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閉環(huán)中走絲線切割/閉環(huán)線切割機床概念淺析（下）
銜接上篇：
2．3 接口電路
設計接口電路時，主要考慮3方面因素；
（1）總線負載。當CPU讀插件板上的內存或接口時，內存芯片式接口芯片將數據傳送到系統(tǒng)總線的數據總線上，此時數據總線上的所有負載都將成為內存芯片式接口芯片的負載。為了保證總線的正常工作，在接口電路中要增加雙向數據驅動。
（2）總線的競爭。PC機屬于獨立式I/O接口尋址方式，對一個地址，計算機可有I/O讀寫、DMA讀寫和存儲器讀寫，它們地址譯碼中加入AEN信號，避免DMA操作不會選通I/O地址。存儲器I/O接口地址易產生混淆，利用硬件電路進行存取，避免了總線競爭。只當CPU讀接口卡時，才允許通向系統(tǒng)數據線的三態(tài)門導通，其他任何時刻這些三態(tài)門必須呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。
（3）接口保護。接口電路還應考慮由于接口電路出現(xiàn)故障或工作時的誤動作對計算機造成的損壞。
2．4 基于ISA總線的接口電路設計
（1）緩沖器有保護功能設計
用八同相雙向三志緩沖器/驅動器芯片SN74HC245緩沖ISA總線擴展槽與各器件間的8位數據信號。SN74HC245不但起緩沖、隔離作用，還有一定的保護和控制作用。工控機讀控制信號（低電平有效）邊接到SN74HC245的DIR（方向控制端），而門控信號接信號CS245。CS245W信號是I/O端口讀寫信號和接口地址譯碼信號產生的信號。當讀有效為低電平時，8254的數據可通過SN74HC245輸入到計算機；讀有效為高電平時，計算機的數據輸出。CS245實現(xiàn)只有計算機與8254交換數據時，選通SN74HC245的門控信號G，使之三態(tài)門打開。
（2）端口地址譯碼電路
采用GAL22V10芯片實現(xiàn)接口地址譯碼，為細分辨向電路提供時鐘CLK信號；為8254的片選線一起確定8254的地址。接口電源理圖見隨機說明說。
GAL器件是一種高性能的理想PLD產品。GAL器件采用E2CMOS工藝，可進行反復的編程和擦除，且具用低功耗、高速的特點。常用GAL器件有GAL16V8、GAL20V8、GAL22V10等。
GAL16V8、GAL20V8的使用方泛。但對于某些應用場合，這兩種GAL芯片往往不能滿足需要，其主要不足之處：乘積項不能超過8個； 能配置的輸出引腳zui多只有8個；不能對寄存器進行復位或置位操作；對反饋結構的限制較多，有些引腳不能反饋等。
GAL22V10是一種通用型GAL器件，它可以從某種程度上解決以上提到的GAL16V8和GAL20V8不足之處。GAL22V10內部共有132個與門，且輸出管腳上的與門不是平均分配；邏輯設計表達式中“與”項zui多為22個變量的邏輯乘；GAL22V10的輸出宏單元較簡潔、靈活，容易使用，不像GAL20V8在不同輸出模式下輸出反饋的種種限制。GAL22V10的輸出寵單元（OLMC）每個輸出寵單元由各自的SO和SI控制，可有4種不同的輸出工作模式。可編程的位置和復位可由二個與門進行統(tǒng)一的置位控制。
GAL22V10的邏輯設計軟件可用ABEL（3。0版以上）或其他邏輯設計語言。如PRO公司的Pro 98/99都集成了一個CUPL邏輯設計語言。CUPL語言也是一種編譯型硬件描述語言。VHDL支持所有的PLD器件。Pro 199的PLD設計工具支持實時檢測，并給出錯誤提示。通過其中的PLD-CUPL Wizard可很快捷地建立基于原理圖或文本方式的PLD設計文件，對這個文件進行編譯，就可得到符合工業(yè)標準的JEDEC文件（*。JED）。</P
ABEL語言是美國DATA I/O公司的一種編譯型邏輯設計語言，它以其方便、靈活、易于掌握的特點，深受硬件邏輯設計者的喜愛。利用它高度結構化的語言、靈活多樣的邏輯描述形式可很容易地編寫出Abel原文件，編譯過程對用戶的邏輯設計進行語法檢查、邏輯化簡、自動成符合JEDEC標準的JED文件中的錯誤，或發(fā)現(xiàn)可能產生幫障的隱患，以提高設計的可靠性。ABEL軟件是通用的PLD器件設計軟件，高版本的ABEL幾乎可支持任何一種PLD器件。
不論選用那一種設計語言，zui后都要生成JEDEC格式文件，才能能過編程器燒入PLE器件。
總而言之，針對精密度數控機床伺服系統(tǒng)對位置反饋要求精度高、實時性好的特點，設計智能接口模塊來處理光柵尺信號，然后將其輸入工控機。在接口電路中利用GAL22V10芯片，可實現(xiàn)I/O端口控制和地址譯碼。GAL器件的使用，實現(xiàn)了用一片芯片代替幾個芯片，不僅減小了接口電路的體積，簡化了電路的設計，且減少了級延遲，提高了系統(tǒng)處理速度。
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