RS触发器实现精确数据采集管理

　　摘要：本文介绍基于RS触发器在数据采集管理中实现精确控制的设计应用，可以很方便地应用于各种便携式设备和嵌入式应用系统中。文中给出了整体硬件电路原理框图和各功能模块的硬件电路设计思想。实验证明，该基于RS触发器的计数设计很好地满足了计数和精度高的要求。

　　引言

　　随着工业自动化要求的提高，以及控制设备和过程监控装置之间通讯的需要，计数功能电路在不同设备间的通讯和连接，传输重要的计算数据方面，起着举足轻重的地位;ISA总线接口作为一种标准的工业接口结构得到广泛的应用。用它来实现不同仪器和设备间的通讯与连接已经相当广泛，越显重要和突出。所以，该设计把两者结合起来，设计出一款便于不同设备、仪器间的通讯和连接，并能够自动完成各种计数、计时、测试和传输数据功能的ISA总线适配器。

　　设计方案

　　本论文的主要研究内容即是研制一个通过ISA标准计算机接口实现不同仪器和设备间的通讯与连接，完成计时、计数功能。

　　为了便于设计，共将系统分为以下4个部分：(1)基于ISA标准接口计算机插槽的设计;(2)数据采集单元;(3)防止误动作单元;(4)计数单元。

　　其总体结构设计原理框图如图1所示。　　

 

　　系统硬件设计

　　标准ISA计算机插槽的设计

　　标准ISA(Industry Standard Architecture)计算机插槽采用最先进的微机系统ISA适配卡插槽，由主槽和附加槽两部分组成，每个槽都有正反两面插脚。主槽有A1~A31、B1~B31共62脚;附加槽有C1~C18、D1~D18共36脚，两个槽一共98脚[2]。ISA总线接口具体定义在各类专业书籍中都有详细介绍，这里不再累述。

　　本设计中，低4位地址不用作地址比较片选位，而用高4位作地址比较位，因为低4位比高4位变化快，高4位地址远比低4位地址稳定可靠，地址由拨码开关S确定。

　　数据采集单元

　　P1、P2、P3端口为状态量采集输入端，P4端为比较结果输出端，四个端口均为TTL电平。P1、P2、P3输入的状态量与上一时刻P1、P2、P3输入的状态量比较，如果比较结果相等，P4端口输出低电平0;比较结果不相等，输出高电平1。如果比较结果相等，说明输入状态量与上一时刻输入的状态量不同，这时需要计数器重新开始计时，P4端口输出高电平0，再经反相器，这时产生的低电平0脉冲作用给计数器清零端和RS触发器S端，计数器清零，RS触发器输出端Q输出1，作用于计数器片选端，脉冲消失后重新开始计数。如图2所示。