Внутренний кольцевой автогенератор
Микроконтроллер MAXQ может формировать основные синхроимпульсы непосредственно от внутреннего кольцевого автогенератора. Частота этого автогенератора изменяется в зависимости от условий производства микроконтроллера, рабочей температуры и напряжения питания. Для обеспечения синхронизации кольцевой автогенератор перезапускается всякий раз, когда он выбирается в качестве источника основных синхроимпульсов. Формируемые кольцевым автогенератором синхроимпульсы делятся в зависимости от состояния бит CD1:0 и PMME так же, как и синхроимпульсы от внешних источников. При включении питания или при выходе из режима останова формируется задержка на четыре периода, необходимая кольцевому автогенератору для выхода в режим устойчивой генерации.
Внешняя синхронизация от кварцевого или керамического резонатора
Как показано на рисунке 8, для задания частоты генерации к выводам XTAL1 и XTAL2 можно подключить кварцевый или керамический резонатор. В этом режиме индуктивность резонатора и внешние конденсаторы образуют параллельный колебательный контур.
Рисунок 8. Встроенный кварцевый автогенератор
На этапе проектирования генератора определяются технические требования к резонатору, рабочий температурный диапазон, напряжение питания и паразитная емкость. Чтобы уменьшить влияние внешних помех на плате необходимо предусмотреть защитное заземленное кольцо.
Выводы XTAL1 и XTAL2 имеют диоды защиты от электрических разрядов. Эти диоды разрушают паразитную обратную связь, образованную резистором Rf, подключенным к инвертору автогенератора. Инвертор сформирован в виде логического элемента НЕ - И, который может блокировать генерацию синхроимпульсов в режиме останова или если для использования явно выбран внутренний кольцевой генератор (то есть, RGSL = 1).
Шумы на выводах XTAL1 и XTAL2 могут неблагоприятно влиять на формируемые синхроимпульсы. Рекомендуется размещать резонатор и конденсаторы кок можно ближе к выводам XTAL1, XTAL2, а также обеспечить наименьшую длину заземляющих проводников. Значения нагрузочных конденсаторов определяются в зависимости от технических параметров используемого резонатора и должны быть определены еще на этапе разработки электрической схемы.
Для недорогих систем приложений вместо кварцевого резонатора можно использовать керамический резонатор. При этом значения емкостей должны быть пересмотрены.
Синхронизация от внешнего источника синхросигнала
Также микроконтроллер MAXQ может синхронизироваться от внешнего генератора тактовых импульсов. В этом случае генератор синхроимпульсов управляется непосредственно внешними синхроимпульсами.
В такой конфигурации внешний синхросигнал должен быть подан на вывод XTAL1, а вывод XTAL2 должен остаться незадействованным. Источником синхросигнала должен быть КМОП драйвер. Если в качестве источника используется ТТЛ элемент, то, для того чтобы гарантировать удовлетворительный логический уровень единицы, его выход должен быть подключен к шине питания VCC через подтягивающий резистор. Для снижения шумов внешний генератор должен обеспечивать минимальное время нарастания/спада фронта и минимальное время затухания переходных колебаний. Если эти параметры не будут соответствовать техническим требованиям, то внешние помехи могут отрицательно сказаться на работе генератора синхросигнала.
Синхронизация от внешней RC цепочки
Если не требуется жесткое отслеживание временных интервалов, то в качестве времязадающей схемы можно использовать внешнюю RC цепочку, которая позволит также снизить общую стоимость системы. Частота RC генератора зависит от напряжения питания, сопротивления внешнего резистора (Rext), емкости внешнего конденсатора (Cext) и рабочей температуры. Кроме того, частота автогенератора будет различная у различных микроконтроллеров даже в пределах одной партии, что связана с технологическими особенностями конкретного прибора. На рисунке 9 показан внутренний автогенератор микроконтроллера MAXQ с подключенной к нему внешней RC цепочкой.
Рисунок 9. Релаксационный RC автогенератор
Внутренняя система генерации синхроимпульсов
Внутренние системные синхроимпульсы формируются из сигналов выбранного рабочего автогенератора.
По умолчанию, один системный тактовый цикл формируется из одного цикла автогенератора, но при помощи битов CD [1:0] и PMME можно обеспечить деление частоты автогенератора. Зависимость коэффициента деления от значения битов CD [1:0] приведена в таблице 2.
Таблица 2. Зависимость коэффициента деления частоты синхросигнала от настроечных параметров
| PMME |
CD [1:0] |
Коэффициент деления |
| 0 |
00 |
1 (значение по умолчанию) |
| 0 |
01 |
2 |
| 0 |
10 |
4 |
| 0 |
11 |
8 |
| 1 |
хх |
256 |
| 
