RS觸發器實現精確數據采集管理

　　摘要：本文介紹基于RS觸發器在數據采集管理中實現精確控制的設計應用，可以很方便地應用于各種便攜式設備和嵌入式應用系統中。文中給出了整體硬件電路原理框圖和各功能模塊的硬件電路設計思想。實驗證明，該基于RS觸發器的計數設計很好地滿足了計數和精度高的要求。

　　引言

　　隨著工業自動化要求的提高，以及控制設備和過程監控裝置之間通訊的需要，計數功能電路在不同設備間的通訊和連接，傳輸重要的計算數據方面，起著舉足輕重的地位;ISA總線接口作為一種標準的工業接口結構得到廣泛的應用。用它來實現不同儀器和設備間的通訊與連接已經相當廣泛，越顯重要和突出。所以，該設計把兩者結合起來，設計出一款便于不同設備、儀器間的通訊和連接，并能夠自動完成各種計數、計時、測試和傳輸數據功能的ISA總線適配器。

　　設計方案

　　本論文的主要研究內容即是研制一個通過ISA標準計算機接口實現不同儀器和設備間的通訊與連接，完成計時、計數功能。

　　為了便于設計，共將系統分為以下4個部分：(1)基于ISA標準接口計算機插槽的設計;(2)數據采集單元;(3)防止誤動作單元;(4)計數單元。

　　其總體結構設計原理框圖如圖1所示。　　

 

　　系統硬件設計

　　標準ISA計算機插槽的設計

　　標準ISA(Industry Standard Architecture)計算機插槽采用最先進的微機系統ISA適配卡插槽，由主槽和附加槽兩部分組成，每個槽都有正反兩面插腳。主槽有A1~A31、B1~B31共62腳;附加槽有C1~C18、D1~D18共36腳，兩個槽一共98腳[2]。ISA總線接口具體定義在各類專業書籍中都有詳細介紹，這里不再累述。

　　本設計中，低4位地址不用作地址比較片選位，而用高4位作地址比較位，因為低4位比高4位變化快，高4位地址遠比低4位地址穩定可靠，地址由撥碼開關S確定。

　　數據采集單元

　　P1、P2、P3端口為狀態量采集輸入端，P4端為比較結果輸出端，四個端口均為TTL電平。P1、P2、P3輸入的狀態量與上一時刻P1、P2、P3輸入的狀態量比較，如果比較結果相等，P4端口輸出低電平0;比較結果不相等，輸出高電平1。如果比較結果相等，說明輸入狀態量與上一時刻輸入的狀態量不同，這時需要計數器重新開始計時，P4端口輸出高電平0，再經反相器，這時產生的低電平0脈沖作用給計數器清零端和RS觸發器S端，計數器清零，RS觸發器輸出端Q輸出1，作用于計數器片選端，脈沖消失后重新開始計數。如圖2所示。