基于Intel 8254的運動平臺數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路設計
在方式1計數(shù)過程中若寫入新的計數(shù)初值,也只是寫入到計數(shù)初值寄存器中,并不馬上影響當前計數(shù)過程,同樣要等到下一個GATE正跳變啟動信號,計數(shù)器才接收新初值重新計數(shù)。
2.1.2 工作方式2
8254工作方式2——分頻工作方式,既可以用軟件啟動(GATE=1時寫入計數(shù)初值后啟動),也可以用硬件啟動(GATE=0時寫入計數(shù)初值后并不立即開始計數(shù),等GATE由低變高時啟動計數(shù))。方式2一旦啟動,計數(shù)器就可以自動重復地工作。
方式2工作波形圖如圖4所示,寫入控制字后,OUT信號變?yōu)楦唠娖剑粲嫈?shù)初值N=3,啟動計數(shù)后,以CLK信號的頻率進行減1計數(shù)。當減到1時,OUT輸出寬度為一個CLK時鐘周期的負脈沖,OUT恢復成高電平后,計數(shù)器又重新開始計數(shù)。可以看出,OUT輸出信號的頻率為CLK信號頻率的1/N,即N次分頻,故稱這種工作方式為分頻工作方式。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/187408.htm
方式2需要GATE信號保持高電平。當GATE變?yōu)榈碗娖綍r,停止計數(shù)。GATE由低變高后,計數(shù)初值又重新裝入減1計數(shù)器中開始計數(shù)。
方式2在計數(shù)過程中若寫入新的計數(shù)初值,并不影響當前的計數(shù)過程。在本次計數(shù)結(jié)束后,才以新的計數(shù)初值開始新的分頻工作方式。
2.2 D/A轉(zhuǎn)換原理
采用1片74LS138譯碼器、2片可編程定時器/計數(shù)器芯片8254、1片8位數(shù)據(jù)緩存器74LS245組成D/A變換電路,如圖5所示。
74LS138譯碼器略。其中1片8254(U2的計數(shù)器2)的計數(shù)器工作在方式2,對時鐘信號進行分頻,輸出信號OUT為一寬度為一個時鐘周期的負脈沖,作為另外5個計數(shù)器的門控啟動信號,啟動8254開始進行D/A變換。其余5個計數(shù)器工作在方式1,在門控信號GATE上跳后的下一時鐘的下降沿處開始計數(shù),輸出OUT將變低,直到計數(shù)器的值減少到零時輸出將變高。給定的計數(shù)值越小,輸出OUT“高”保持越長,平均電壓越大;給定的計數(shù)值越大,輸出OUT“高”保持越短,平均電壓越小,如輸出OUT的“高”和“低”相同,則輸出平均電壓為2.5 V,如輸出OUT全為“高”,則輸出平均電壓為5 V,如輸出OUT全為“低”,則輸出平均電壓為0 V,這樣利用調(diào)制脈寬的方法就實現(xiàn)了D/A變換。
8254輸出的5路電壓信號經(jīng)8位數(shù)據(jù)緩存器74LS245輸出。其中OUT0,OUT1,OUT2作為三路控制信號送給3個電液伺服閥,由電液伺服閥驅(qū)動各液壓缸運動,進而驅(qū)動運動平臺仿真飛機飛行時的升降、傾斜、俯仰等位姿。OUT3和OUT4這2路電壓信號作為備份,維修時使用。
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