基于Intel 8254的運動(dòng)平臺數／模轉換電路設計
加入技術(shù)交流群
2．1 8254簡(jiǎn)介
可編程定時(shí)器／計數器是為方便計算機系統的設計和應用而研制的，定時(shí)值及其范圍可以很容易地由軟件來(lái)控制和改變，能夠滿(mǎn)足各種不同的定時(shí)和計數要求，因此得到廣泛應用。8254是Intel公司生產(chǎn)的通用定時(shí)／計數器，是在8253的基礎上稍加改進(jìn)而推出的改進(jìn)型產(chǎn)品，兩者硬件組成和引腳完全相同。
8254是24腳雙列直插式芯片，用+5 V電源供電。芯片內有3個(gè)相互獨立的16位定時(shí)／計數器。主要管腳如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187408.htm
數據線(xiàn)D0～D7與CPU的數據總線(xiàn)相連接，是雙向三態(tài)的數據線(xiàn)，用于與CPU交換信息。讀信號RD是一個(gè)低電平有效的由CPU發(fā)來(lái)的控制信號，RD信號通知8254，CPU要讀8254中的某個(gè)通道的計數值或狀態(tài)字，也就是說(shuō)由RD來(lái)讀取8254中的某個(gè)計數器的相關(guān)內容；WR是一個(gè)低電平有效的由CPU發(fā)來(lái)的控制信號，CPU通過(guò)此信號向8254發(fā)送控制字和計數值；片選信號CS是一個(gè)低電平有效的信號，CPU用此信號來(lái)選擇8254。在芯片不被選中的情況下，讀信號和寫(xiě)信號沒(méi)有意義，也不起作用；地址線(xiàn)A1，A0一般接到系統地址總線(xiàn)的A1，A0上，它們的功能是編碼選擇3個(gè)通道和1個(gè)控制寄存器，其端口編碼略，CS，RD，WR，A1和A0組合起來(lái)才能對寄存器進(jìn)行選擇和操作。
CLK0～CLK2是3個(gè)通道的外部時(shí)鐘脈沖收入線(xiàn)，是8254作計數器或定時(shí)器的計數脈沖；GATE0～GATE2是3個(gè)通道的門(mén)控信號輸入線(xiàn)，高電平有效，用于啟動(dòng)或禁止通道工作的外部信號；OUT0～OUT2是3個(gè)通道的計數為0／定時(shí)時(shí)間到脈沖輸出線(xiàn)，輸出波形取決于8254通道的工作方式。
8254的每一個(gè)計數器都有6種工作方式。不同的工作方式下，計數過(guò)程的啟動(dòng)方式不同，OUT端的輸出波形不同，自動(dòng)重復功能、GATE的控制作用以及更新計數初值對計數過(guò)程的影響也不完全相同。同一芯片中的3個(gè)計數器，可以分別編程選擇不同的工作方式。三自由度運動(dòng)平臺數／模轉換電路中的計數器使用了方式1和方式2。
2．1．1 工作方式1
8254工作方式1——可編程單次脈沖，是一種硬件啟動(dòng)計數工作方式，不能自動(dòng)重復但通過(guò)GATE的正跳變可使計數過(guò)程重新開(kāi)始。在寫(xiě)入方式1的控制字后，OUT成為高電平，在寫(xiě)入計數初值后，要等GATE信號出現正跳變時(shí)才能開(kāi)始計數。在下一個(gè)CLK脈沖到來(lái)后，OUT變低，將計數初值送入計數器并開(kāi)始減1計數，直到計數器減到0后OUT變?yōu)楦唠娖健?br /> 計數過(guò)程一旦啟動(dòng)，GATE即使變成低電平也不會(huì )使計數中止。計數完成后若GATE再來(lái)一個(gè)正跳變，計數過(guò)程又重復1次。也就是說(shuō)對應GATE的每一個(gè)正跳變，計數器都輸出1個(gè)寬度為N*TCLK(其中N為計數初值，TCLK為CLK信號的周期)的負脈沖，因此稱(chēng)這種方式為可編程單次脈沖方式，計數初值N=3的工作波形圖如圖3所示。
在計數過(guò)程啟動(dòng)之后計數完成之前，若GAFE又發(fā)生正跳變，則計數器又從初值開(kāi)始重新計數，OUT端仍為低電平，兩次的計數過(guò)程合在一起使OUT輸出的負脈沖加寬了。
評論