基于Intel 8254的運動平臺數／模轉換電路設計
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2．1 8254簡介
可編程定時器／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要求，因此得到廣泛應用。8254是Intel公司生產的通用定時／計數器，是在8253的基礎上稍加改進而推出的改進型產品，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個相互獨立的16位定時／計數器。主要管腳如圖2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/187408.htm
數據線D0～D7與CPU的數據總線相連接，是雙向三態的數據線，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值或狀態字，也就是說由RD來讀取8254中的某個計數器的相關內容；WR是一個低電平有效的由CPU發來的控制信號，CPU通過此信號向8254發送控制字和計數值；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作計數器或定時器的計數脈沖；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的每一個計數器都有6種工作方式。不同的工作方式下，計數過程的啟動方式不同，OUT端的輸出波形不同，自動重復功能、GATE的控制作用以及更新計數初值對計數過程的影響也不完全相同。同一芯片中的3個計數器，可以分別編程選擇不同的工作方式。三自由度運動平臺數／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，是一種硬件啟動計數工作方式，不能自動重復但通過GATE的正跳變可使計數過程重新開始。在寫入方式1的控制字后，OUT成為高電平，在寫入計數初值后，要等GATE信號出現正跳變時才能開始計數。在下一個CLK脈沖到來后，OUT變低，將計數初值送入計數器并開始減1計數，直到計數器減到0后OUT變為高電平。
計數過程一旦啟動，GATE即使變成低電平也不會使計數中止。計數完成后若GATE再來一個正跳變，計數過程又重復1次。也就是說對應GATE的每一個正跳變，計數器都輸出1個寬度為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。
在計數過程啟動之后計數完成之前，若GAFE又發生正跳變，則計數器又從初值開始重新計數，OUT端仍為低電平，兩次的計數過程合在一起使OUT輸出的負脈沖加寬了。
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