脉冲电源脉冲序列产生的一种方法

　　介绍一种利用8253芯片产生可变的脉冲序列的方法。在该方法中，通过软件编程使8253的2个计数通道分别工作在方式1和方式2，产生脉宽、脉间宽度可变的脉冲序列。

　　关键词：电源;微机控制;脉冲

　　A Method to Generate Programmable Pulse Sequence of Pulse Power Supply

　　ZHAO Jianfeng

　　(Xiamen Aeronautics Co., Xiamen 361006, China)

　　Key words: power supply; microcomputer control; pulse

　　8253可编程计数器/定时器的工作频率为0～2MHz，它有3个独立编程的计数器，每个计数器有三个引脚，分别为时钟CLK、门控GATE、计数器和计时结束输出OUT;每个计数器分别有6种工作方式。下面针对使用到的两种工作方式——方式1和方式2的工作原理[1]进行简述。

　　方式1：可编程单稳，即由外部硬件产生的门控信号GATE触发8253而输出单稳脉冲。计数器装入计数初值后，在门控信号GATE由低电平变高电平并保持时，计数器开始计数，此时输出端变成低电平并开始单稳过程。当计数结束时，输出端OUT转变成高电平，单稳过程结束，在OUT端输出一个单稳脉冲。硬件再次触发，OUT端可再次输出一个同样的单稳脉冲。单稳脉冲的宽度由装入计数器的计数初值决定。在WR信号的上升沿(CPU写控制字之后)，输出端OUT保持高电平(若OUT原为低电平则变为高电平)。CPU写入计数值后，计数器并不马上开始计数，而要等到门控信号GATE启动之后的下一个CLK的下降沿才开始。在整个计数过程中，输出端OUT保持低电平，直至计数值至0，OUT变为高电平为止。

　　方式2：速率发生器，其功能如同一个N分频计数器。其输出是将输入时钟按照N计数值分频后得到的一个连续脉冲。在该方式下，当计数器装入初始值开始工作后，输出端OUT将不断地输出负脉冲，其宽度为一个时钟周期的时间，而两个负脉冲间的时间脉冲个数等于计数器装入的计数初值。若计数初值为N，则每N个输入脉冲输出一个脉冲。当CPU写完控制字后，输出端OUT转变成高电平，计数器将立即自动开始对输入CLK时钟计数。在计数过程中，OUT端始终保持高电平，直至计数器的计数值减到1时，OUT端才变为低电平，其保持的宽度为一个输入CLK时钟周期的时间，然后输出端OUT恢复高电平，计数器重新开始计数。

　　其中：SC1 SC0为计数器选择位;RL1 RL0为计数器读写操作选择位，以确定计数器进行装入或读出是单字节还是双字节;M2 M1 M0为计数器工作方式选择位;BCD表示计数器计数方式选择位。

　　在实现过程中，让计数器0工作于速率发生器方式(方式2)，计数器1工作于可编程单稳方式(方式1)。假设提供给8253的时钟周期为T，所需脉宽宽度Ti是Ni个时钟周期的宽度，即Ti=Ni×T;所需脉间宽度T0是N0个时钟周期的宽度，即T0=N0×T。如图2所示。

　　由于每个计数器中的计数寄存器为16位，因而该脉冲序列周期最大为65535个时钟周期。如以1MHz时钟频率计，则最大脉冲信号周期为65535μs，即65.535ms，对于脉冲周期要求更长的可采用二级级联方式，详细可参考有关书籍，限于篇幅，本文不作介绍。在实际应用中，通过改变提供给8253的时钟信号和改变计数器的计数值可分别控制脉宽和脉间宽度，具有很强的灵活性。

　　8253脉冲信号产生电路的连接如图3。

　　本文中时钟频率为1MHz，周期T为1μs。计数器0的口地址为300H，计数器1的口地址为301H，8253控制寄存器的口地址为303H。

　　下面以产生脉宽宽度Ti为2μs(Ni=2)、脉间宽度T0为6μs(N0=6)的脉冲信号为例介绍软件编程方法。

　　根据上述要求，计数器0的控制字为14H(方式2、单字节、十六进制计数方式)，计数器1的控制字为52H(方式1、单字节、十六进制计数方式)。

　　5试验结果

　　按照上述参数设置，从计数器1输出的脉冲序列如图4。