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基于Intel 8254的运动平台数/模转换电路设计
来源:本站整理  作者:佚名  2011-08-11 08:44:49



    在方式1计数过程中若写入新的计数初值,也只是写入到计数初值寄存器中,并不马上影响当前计数过程,同样要等到下一个GATE正跳变启动信号,计数器才接收新初值重新计数。
    2.1.2 工作方式2
    8254工作方式2——分频工作方式,既可以用软件启动(GATE=1时写入计数初值后启动),也可以用硬件启动(GATE=0时写入计数初值后并不立即开始计数,等GATE由低变高时启动计数)。方式2一旦启动,计数器就可以自动重复地工作。
    方式2工作波形图如图4所示,写入控制字后,OUT信号变为高电平,若计数初值N=3,启动计数后,以CLK信号的频率进行减1计数。当减到1时,OUT输出宽度为一个CLK时钟周期的负脉冲,OUT恢复成高电平后,计数器又重新开始计数。可以看出,OUT输出信号的频率为CLK信号频率的1/N,即N次分频,故称这种工作方式为分频工作方式。

d.jpg


    方式2需要GATE信号保持高电平。当GATE变为低电平时,停止计数。GATE由低变高后,计数初值又重新装入减1计数器中开始计数。
    方式2在计数过程中若写入新的计数初值,并不影响当前的计数过程。在本次计数结束后,才以新的计数初值开始新的分频工作方式。
    2.2 D/A转换原理
    采用1片74LS138译码器、2片可编程定时器/计数器芯片8254、1片8位数据缓存器74LS245组成D/A变换电路,如图5所示。

d.jpg


    74LS138译码器略。其中1片8254(U2的计数器2)的计数器工作在方式2,对时钟信号进行分频,输出信号OUT为一宽度为一个时钟周期的负脉冲,作为另外5个计数器的门控启动信号,启动8254开始进行D/A变换。其余5个计数器工作在方式1,在门控信号GATE上跳后的下一时钟的下降沿处开始计数,输出OUT将变低,直到计数器的值减少到零时输出将变高。给定的计数值越小,输出OUT“高”保持越长,平均电压越大;给定的计数值越大,输出OUT“高”保持越短,平均电压越小,如输出OUT的“高”和“低”相同,则输出平均电压为2.5 V,如输出OUT全为“高”,则输出平均电压为5 V,如输出OUT全为“低”,则输出平均电压为0 V,这样利用调制脉宽的方法就实现了D/A变换。
    8254输出的5路电压信号经8位数据缓存器74LS245输出。其中OUT0,OUT1,OUT2作为三路控制信号送给3个电液伺服阀,由电液伺服阀驱动各液压缸运动,进而驱动运动平台仿真飞机飞行时的升降、倾斜、俯仰等位姿。OUT3和OUT4这2路电压信号作为备份,维修时使用。

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