高精度可配置定時電路

　　引言

　　在工業控制、家電應用、民用爆破、武器引信等領域，利用到很多時間類控制事件，這些時間類控制控制事件需要用到不同功能的定時器電路，這些時間控制事件要求的定時長度各不相同，需要的定時器數目也不一樣，針對不同的應用領域，定時的進制、定時方式也不盡相同。在某些應用中，可能會利用到多個時間事件，但是時間長度不是很長，而別的應用中卻是單個時間事件，但是要求時間長度很長。也有可能某些應用中定時方式是要求總共定時多長時間，而別的應用中要求定時方式為從某一時刻到另一時刻?？傊瑧妙I域的不同，對定時電路的要求也不盡相同。這就要求定時器電路具備一定的配置功能，已滿足該定時器電路在不同領域的應用。

　　本文設計的定時電路具備以下配置能力：時間長度、定時方式、定時進制、定時器的啟動、定時達到后輸出、數據通信方式等主要可配置項。

　　電路框圖

　　電路內嵌128×16 B 容量EEPROM存儲陣列，把需要處理的數據做為一個最小項，把EEPROM空間按地址順序分為8個16×16 B存儲窗口。其中固定一個窗口為功能配置信息存儲窗口，其余窗口為定時數據存儲窗口。功能配置信息中設置一個“有效定時數據存儲窗口”控制字，可以把一些常見固定的定時出具寫入EEPROM某些窗口中，如果需要進行某種固定的定時時，只需要把功能配置字中““有效定時數據存儲窗口”控制字進行改寫，即可立即進行需要的定時功能。EEPROM與寄存器組映射關系如圖2。

電路在上電后，由上電引導模塊把EEPROM中的配置信息載入到功能寄存器組中，再根據功能寄存器組配置狀態(主要指“有效定時數據存儲窗口控制字)把相應的定時數據載入到定時寄存器組中。完成上電引導過程后，可由DATAin進行電路配置更改和定時數據更新等功能，確認配置方式和定時數據無誤后，可以通過電路定時啟動端口發送啟動電平脈沖或者由DATAin發送定時器啟動禎來啟動內部定時器，三個定時器可以同時或者分時啟動，可根據控制需要進行啟動。

　　定時器配置

　　表1為定時器配置字，電路內每個定時器對應都對應一個定時器配置字，這樣，可以根據應用定時要求，對三個定時器進行任一定時器的配置。同時要說明的是，定時器的啟動方式配置和輸出脈沖控制所定義的信號類型基本一致，這樣就可以實現啟動一個定時器定時完畢后立即啟動另一個定時器的定時功能。

　　電路內含三個16位定時器，三個16位定時器之間進行一定規律的級聯，以構成更大定時范圍的定時器。配制方式如下圖：

　　這樣，電路可通過配制C0、C1、C2來使定時器實現不同方式的組合。當然，當C0、C1、C2都為1時，定時器電路將無外部時鐘輸入，此時電路不具備定時功能。