可编程定时器，计数器.pptVIP

第8章 可编程定时器/计数器8253及其应用 接口原理 8253的基本工作原理 8253的内部结构和引脚信号 8253的编程 8253的工作方式 8253的应用举例 8.1 接口原理 接口电路中的电路单元 输入/输出数据锁存器和缓冲器：用以解决CPU与外设之间速度不匹配的矛盾，以及起隔离和缓冲的作用； 控制命令和状态寄存器：以存放CPU对外设的控制命令，以及外设的状态信息； 接口原理 地址译码器 用来选择接口电路中的不同端口（寄存器） 读写控制逻辑 中断控制逻辑 接口原理 片选概念 必须要有一个地址信号选中接口芯片后，才能使该接口芯片进入电路工作状态。 选通端CE（Chip Enable），又称片选端CS （Chip Select）。CE端是控制接口芯片进入电路工作状态的引脚端。 接口原理 读/写概念 用IN，OUT指令读/写 可编程接口的概念 接口芯片大部分是多通道、多功能的。 多通道是指一个接口芯片一面与CPU连接，另一面可接几个外设；多功能是指一个接口芯片能实现多种接口功能，实现不同的电路工作状态。 接口原理 可编程序接口芯片 各硬件单元不是固定连接的 可由用户在使用中选择 即通过计算机的指令来选择不同的通道和不同的电路功能 称为“编程控制” 接口电路工作状态可由计算机指令来控制的接口芯片称为“可编程序接口芯片” 控制寄存器 用来存放控制电路组态的控制字节的寄存器 接口原理 “联络”的概念 接口芯片常常需要和外设间有一定的“联络”信号，以保证信息的正常传送。 通常采用两个“联络”（Handhake）信号： （选通信号，strobe）和RDY（就绪信号，Ready） 8.1 定时器/计数器的概念 可编程定时器/计数器的概念 软件控制的硬件定时器 定时方式 计数制 输出波形 触发方式 循环方式 计数间隔 控制寄存器 可编程定时器/计数器的工作原理 可编程定时器/计数器的工作原理 16位计数初值寄存器CR 存放计数初值 可通过程序来设定 计数执行单元CE 一个16位减法计数器 初值是计数初值寄存器的内容 对CLK脉冲计数 启动后每出现一个CLK脉冲计数值减1 当减为零时通过OUT输出指示信号 可编程定时器/计数器的工作原理 CLK信号 周期性时钟信号，定时器功能； 非周期性事件计数信号，计数器功能。 计数输出锁存器OL 通常跟随计数执行单元的内容而变化 当接收到CPU锁存命令时就锁存当前的计数值 GATE信号 控制输入端 有多种控制作用（允许/禁止计数、启动/停止计数） 8.3 8253的结构和功能 8253的结构和功能 三个独立的16位计数器 可用程序设置成多种工作方式 按十进制或二进制计数 最高计数速率2MHz 8253的结构和功能 数据总线缓冲器D7 ~ D0 8位 三态 双向 读/写控制逻辑 CS：片选信号 低电平有效 RD：读信号 低电平有效 WR：写信号 低电平有效 A1 A0：端口选择信号 8253的结构和功能 三个计数器/定时器通道 8位控制字寄存器 16位计数初值寄存器 减一计数器 为0时从OUT端上输出一个脉冲 输出锁存器 定时时间 时钟脉冲周期X预置的计数初值 CLK 计数脉冲或标准脉冲输入端 OUT 计数值为0时输出一个脉冲 GATE 允许端，当GATE=1时允许计数 8253的结构和功能 每个通道三个寄存器 8位控制寄存器 16位计数初值寄存器 分两次写入 16位减法计数寄存器 控制字寄存器 只写寄存器 接受写入的控制字 8253的控制寄存器 工作方式控制字 SC1，SC0—计数器选择 8253的控制寄存器 RL1，RL0—CPU读/写操作 8253的控制寄存器 M2M1M0—工作方式选择 BCD—计数方式选择 8253的控制寄存器 GATE信号的功能 8253的工作方式 先向8253写入控制字 控制字起复位作用 使OUT端变为工作方式中规定的状态和对计数初值寄存器CR清零 然后再写入计数初值到CR中 其最大值为0000H 8253的工作方式 方式0—计数结束中断方式 典型的事件计数用法 CLK端作为事件计数输入信号 计数执行单元CE为零时OUT端变为高电平 可作为中断请求信号 8253的工作方式 方式0的特点和应用 计数过程由软件启动 GATE的作用是开放计数或禁止计数 OUT端由低变高表示计数过程结束 8253的工作方式 方式1 — 硬件可重触发单稳态方式 计数器相当于一个可编程的单稳态电路 触发输入为GATE信号 由GATE的上升沿触发计数器工作 工作方式1 8253的工作方式 方式1的特点和应用 计数器的启动只能由Gate的上升沿产生 即只能用硬件启动 OUT输出为一个单稳态负脉冲 在形成单稳态脉冲过程中可以重触发