اقرأ في هذا المقال
ما المقصود بمولد التردد (8284)؟ ولماذا يستخدم؟ قامت شركة (Intel) لتوفير تردد على مدار الساعة إلى المعالج الدقيق (8086/8088)، بتطوير دائرة متكاملة يطلق عليها اسم “مولد التردد” (8284)، في هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن مولد التردد (8284).
ما هو مولد التردد 8284؟
مولد التردد (8284) عبارة عن (IC) تمّ تطويره بواسطة شركة (Intel) لتوفير تردد على مدار الساعة وإشارة جاهزة وإعادة تعيين إلى المعالج الدقيق (8086/8088)، إنّها شريحة تتكون من (18) دبوس (pin)، ينتج (8284) إشارة الساعة، ويعمل على تزامنها مع إشارة الاستعداد وإعادة التعيين، وتوفرها للمعالج الدقيق.
وظائف مولد التردد 8284:
- يوفر ساعة ثابتة للمعالج (stable clock to the processor).
- في حالة النظام متعدد المعالجات (multiprocessor system)، فإنّه يسهل مزامنة إشارات الساعة المتعددة.
- يوفر إعادة ضبط المعالج مع إشارة الساعة.
الدائرة المنطقية وعمل مولد التردد 8284:
في مخطط كتلة (8284 Clock Generator)، يكون التالي:
- سوف نرى أنّ (8284) يتكون من (3) أقسام، قسم إعادة الضبط (reset section)، قسم الساعة (clock section) وقسم الجاهزية (ready section)، (OSC) و(CLOCK) و(PCLK) هي المخرجات الثلاثة التي تمّ إنشاؤها بواسطة قسم الساعة، يولد المذبذب البلوري الموجود في هذا القسم إشارة موجة مربعة كناتجها عندما يتم توصيل البلورة بين مدخليها (X1 وX2)، تردد إشارة الموجة المربعة المتولدة يساوي تردد البلورة (frequency of the crystal).
علاوةً على ذلك، يتم تغذية إشارة الموجة المربعة إلى البوابة (AND) والبوابة (NOT) “المخزن المؤقت المقلوب” (inverted buffer)، في وقت واحد، يعطي هذا المخزن المؤقت المقلوب إشارة (OSC).
- (F/C ‘): هو دبوس اختيار التردد / الكريستال المستخدم لتحديد دخل المذبذب.
عندما يكون الإدخال مرتفعًا، يتم تحديد تردد التشغيل من خلال إدخال التردد الخارجي (EFI)، بينما في الحالة الأخرى يتم تحديده بواسطة مذبذب الكريستال، من خلال البوابة (AND)، يتم تغذية خرج المذبذب إلى العداد المقسوم على (3) عندما يكون (F / C) منخفضًا، بينما عندما يكون (F / C) مرتفعًا، يتم تغذية (EFI) إلى العداد، يتم إنتاج إشارات التوقيت للدبابيس الجاهزة وإعادة الضبط بواسطة العداد.
- للتشغيل مع مدخلات (EFI)، فإنّ المزامنة بين نظام المعالجات المتعددة (multiple processor) ضرورية، والتي تستخدم (CSYNC)، بينما عندما يقرر المذبذب البلوري تردد التشغيل، في هذه الحالة، تتعرض هذه الإشارة للأرض.
يسمح (CSYNC) بالمزامنة بين (8284s) متعددة، في حالة (8284) واحد، هذا الدبوس يكون مؤرض (grounded)، وتجدر الإشارة إلى أنّ تردد ساعة الخرج المتولد في كلتا الحالتين سيكون ثلث تردد الإدخال المطبق، يتم إنشاء إشارة الساعة للأجهزة الطرفية عن طريق قسمة تردد الساعة على (2)، بشكل أساسي، تتطلب الأجهزة مثل (8254) أجهزة ضبط الوقت (PCLK)، لأنّها تحتاج إلى تردد تشغيل أقل.
يتكون قسم إعادة الضبط (8284) من مشغل (Schmitt) و(D flip-flop)، على كل حافة سلبية لإشارة الساعة، تقوم الدائرة بتطبيق إشارة إعادة تعيين للمعالج، في البداية، عند تطبيق الطاقة لأول مرة، تعطي دائرة (RC) المنطق (0) كمدخل إلى دبوس (RES)، ولكن سرعان ما يتم شحن المكثف إلى (+5) فولت من خلال المقاومة.
أيضًا، يمكن للمشغل في أي وقت إعادة ضبط المعالج عن طريق استخدام زر الضغط، يتم إنتاج الإشارات الجاهزة للمعالج بواسطة قسم الاستعداد، هذا يعطي معلومات حول ما إذا كان المعالج جاهزًا للتشغيل أم لا، إذا كانت إشارة الاستعداد منخفضة، فهذا يُظهر حالة انتظار المعالج.
وصف دبابيس مولد التردد 8284:
- (CSYNC – pin number 1): يقف لمزامنة الساعة، إنّها إشارة عالية نشطة تزامن إشارة الساعة لمختلف شرائح (8284) الموجودة في نظام واحد، نظرًا لأنّ هذا الدبوس يوضح أهمية العملية القائمة على (EFI)، فإنّه يتم تأريضه عند وجود البلورة بين المدخلات (X1 وX2).
- (PCLK – pin number 2): ترمز إلى الساعة الطرفية، توفر إشارة عالية نشطة في هذا الدبوس إشارة ساعة بتردد سدس من (EFI) أو تردد بلوري للأجهزة الطرفية مثل (8254).
- (AEN1’ and AEN2’ – pin number 3 and 7): ترمز إلى تمكين العنوان وهي دبابيس منخفضة نشطة، إنّه يؤهل إشارات استعداد النواقل، أي (RDY1 وRDY 2).
- (RDY1 and RDY 2 – pin number 4 and 6): هذه دبابيس عالية نشطة ويتم توفير هذه الإشارات بواسطة الأجهزة الموجودة على ناقل البيانات والتي توضح توفر البيانات أو استقبالها.
- (READY – pin number 5): يحمل هذا الدبوس إشارة جاهزة للمعالج الدقيق (8086).
- (CLK – pin number 8): تعني الساعة (clock.)، سيكون تردد الإشارة في هذا الدبوس ثلث تردد (EFI/crystal frequency) التي لها دورة عمل بنسبة (33 ٪)، وهو متصل بمدخل الساعة للمعالج.
- (RESET – Pin number 10): يوفر هذا الدبوس إشارة إعادة الضبط للمعالج والأجهزة الطرفية، وهو دبوس نشط عالي.
- (RES’ – Pin number 11): هو دبوس منخفض نشط ينتج إشارة إعادة تعيين لـ (8284)، الدبوس متصل بشبكة (RC) لتوفير الطاقة عند إعادة الضبط.
- (OSC – pin number 12): هو إشارة خرج المذبذب بتردد يساوي (EFI) المطبق أو التردد البلوري.
- (F/C’ – pin number 13): يستخدم هذا الدبوس لتحديد ما إذا كان الإدخال المستخدم هو (EFI) أو الكريستال لتوليد الساعة، بالنسبة لمدخل (EFI)، يتم توصيل الدبوس بـ (VCC)، أي منطق مرتفع، بينما بالنسبة للإدخال البلوري، يتم توصيل الدبوس بـ (GND).
- (EFI – pin number 14): يقف لمدخل التردد الخارجي، يوفر هذا الدبوس تردد إدخال خارجي إلى (8284) عندما يكون (F / C) مرتفعًا، يجب أن يكون للإشارة الخارجية المقدمة في هذا الدبوس تردد ثلاث مرات من تردد الساعة المطلوب.
- (ASYNC’ – pin number 15): يعطي هذا الدبوس المعلومات المتعلقة بالمزامنة المقدمة للمدخلات، وهو عبارة عن دبوس منخفض نشط حيث يتم توفير التزامن على مرحلتين، وإلا بالنسبة للإشارة العالية النشطة، يتم توفير التزامن أحادي المرحلة.
- (X1, X2 – pin number 16 and 17): هذان هما دبابيس الإدخال (8284) وهما مطلوبان أثناء توصيل بلورة الكوارتز، عندما يتم توفير (EFI)، يتم توصيل (X1) بـ (VCC) أو (GND).
- (VCC – pin number 18): يتم توفير إدخال الجهد (+5 V) في هذا الدبوس.
- (GND – pin number 9): يستخدم هذا الدبوس للتوصيل الأرضي.
