[发明专利]十二通道隔离型测速板卡

说明书

技术领域：

本发明涉及一种十二通道隔离型测速板卡。

背景技术：

目前工控领域里使用的多通道隔离型计数板卡仅计数或定时作用,对外部输入信号也没有有源滤波,信号上叠加的毛刺容易误触发。本板卡对每个通道输入信号有源低通滤波并光电隔离，精确地测量每个输入方波信号的宽度。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供实时检测每个通道方波信号的宽度,并实时申请中断的十二通道隔离型测速板卡。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

十二通道隔离型测速板卡，其特征在于：

该板卡采用XILINXXC95144XL-PQ100CPLD可编程逻辑器件，片选译码、逻辑运算全部编程在芯片内；来自计算机内部总线的地址线、数据线及控制线接入CPLD，地址线A4～9经译码选通板卡，每个脉冲经有源滤波、光电隔离去除毛刺等信号干扰，脉冲信号经CPLD的双窄脉冲闭锁电路，一旦闭锁由软件自复位，软件设定8253每个通道的计数或定时工作方式，实现相应的功能，每个通道都可以设置事件到中断，中断服务程序读取每个通道状态，响应相应中断，执行预设的动作，处理完成后回到断点继续运行；

8253有6种可供选择的工作方式，以完成定时、计数等多种功能：

方式0：计数结束则中断

工作方式0被称为计数结束中断方式，当任一通道被定义为工作方式0时，OUTi输出为低电平；若门控信号GATE为高电平，当CPU利用输出指令向该通道写入计数值使WR#有效时，OUT仍保持低电平，之后的下一时钟周期下降沿计数器开始减“1”计数，直到计数值为“0”，此刻OUT将输出由低电平向高电平跳变，可用它向CPU发出中断请求，OUT端输出的高电平一直维持到下次再写入计数值为止；

在工作方式0情况下，门控信号GATE用来控制减“1”计数操作是否进行。当GATE＝1时，允许减“1”计数；GATE＝0时，禁止减“1”计数；计数值将保持GATE有效时的数值不变，待GATE重新有效后，减“1”计数继续进行；

显然，利用工作方式0既可完成计数功能，也可完成定时功能，当用作计数器时，应将要求计数的次数预置到计数器中，将要求计数的事件以脉冲方式从CLK端输入，由它对计数器进行减“1”计数，直到计数值为0，此刻OUTi输出正跳变，表示计数次数到。当用作定时器时，应把根据要求定时的时间和CLKi的周期计算出定时系数，预置到计数器中，从CLK，输入的应是一定频率的时钟脉冲，由它对计数器进行减“1”计数，定时时间从写入计数值开始，到计数值计到“0”为止，这时OUTi输出正跳变，表示定时时间到；

其中任一通道工作在方式0情况下，计数器初值一次有效，经过一次计数或定时后如果需要继续完成计数或定时功能，必须重新写入计数器的初值。

方式1：单脉冲发生器

工作方式1被称作可编程单脉冲发生器。进入这种工作方式，CPU装入计数值n后OUT输出高电平，不管此时的GATE输入是高电平还是低电平，都不开始减“1”计数，必须等到GATE由低电平向高电平跳变形成一个上升沿后，计数过程才会开始，与此同时，OUT输出由高电平向低电平跳变，形成了输出单脉冲的前沿，待计数值计到“0”，OUT输出由低电平向高电平跳变，形成输出单脉冲的后沿，因此，由方式l所能输出单脉冲的宽度为CLK周期的n倍；

如果在减“1”计数过程中，GATE由高电平跳变为低电乎，这并不影响计数过程，仍继续计数；但若重新遇到GATE的上升沿，则从初值开始重新计数，其效果会使输出的单脉冲加宽；

其中计数值也是一次有效，每输入一次计数值，只产生一个负极性单脉冲；

方式2：速率波发生器

工作方式2被称作速率波发生器，进入这种工作方式，OUT输出高电平，装入计数值n后如果GATE为高电平，则立即开始计数，OUT保持为高电平不变；待计数值减到“1”和“0”之间，OUT将输出宽度为一个CLK周期的负脉冲，计数值为“0”时，自动重新装入计数初值n，实现循环计数，OUT将输出一定频率的负脉冲序列，其脉冲宽度固定为一个CLK周期，重复周期为CLK周期的n倍；

如果在减“1”计数过程中，GATE变为无效(输入0电平)，则暂停减“1”计数，待GATE恢复有效后，从初值n开始重新计数；这样会改变输出脉冲的速率；