接口实验报告3..doc

计算机接口技术实验报告 姓名:陈世阳 班级:计算机01班 学号实验名称: 可编程定时器/计数器8254 实验 实验目的 了解可编程定时器/计数器8254 实验了解计数器的硬件连接方法及时序关系。 掌握8254 的各种模式的编程及其原理，用示波器观察各信号之间的时序关系。 实验内容： 将32Hz 的晶振频率作为8254 的时钟输入，利用定时器 8254 产生 1Hz 的方波，发光二极管不停闪烁，用示波器可看到输出的方波。 8254 是一种可编程的定时器/计数器芯片，它具有3 个独立的16 位计数器通道，每个计数器都可以按照二进制或二-十进制计数，每个计数器都有6 种工作方式，计数频率可高达24MHz，芯片所有的输入输出都与TTL 兼容。 计数器都有6 种工作方式：方式0—计数过程结束时中断；方式1—可编程的单拍脉冲；方式2—频率发生器；方式3—方波发生器；方式4—软件触发；方式5—硬件触发。6 种工作方式主要有5 点不同：一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE 对计数操作的影响不同；三是OUT 输出的波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程的不同。 实验原理图 图1-可编程定时器/计数器8254 原理图 实验原理 8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。8254具有以下基本功能： （1）有3个独立的16位计数器。 （2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 （3）每个计数器可编程工作于6种不同工作方式。 （4）8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253为2MHz）。 （5）8254有读回命令（8253没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。 图3.1是8254的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254的工作方式如下述： （1）方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。 图3.1 8254的内部接口和引脚 8254的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表3.1—3.3所示。 表3.1 8254的方式控制字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 计数器选择 读/写格式选择 工作方式选择 计数码制选择 00－计数器0 01－计数器1 10－计数器2 11－读出控制 字标志 00－锁存计数值 01－读/写低8位 10－读/写高8位 11－先读/写 低8 位 再读/写高8 位 000－方式0 001－方式1 010－方式2 011－方式3 100－方式4 101－方式5 0－二进制数 1－十进制数 表3.2 8254读出控制字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0－锁存计数 值 0－锁存状态信 息 计数器选择（同方式控制字） 0 表3.3 8254状态字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OUT引脚现行状态 1－高电平 0－低电平 计数初值是否装 入 1－无效计数 0－计数有效 计数器方式（同方式控制字） 实验步骤流程图 将信号源模块短路 32.0Hz，CLK 连 到8254 模块的CLK0。 8254 模块选通线CS 连到ISA 总线接 口模块的0000H。?? 8254 模块GATE0 接电源+5V；OUT0 接发光二极管L1。?? 该模块的 WR、RD 分别连到ISA 总线 接口模块的IOWR、IORD。 该模块的数据（AD0～AD7）、地址线 （A0～A7）分别连到 ISA 总线接口模块的 数据（LD0～LD7）、地址线（LA0～LA7）。 运行程序：8254.ASM。 观察发光二极管，用示波器 可看到输出的方波。 实验结果 按照实验流程图完成接线且调试成功后，可以观察到二极管每秒一次有规律地亮灭交替地闪烁。当改变信号源模块的频率时，二极管闪烁的频率也随之改变。通过改变频率，可以观测到定时器在该实验中起到的定时中断的作用。 实验小结 虽然这次实验的实验结果很简单,只要观看二极管的状态即可.但是通过分