高精度可配置定時電路

　　引言

　　在工業(yè)控制、家電應(yīng)用、民用爆破、武器引信等領(lǐng)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(shù)目也不一樣，針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域，定時的進制、定時方式也不盡相同。在某些應(yīng)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(yīng)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(yīng)用中定時方式是要求總共定時多長時間，而別的應(yīng)用中要求定時方式為從某一時刻到另一時刻?？傊?，應(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)域的應(yīng)用。

　　本文設(shè)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(shù)據(jù)通信方式等主要可配置項。

　　電路框圖

　　電路內(nèi)嵌128×16 B 容量EEPROM存儲陣列，把需要處理的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)存儲窗口。功能配置信息中設(shè)置一個“有效定時數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(guān)系如圖2。

電路在上電后，由上電引導(dǎo)模塊把EEPROM中的配置信息載入到功能寄存器組中，再根據(jù)功能寄存器組配置狀態(tài)(主要指“有效定時數(shù)據(jù)存儲窗口控制字)把相應(yīng)的定時數(shù)據(jù)載入到定時寄存器組中。完成上電引導(dǎo)過程后，可由DATAin進行電路配置更改和定時數(shù)據(jù)更新等功能，確認配置方式和定時數(shù)據(jù)無誤后，可以通過電路定時啟動端口發(fā)送啟動電平脈沖或者由DATAin發(fā)送定時器啟動禎來啟動內(nèi)部定時器，三個定時器可以同時或者分時啟動，可根據(jù)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(nèi)每個定時器對應(yīng)都對應(yīng)一個定時器配置字，這樣，可以根據(jù)應(yīng)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(xiàn)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(nèi)含三個16位定時器，三個16位定時器之間進行一定規(guī)律的級聯(lián)，以構(gòu)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(xiàn)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。