微机接口第七章6种工作方式.pdfVIP

8253A 定时计数器的每一个计数通道都有6 种可编程选择的工作方式。每一种工作方式 不仅与计数初值有关，而且受时钟输入信号CLK 和门控GATE 信号的控制，CLK 信号确定 计数器减 1 计数的速率，GATE 信号允许/禁止计数器工作或决定计数器的启动。下面分别 讨论这些工作方式，并结合波形图说明各种方式的操作过程 1. 方式 0—计数结束产生中断方式 方式 0 被称为计数结束中断方式，工作波形图如图8.4 所示。 (1) 计数过程 8253A 工作在方式0 时，当控制字写入控制字寄存器之后，输出端OUT 立即变成低电 平。当CPU 写入计数初值后的第一个时钟脉冲CLK 下降沿出现时，计数初值寄存器CR 的 值被送到计数执行单元 CE 中。随后的每一个时钟脉冲CLK 下降沿都使计数执行单元 CE 的内容减1。当计数执行单元的值减到0 时，输出端OUT 变成高电平，并一直保持高电平， 直到写入新的计数值或重新设置新的工作方式为止。当输出端OUT 变成高电平时，可以利 用其上升沿作为中断请求信号向CPU 发出一次中断请求。 (2) 门控信号的影响 对方式0 来说，门控信号GATE 为高电平时，允许计数；门控信号GATE 为低电平时， 禁止计数。GATE 的变化不影响OUT 的电平。因此，在计数过程中，如果有一段时间GATE 变成了低电平，后来又恢复为高电平，那么，输出端OUT 的低电平持续时间会因此而延长 相应的时间。如果在门控信号GATE 处于低电平时，写入计数初值时，下一个CLK 脉冲也 将初值从初值寄存器移入计数执行单元CE，但不计数。当GATE 变为高电平才开始计数， 经过N 个脉冲OUT 变成高电平。 (3) 新的计数初值对计数过程的影响 方式0 是写一次计数值，计一遍数，计数器不会自动恢复初值重新开始计数，而且在计 数过程中改变计数值，则在输入新值后的下一个时钟下降沿按新的计数初值计数。 2. 方式 1——可重触发的单稳态触发器 方式 1 被称为可重触发的单稳态触发器，在这种方式下，计数器相当于一个可编程的单 稳态电路。该方式在门控信号 GATE 上升沿触发后，可产生一单拍负脉冲信号的输出，脉 冲宽度由计数初值N 决定。其工作波形图如图8.5 所示。 (1) 计数过程 当把方式1 的控制字写入控制字寄存器时，输出端OUT 立即变成高电平，再将计数初 值写入初值寄存器 CR，并经过一个时钟周期，计数初值被送入计数执行单元 CE，此后， 门控脉冲上升沿到来时，触发8253 内部的边沿触发器，下一个时钟脉冲下降沿到来时，输 出端OUT 变成低电平，作为单脉冲的开始，直到计数执行单元CE 的值减到0 时，输出端 OUT 才变为高电平，于是单脉冲结束。如果门控端GATE 再来一个上升沿信号，8253 的边 沿触发器再受触发，并经过一个时钟脉冲，输出端OUT 又重新变成低电平，新的单脉冲开 始，重复上述过程。 (2) 门控信号的影响 方式 1 中，GATE 信号的作用可从两个方面进行说明。第一，在计数结束后，若再来一 个 GATE 信号上升沿，则在下一个时钟周期的下降沿又从初值开始计数，而不需要重新写 入初值。即门控信号可重新触发计数。第二，在计数过程中，若再来一个门控信号上升沿， 也在下一个时钟周期的下降沿从初值起重新计数，即终止原来的计数过程，开始新的一轮计 数，但输出端保持低电平不变，直到计数执行单元减为0 时，输出端OUT 才变化成高电平。 这样，使输出的单脉冲的脉冲宽度加宽。 (3) 新的计数初值对计数过程的影响 如果在计数过程中写入新的计数初值，不会立即影响计数过程。只有在下一个门控信号 上升沿到来后的第一个时钟脉冲下降沿作用下，才终止原来的计数过程，而按新值开始计数。 若计数结束前没有触发信号，则原计数过程正常结束。即新的计数初值将在下次有效。 8253A 工作在方式 1 时，其输出负脉冲宽度取决于计数初值，同时也取决于负脉冲期间 是否又受到门控信号上升沿的触发，如果又受到触发，则会加宽负脉冲的宽度。 3. 方式 2—分频器 方式2 被称为分频工作方式，其工作波形如图8.6 所示。 (1) 计数过程 当把方式2 控制字写入寄存器后，输出端OUT 立即跳到高电平作为初始状态，当计数 初值写入初值寄存器后，在下一个时钟脉冲下降沿，计数初值被移入计数执行单元，然后计 数执行单元作减 1 计数。当减