基于Intel 8254的運動平臺數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計

作者：時間：2011-08-08 來源：網(wǎng)絡(luò)

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2．1 8254簡介
可編程定時器／計數(shù)器是為方便計算機系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用而研制的，定時值及其范圍可以很容易地由軟件來控制和改變，能夠滿足各種不同的定時和計數(shù)要求，因此得到廣泛應(yīng)用。8254是Intel公司生產(chǎn)的通用定時／計數(shù)器，是在8253的基礎(chǔ)上稍加改進而推出的改進型產(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(nèi)有3個相互獨立的16位定時／計數(shù)器。主要管腳如圖2所示。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/187408.htm

數(shù)據(jù)線D0～D7與CPU的數(shù)據(jù)總線相連接，是雙向三態(tài)的數(shù)據(jù)線，用于與CPU交換信息。讀信號RD是一個低電平有效的由CPU發(fā)來的控制信號，RD信號通知8254，CPU要讀8254中的某個通道的計數(shù)值或狀態(tài)字，也就是說由RD來讀取8254中的某個計數(shù)器的相關(guān)內(nèi)容；WR是一個低電平有效的由CPU發(fā)來的控制信號，CPU通過此信號向8254發(fā)送控制字和計數(shù)值；片選信號CS是一個低電平有效的信號，CPU用此信號來選擇8254。在芯片不被選中的情況下，讀信號和寫信號沒有意義，也不起作用；地址線A1，A0一般接到系統(tǒng)地址總線的A1，A0上，它們的功能是編碼選擇3個通道和1個控制寄存器，其端口編碼略，CS，RD，WR，A1和A0組合起來才能對寄存器進行選擇和操作。
CLK0～CLK2是3個通道的外部時鐘脈沖收入線，是8254作計數(shù)器或定時器的計數(shù)脈沖；GATE0～GATE2是3個通道的門控信號輸入線，高電平有效，用于啟動或禁止通道工作的外部信號；OUT0～OUT2是3個通道的計數(shù)為0／定時時間到脈沖輸出線，輸出波形取決于8254通道的工作方式。
8254的每一個計數(shù)器都有6種工作方式。不同的工作方式下，計數(shù)過程的啟動方式不同，OUT端的輸出波形不同，自動重復(fù)功能、GATE的控制作用以及更新計數(shù)初值對計數(shù)過程的影響也不完全相同。同一芯片中的3個計數(shù)器，可以分別編程選擇不同的工作方式。三自由度運動平臺數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路中的計數(shù)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，是一種硬件啟動計數(shù)工作方式，不能自動重復(fù)但通過GATE的正跳變可使計數(shù)過程重新開始。在寫入方式1的控制字后，OUT成為高電平，在寫入計數(shù)初值后，要等GATE信號出現(xiàn)正跳變時才能開始計數(shù)。在下一個CLK脈沖到來后，OUT變低，將計數(shù)初值送入計數(shù)器并開始減1計數(shù)，直到計數(shù)器減到0后OUT變?yōu)楦唠娖健?br /> 計數(shù)過程一旦啟動，GATE即使變成低電平也不會使計數(shù)中止。計數(shù)完成后若GATE再來一個正跳變，計數(shù)過程又重復(fù)1次。也就是說對應(yīng)GATE的每一個正跳變，計數(shù)器都輸出1個寬度為N*TCLK(其中N為計數(shù)初值，TCLK為CLK信號的周期)的負脈沖，因此稱這種方式為可編程單次脈沖方式，計數(shù)初值N=3的工作波形圖如圖3所示。