脈沖電源脈沖序列產生的一種方法

　　8253可編程計數(shù)器/定時器的工作頻率為0～2MHz，它有3個獨立編程的計數(shù)器，每個計數(shù)器有三個引腳，分別為時鐘CLK、門控GATE、計數(shù)器和計時結束輸出OUT；每個計數(shù)器分別有6種工作方式。下面針對使用到的兩種工作方式——方式1和方式2的工作原理［1］進行簡述。
　　方式1：可編程單穩(wěn)，即由外部硬件產生的門控信號GATE觸發(fā)8253而輸出單穩(wěn)脈沖。計數(shù)器裝入計數(shù)初值后，在門控信號GATE由低電平變高電平并保持時，計數(shù)器開始計數(shù)，此時輸出端變成低電平并開始單穩(wěn)過程。當計數(shù)結束時，輸出端OUT轉變成高電平，單穩(wěn)過程結束，在OUT端輸出一個單穩(wěn)脈沖。硬件再次觸發(fā)，OUT端可再次輸出一個同樣的單穩(wěn)脈沖。單穩(wěn)脈沖的寬度由裝入計數(shù)器的計數(shù)初值決定。在WR信號的上升沿(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寫入計數(shù)值后，計數(shù)器并不馬上開始計數(shù)，而要等到門控信號GATE啟動之后的下一個CLK的下降沿才開始。在整個計數(shù)過程中，輸出端OUT保持低電平，直至計數(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N分頻計數(shù)器。其輸出是將輸入時鐘按照N計數(shù)值分頻后得到的一個連續(xù)脈沖。在該方式下，當計數(shù)器裝入初始值開始工作后，輸出端OUT將不斷地輸出負脈沖，其寬度為一個時鐘周期的時間，而兩個負脈沖間的時間脈沖個數(shù)等于計數(shù)器裝入的計數(shù)初值。若計數(shù)初值為N，則每N個輸入脈沖輸出一個脈沖。當CPU寫完控制字后，輸出端OUT轉變成高電平，計數(shù)器將立即自動開始對輸入CLK時鐘計數(shù)。在計數(shù)過程中，OUT端始終保持高電平，直至計數(shù)器的計數(shù)值減到1時，OUT端才變?yōu)榈碗娖?，其保持的寬度為一個輸入CLK時鐘周期的時間，然后輸出端OUT恢復高電平，計數(shù)器重新開始計數(shù)。

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

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

　　由于每個計數(shù)器中的計數(shù)寄存器為16位，因而該脈沖序列周期最大為65535個時鐘周期。如以1MHz時鐘頻率計，則最大脈沖信號周期為65535μs，即65.535ms，對于脈沖周期要求更長的可采用二級級聯(lián)方式，詳細可參考有關書籍，限于篇幅，本文不作介紹。在實際應用中，通過改變提供給8253的時鐘信號和改變計數(shù)器的計數(shù)值可分別控制脈寬和脈間寬度，具有很強的靈活性。

　　8253脈沖信號產生電路的連接如圖3。

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

　　下面以產生脈寬寬度Ti為2μs(Ni=2)、脈間寬度T0為6μs(N0＝6)的脈沖信號為例介紹軟件編程方法。
　　根據(jù)上述要求，計數(shù)器0的控制字為14H(方式2、單字節(jié)、十六進制計數(shù)方式)，計數(shù)器1的控制字為52H(方式1、單字節(jié)、十六進制計數(shù)方式)。
　
5試驗結果
　　按照上述參數(shù)設置，從計數(shù)器1輸出的脈沖序列如圖4。