脈沖電源脈沖序列產(chǎn)生的一種方法

　　8253可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作頻率為0～2MHz，它有3個(gè)獨(dú)立編程的計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器有三個(gè)引腳，分別為時(shí)鐘CLK、門控GATE、計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)結(jié)束輸出OUT；每個(gè)計(jì)數(shù)器分別有6種工作方式。下面針對(duì)使用到的兩種工作方式——方式1和方式2的工作原理［1］進(jìn)行簡(jiǎn)述。
　　方式1：可編程單穩(wěn)，即由外部硬件產(chǎn)生的門控信號(hào)GATE觸發(fā)8253而輸出單穩(wěn)脈沖。計(jì)數(shù)器裝入計(jì)數(shù)初值后，在門控信號(hào)GATE由低電平變高電平并保持時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，此時(shí)輸出端變成低電平并開始單穩(wěn)過程。當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，輸出端OUT轉(zhuǎn)變成高電平，單穩(wěn)過程結(jié)束，在OUT端輸出一個(gè)單穩(wěn)脈沖。硬件再次觸發(fā)，OUT端可再次輸出一個(gè)同樣的單穩(wěn)脈沖。單穩(wěn)脈沖的寬度由裝入計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值決定。在WR信號(hào)的上升沿(CPU寫控制字之后)，輸出端OUT保持高電平(若OUT原為低電平則變?yōu)楦唠娖?。CPU寫入計(jì)數(shù)值后，計(jì)數(shù)器并不馬上開始計(jì)數(shù)，而要等到門控信號(hào)GATE啟動(dòng)之后的下一個(gè)CLK的下降沿才開始。在整個(gè)計(jì)數(shù)過程中，輸出端OUT保持低電平，直至計(jì)數(shù)值至0，OUT變?yōu)楦唠娖綖橹埂?BR>　　方式2：速率發(fā)生器，其功能如同一個(gè)N分頻計(jì)數(shù)器。其輸出是將輸入時(shí)鐘按照N計(jì)數(shù)值分頻后得到的一個(gè)連續(xù)脈沖。在該方式下，當(dāng)計(jì)數(shù)器裝入初始值開始工作后，輸出端OUT將不斷地輸出負(fù)脈沖，其寬度為一個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)間，而兩個(gè)負(fù)脈沖間的時(shí)間脈沖個(gè)數(shù)等于計(jì)數(shù)器裝入的計(jì)數(shù)初值。若計(jì)數(shù)初值為N，則每N個(gè)輸入脈沖輸出一個(gè)脈沖。當(dāng)CPU寫完控制字后，輸出端OUT轉(zhuǎn)變成高電平，計(jì)數(shù)器將立即自動(dòng)開始對(duì)輸入CLK時(shí)鐘計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過程中，OUT端始終保持高電平，直至計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減到1時(shí)，OUT端才變?yōu)榈碗娖剑浔３值膶挾葹橐粋€(gè)輸入CLK時(shí)鐘周期的時(shí)間，然后輸出端OUT恢復(fù)高電平，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)。

　
　　其中：SC1 SC0為計(jì)數(shù)器選擇位；RL1 RL0為計(jì)數(shù)器讀寫操作選擇位，以確定計(jì)數(shù)器進(jìn)行裝入或讀出是單字節(jié)還是雙字節(jié)；M2 M1 M0為計(jì)數(shù)器工作方式選擇位；BCD表示計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方式選擇位。

　　在實(shí)現(xiàn)過程中，讓計(jì)數(shù)器0工作于速率發(fā)生器方式(方式2)，計(jì)數(shù)器1工作于可編程單穩(wěn)方式(方式1)。假設(shè)提供給8253的時(shí)鐘周期為T，所需脈寬寬度Ti是Ni個(gè)時(shí)鐘周期的寬度，即Ti=Ni×T；所需脈間寬度T0是N0個(gè)時(shí)鐘周期的寬度，即T0=N0×T。如圖2所示。

　　由于每個(gè)計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)寄存器為16位，因而該脈沖序列周期最大為65535個(gè)時(shí)鐘周期。如以1MHz時(shí)鐘頻率計(jì)，則最大脈沖信號(hào)周期為65535μs，即65.535ms，對(duì)于脈沖周期要求更長(zhǎng)的可采用二級(jí)級(jí)聯(lián)方式，詳細(xì)可參考有關(guān)書籍，限于篇幅，本文不作介紹。在實(shí)際應(yīng)用中，通過改變提供給8253的時(shí)鐘信號(hào)和改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可分別控制脈寬和脈間寬度，具有很強(qiáng)的靈活性。

　　8253脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的連接如圖3。

　　本文中時(shí)鐘頻率為1MHz，周期T為1μs。計(jì)數(shù)器0的口地址為300H，計(jì)數(shù)器1的口地址為301H，8253控制寄存器的口地址為303H。

　　下面以產(chǎn)生脈寬寬度Ti為2μs(Ni=2)、脈間寬度T0為6μs(N0＝6)的脈沖信號(hào)為例介紹軟件編程方法。
　　根據(jù)上述要求，計(jì)數(shù)器0的控制字為14H(方式2、單字節(jié)、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)方式)，計(jì)數(shù)器1的控制字為52H(方式1、單字節(jié)、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)方式)。
　
5試驗(yàn)結(jié)果
　　按照上述參數(shù)設(shè)置，從計(jì)數(shù)器1輸出的脈沖序列如圖4。