Tìm hiểu về vi mạch tạo xung clock8284 HAUI

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐAI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - MƠN : KIẾN TRÚC MÁY TÍNH ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ VI MẠCH TẠO XUNG CLOCK 8284 (CLOCK GENERATOR ) CHO CPU G.V hướng dẫn: Nguyễn Thanh Hải NHĨM Các thành viên nhóm: Đặng Thành An - 2019605444 Dương Dĩ An - 2019603962 Trần Trường Anh - 2019604736 Nguyễn Thái Bảo - 2019604082 Trần Sinh Cung – 2019604386 HÀ NỘI 2020 Lời nói đầu Giới thiệu qua mạch tạo xung clock 8284 (clock generator) Các Intel 8284 chip đồng hồ dao động phát triển chủ yếu để cung cấp tín hiệu đồng hồ cho Intel-8086 / 8087 / 8088 / 8089 hàng loạt vi xử lý Biến thể thương mại chip có gói DIL 18-pin PLCC 20-pin , ban đầu có giá $ 4,90 USD Phiên cơng nghiệp, xếp hạng cho dải nhiệt độ từ -40 ° C đến + 85 ° C có giá $ 13,50 USD 8284 chứa tạo xung nhịp có khả phần ba tần số xung nhịp đầu vào (lên đến 8MHz với 8284A), với nguồn lựa chọn tinh thể bên đầu vào xung nhịp Đầu xung nhịp bao gồm sóng vng 4,5V (Vcc @ 5V) chu kỳ nhiệm vụ 33,3%, với xung nhịp ngoại vi bổ sung chạy nửa xung nhịp chu kỳ làm việc 50% Logic bổ sung cung cấp để điều chỉnh chậm trễ phép khởi động hệ thống thích hợp Nó sử dụng IBM PC , IBM PC XT IBM PCjr Bài làm chúng em cịn nhiều thiếu sót, chúng em mong thầy bỏ qua tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành tập Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Phần 1: Tổng Quan Về Vi Mạch Tạo Xung 8284………………… Phần 2: Sơ đồ chân chức chân………………………6 Phần 3: Sơ đồ khối chức năng………………………………….9 Phần 4: Nguyên lý hoạt động mạch 8284………………… 11 Phần Tổng Quan Về Vi Mạch Tạo Xung 8284 Khái niệm Mạch Tạo Xung 8284: Clock Gen (Clock Generator - Mạch tạo xung Clock) - 8284 clock generator vi mạch phát triển Intel để cung cấp tần số đồng hồ, sẵn sàng thiết lập lại tín hiệu đến 8086 /8088 vi xử lý Nó chip 18 chân - 8284 tạo tín hiệu đồng hồ, đồng hóa với tín hiệu sẵn sàng thiết lập lại cung cấp cho vi xử lý Chức năng: - Nó cung cấp xung nhịp ổn định cho vi xử lý - Trong trường hợp hệ thống đa xử lý, tạo điều kiện đồng hóa nhiều tín hiệu xung nhịp - Cung cấp khả thiết lập lại xử lý với tín hiệu đồng hồ - Tạo xung clock (CLK) - Đồng hóa tín hiệu RESET - Đồng hóa tín hiệu READY Vị trí mạch mạch Clock Gen đặc điểm nhận biết Vị trí mạch Clock Gen sơ đồ nguyên lý Trên sơ đồ nguyên lý, mạch Clock Gen đứng độc lập không phụ thuộc vào thành phần khác Mainboard, mạch hoạt động sau có nguồn cung cấp tạo nhiều tần số Clock khác cung cấp cho thành phần khác Main Phần Sơ đồ chân chức chân  CSYNC - chân số - Giá trị đồng hóa đồng hồ Nó tín hiệu cao hoạt động đồng hóa tín hiệu xung nhịp chip 8284 khác có hệ thống Vì chân cho thấy tầm quan trọng hoạt động dựa EFI, nối đất tinh thể có mặt đầu vào X X2  AEN1 ' AEN2' - chân số - Viết tắt cho kích hoạt địa chân thấp hoạt động Nó đủ điều kiện cho tín hiệu sẵn sàng bus, tức RDY1 RDY  RDY1 RDY - chân số - Đây chân cao hoạt động tín hiệu cung cấp thiết bị diện bus liệu cho thấy tính khả dụng nhận liệu  RESET - Chân số 10 - Chân cung cấp tín hiệu đặt lại cho xử lý thiết bị ngoại vi, chân cao hoạt động  RES ' - Chân số 11 - Đây chân thấp hoạt động tạo tín hiệu đặt lại cho 8284 Chân kết nối với mạng RC để cung cấp nguồn đặt lại  OSC - chân số 12 - Là tín hiệu đầu dao động có tần số EFI tần số tinh thể áp dụng  F / C ' - chân số 13 - Chân sử dụng để chọn đầu vào sử dụng EFI hay tinh thể để tạo xung nhịp Đối với đầu vào EFI, chân kết nối với V CC tức mức logic cao, đầu vào tinh thể, chân kết nối với GND  EFI - chân số 14 - Giá đỡ cho đầu vào tần số bên Chân cung cấp tần số đầu vào bên ngồi đến 8284 F / C 'cao Tín hiệu bên cung cấp chân phải có tần số gấp ba lần tần số xung nhịp yêu cầu  ASYNC ' - chân số 15 - Chân cung cấp thông tin liên quan đến đồng hóa cung cấp cho đầu vào Nó chân thấp hoạt động sau đồng hóa hai giai đoạn cung cấp, không tín hiệu cao hoạt động, đồng hóa giai đoạn cung cấp  X , X - chân số 16 17 - Hai chân chân đầu vào 8284 yêu cầu kết nối tinh thể thạch anh Khi EFI cung cấp X1 kết nối với V CC GND  V CC - chân số 18 - Đầu vào nguồn +5 V cung cấp chân  PCLK - chân số - Giá đỡ cho đồng hồ ngoại vi Tín hiệu cao hoạt động chân cung cấp tín hiệu đồng hồ có tần số 1/6 EFI tần số tinh thể cho thiết bị ngoại vi 8254  CLK - chân số - Giá đỡ đồng hồ Tần số tín hiệu chân phần ba tần số EFI / tinh thể có chu kỳ nhiệm vụ 33% Nó kết nối với đầu vào xung nhịp xử lý  GND - chân số - Chân sử dụng cho kết nối đất  Một điểm đáng ý là, cho dù tần số tín hiệu đầu vào đưa EFI hay tinh thể, tần số áp dụng phải gấp ba lần tần số xung nhịp yêu cầu đầu  READY - chân số - Chân giữ tín hiệu READY vi xử lý 8086 Cần có: - 8284A (clock generator) Crystal (dummy crystal) MINRES510R (two 510Ω resistors) Kết nối thành phần hình cài tần số Crystal thành 15kHz Lưu ý tần số cho mục đích mơ (trong thực tế thực Crystal 15MHz sử dụng) Phần Sơ đồ khối chức khối Như thấy 8284 bao gồm phần: phần đặt lại, phần đồng hồ phần sẵn sàng - OSC , CLOCK PCLK ba đầu phần đồng hồ tạo Bộ dao động tinh thể có phần tạo tín hiệu sóng vng làm đầu tinh thể gắn vào hai đầu vào X X - Tần số tín hiệu sóng vng tạo tần số tinh thể - Hơn nữa, tín hiệu sóng vng đưa đến cổng AND cổng NOT (bộ đệm đảo ngược) đồng thời Bộ đệm đảo ngược cho tín hiệu OSC  - - -  - F / C 'là chân chọn tần số / tinh thể sử dụng để chọn đầu vào dao động Khi đầu vào cao tần số hoạt động xác định đầu vào tần số bên ngồi (EFI), trong trường hợp khác, xác định dao động tinh thể Thông qua cổng AND, đầu dao động đưa đến đếm chia F / C 'ở mức thấp Trong khi F / C 'cao, EFI cấp cho đếm Các tín hiệu định thời cho chân sẵn sàng thiết lập lại tạo đếm Đối với hoạt động với đầu vào EFI, cần đồng hóa hệ thống nhiều xử lý, CSYNC sử dụng Trong khi dao động tinh thể định tần số hoạt động trường hợp đó, tín hiệu đặt đất CSYNC cho phép đồng hóa nhiều 8284 Trong trường hợp 8284 nhất, chân nối đất Cần lưu ý tần số xung nhịp đầu tạo hai trường hợp phần ba tần số đầu vào áp dụng - - - - Tín hiệu đồng hồ cho thiết bị ngoại vi tạo cách chia tần số đồng hồ cho Về bản, thiết bị định thời 8254 yêu cầu PCLK chúng cần tần số hoạt động thấp Phần đặt lại 8284 bao gồm kích hoạt Schmitt lật D Trên cạnh âm tín hiệu xung nhịp, mạch áp dụng tín hiệu đặt lại cho xử lý Ban đầu nguồn cấp lần sau mạch RC đưa mức logic làm đầu vào cho chân RES hình chân pin 8284 Nhưng sau tụ điện tích điện đến +5 V thơng qua điện trở Ngồi ra, người vận hành đặt lại xử lý lúc cách sử dụng nút nhấn Các tín hiệu sẵn sàng cho xử lý tạo phần sẵn sàng Điều cung cấp thông tin việc liệu xử lý sẵn sàng hoạt động hay chưa Nếu tín hiệu sẵn sàng mức thấp, điều cho thấy trạng thái chờ xử lý Hình bên thể giao diện tạo xung nhịp 8284 với vi xử lý 8086: Phần Nguyên lý hoạt động mạch 8284 10 Sơ đồ nguyên lý mạch Clock Gen 11 Chú thích: - VDD - Chân điện áp cung cấp 3,3V - FS0, FS1, FS2 - Chân chọn tần số Clock cho CPU - CPU_STOP - Tín hiệu ngưng hoạt động CPU - PCI_STOP - Tín hiệu ngưng hoạt động PCI - PWRDN# - Tín hiệu tắt nguồn - SDATA - Trao đổi liệu với Chipset nam RAM - SCLOCK - Trao đổi xung nhịp - PWR_GD# - Tín hiệu báo cố của nguồn ATX mạch ổn áp Main - XTAL - Chân thạch anh - CK_CPU - Xung Clock cấp cho CPU - CK_MCH - Xung Clock cấp cho Chipset bắc - CK_AGP - Xung Clock cấp cho Card Video 12 - CK_ICH - Xung Clock cấp cho Chipset nam - CK_FWH - Xung Clock cấp cho ROM BIOS - CK_LPC - Xung Clock cấp cho IC- SIO - CK_LAN - Xung Clock cấp cho IC Card Net onboard - CK_MPC - Xung Clock cấp cho khe PCI - CK_SLOT - Xung Clock cấp cho khe PCI - CK-14M - Xung cấp cho IC Chipset nam, SIO, Card video Nguyên lý hoạt động mạch Clock Gen Sơ đồ khối IC - Clock Gen - Khi có điện áp VDD 3,3V cung cấp vào mạch IC, mạch dao động tạo xung gốc thạch anh 14,3MHz hoạt động tạo dao động chuẩn 14,3MHz., sau mạch tạo xung Clock lấy dao động chuẩn từ thạch anh nhân với tỷ lệ định tạo tần số xung Clock khác cung cấp cho thành phần Mainboard Lưuý: - Tín hiệu Vtt_PWR_GD# tín hiệu báo cố từ mạch Logic tập hợp từ tín hiệu 13 P.G (Power Good - Báo cố cho nguồn ATX) , VRM_GD - Báo cố mạch ổn áp cho CPU, PG_VDDR - Báo cố mạch ổn áp cho RAM PG_V1,5V - báo cố mạch ổn áp cho Chipset - Nếu thành phần nguồn ATX, mạch VRM, ổn áp cho Chipset mạch ổn áp cho RAM có cố tín hiệu Vtt_PWR_GD# mạch tạo xung Clock không hoạt động Mạch báo cố từ mạch ổn áp để khống chế IC tạo xung Clock Chipset nam, Khi mạch ổn áp có cố => tín hiệu PWR_GD => Mạch Clock Chipset nam khơng hoạt động Điều khiển tín hiệu RESET xung nhịp Bước cuối thêm hai thiết bị đầu cuối để kết nối với xử lý vi mạch 8086/8088 14 Mạch reset mạch tạo xung clock 8284 Mạch thêm thiết bị điều khiển tạo xung reset Hư hỏng phương pháp kiểm tra, sửa chữa - Biểu máy hỏng mạch Clock Gen - Mạch Clock Gen hoạt động trước IC Mainboard hoạt động sau nguồn ATX (nguồn chính) sau mạch ổn áp mạch VRM (ổn áp cho CPU), mạch ổn áp cho RAM, cho Chipset - Mạch cung cấp xung Clock cho thành phần khác Mainboard hoạt động CPU, Chipset bắc, Chipset nam, SIO, ROM BIOS, khe AGP, PCI, IDE …  Vì hỏng mạch Clock Gen Mainboard không khởi động, bật công tắc quạt nguồn có quay máy khơng khởi động, khơng có âm báo cố, khơng lên màn hình - Phương pháp kiểm tra xung Clock - Dùng Card Test Main, gắn vào khe PCI, cấp nguồn cho Mainboard bật công tắc, quan sát trạng thái đèn CLK (Khi kiểm tra xung Clock, Mainboard Pen3 bạn không cần gắn CPU, Main Pen4 bạn cần phải gắn CPU) 15 - Lưu ý: Trước gắn CPU vào Main, bạn cần kiểm tra điện áp VCORE để đề phòng mạch VRM hỏng điện áp tăng cao làm hỏng CPU bạn * (Bạn mở nguồn cách dùng tơ vít panh, chập hai chân PW rắc cắm cơng tắc phía trước máy lại) 16 ... lý hoạt động mạch 8284………………… 11 Phần Tổng Quan Về Vi Mạch Tạo Xung 8284 Khái niệm Mạch Tạo Xung 8284: Clock Gen (Clock Generator - Mạch tạo xung Clock) - 8284 clock generator vi mạch phát triển... ATX, mạch VRM, ổn áp cho Chipset mạch ổn áp cho RAM có cố tín hiệu Vtt_PWR_GD# mạch tạo xung Clock không hoạt động Mạch báo cố từ mạch ổn áp để khống chế IC tạo xung Clock Chipset nam, Khi mạch. .. vào mạch IC, mạch dao động tạo xung gốc thạch anh 14,3MHz hoạt động tạo dao động chuẩn 14,3MHz., sau mạch tạo xung Clock lấy dao động chuẩn từ thạch anh nhân với tỷ lệ định tạo tần số xung Clock