведенные здесь сведения необходимы для того, чтобы определить основные характеристики - точность и диапазон преобразования, требуемые при проектировании мик-ро-процессорных систем.

Точность преобразования код - время определяется

величиной интервала дискретизации Апкв =1 /fo, которая характеризует приращение временного интервала т на выходе преобразователя, соответствующее единичному приращению входного, управляющего кода Простейшим средством повышения точности является увеличение тактовой частоты fo, но связанные с этим предельные возможности ограничиваются быстродействием имеющейся в распоряжении элементной базы. Однако существуют специальные методы повышения точности преобразования, позволяющие обойти это ограничение путем некоторых усложнений схемы [24].

Более существенные ограничения, связанные с применением преобразователей код - время в микропроцессорных системах, возникают обычно при выборе диапазона преобразования, который определяется как мак-



симальное значение временного интервала Wx йа выходе преобразователя. Эта характеристика связана с объемом используемого в нем счетчика простейшим

соотношением Ттаж=АпКВ Nmax-Nmax If о- ЭТОМ ЧИС-

ЛО Nmax определяет не только объем аппаратурных затрат по реализации преобразователя, но и разрядность шины связи с вычислительным устройством. На последнее обстоятельство следует обратить особое внимание при проектировании микропроцессорных систем, так как именно здесь необходимо увязывать требуемый диапазон преобразования с разрядностью МПК и способом обмена данными. Подробнее выбор параметров преобразователей код - время рассмотрен на примерах гл. 5.

В заключение отметим некоторые особенности обмена данными в рассмотренных схемах. В более простой схеме на рис. 4.14 запись входного кода (Nmax-iVy) в рабочий счетчик СТ может производиться только во время остановки счетчика, когда на его вход не поступают тактовые импульсы (рис. 4.14,д). Следовательно, с точки зрения снижения требований к процедуре обмена данными такую схему целесообразно использовать при наличии достаточно большого интервала ожидания. Примером такой ситуации является работа преобразователя код - время в качестве формирователя строба, когда время преобразования, равное длительности строба Тст. значительно меньше периода преобразования, равного периоду следования сигнала Гп (см. рис. 4.12). При использовании этой схемы в качестве устройства задержки требуется достаточно большой интервал (7п-Титах), запрещснный для приема сигнала, так как в течение этого интервала должен производиться обмен данными между вычислителем и преобразователем.

В ряде случаев, особенно при работе с большим количеством внешних устройств, это обстоятельство сильно затрудняет организацию обмена данными, и схема на рис. 4.14 может оказаться неприемлемой.

Указанного недостатка нет в схеме на рис. 4.13, где регистр RG играет роль буферного регистра между вычислительным устройством и рабочим счетчиком СТ. Наличие регистра позволяет производить запись управляющего кода iVy в любой момент времени на периоде обмена Гп, за исключением интервала Ат, характеризующего возможное уменьшение измеряемого интервала т за время Гп (рис. 4.13,). Для правильной работы дан-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [ 44 ] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0089