微机原理复习资料-第十章 第七组.pptVIP

* 第十章 计数器/定时器和 多功能接口芯片 第七组： 第十章 学习 秦晓 PPT 王照丹 讲解 谭露乔 第四章 PPT 林萌 讲解 刘玥汐 * 知识脉络 工作原理 编程结构和外部信号 控制字、状态字、编程命令 工作模式 0---5，六种工作模式 * 10.0 定时信号的获得方法 软件获得： 优点：节省硬件 缺点：执行延迟程序期间，CPU被占用， 降低 了CPU效率，也不易于提供多作业环境 硬件获得： 优点：计数时不占用CPU时间，若用计数器/定时器产生中断信号，可建立多作业环境，大大提高CPU利用率 * 10.1 可编程计数器/定时器 的工作原理 计数器/定时器作用： 在多任务的分时系统中作为中断信号实现程序的切换； 可往I/O设备输出精确的定是信号； 作为可编程的波特率发生器； 实现时间延迟。 * 10.2 可编程计数器/定时器8253/8254 的编程结构和外部信号 8253/8254的编程结构 8253是可编程计数器/定时器，最高计数速率为 2.6MHz。 8254是8253的改进型，主要是最高计数速率提高了，可达10MHz。 内部有三个计数器，结构完全相同。 8253/8254的外部信号 如下图 * 1) 计数器的输入 输出信号 ①CLK 时钟输入 ②GATE 门控信号输入 ③OUT 输出 2)与读写有关的输入信号 ①A1、A0 地址线。对三个计数器和控制寄存器寻址。 ② 读信号。 ③ 写信号。写入计数初值或控制字。 ④ 片选信号。 * 10.3 8253/8254控制字、 状态字及编程指令 1. 8253/8254控制寄存器的格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD BCD位 用来选择计数器初值格式。D0=1为BCD码格式；D0=0为二进制格式。 M2、M1、M0 模式选择。编码000--101B分别对应六种工作模式0--5。 RW1、RW0 读写指示位。00B锁存指令；01B只读写低八位；10B只读写高八位；11B先读写低八位，再读写高八位。 SC1、SC0 选择计数器。00B--10B分别选计数器0、1、2，11B则无意义。 模式控制字格式 * 10.3 8253/8254的 控制字、状态字及编程指令 2. 8254有状态寄存器，存在状态字 3. 8253/8254的编程命令 对计数器设置初值前必须先写模式控制字。 设置初值时，要符合模式控制字中的格式规定。 读取计数器的当前值或状态字前，必须先用锁存命令将其锁存。 * 10.4 8253/8254的工作模式 基本规则： 写入控制字时，输出端OUT进入初始状态（高电平或低电平）； 初始值写入之后，要经过一个时钟上升沿和一个下降沿，计数执行部件才开始计数； 在时钟脉冲CLK的上升沿时，门控信号GATE被采样； 在时钟脉冲的下降沿，计数器做减1计数。 0是计数器所能容纳的最大初始值。 * 0）模式0--计数结束产生中断 ①电平触发，输出一个上升沿跳变； ②初始电平为低电平。写入计数初值并受到触发后，开始计数，计数到0时，输出端跳变为高电平，并一直保持； ③GATE=1，计数进行；GATE=0计数停止； ④计数过程中，若GATE有一段时间为低电平，则输出端低电平将延长相应长 度；若有新的数据值被写入，计数器将按照新的初值重新计数； ⑤计数到0时，不会自动装入初值重复计数，除非重新写入初值。 * 1）模式1--可编程单稳态触发器 ①上升沿触发，每次触发，输出一个宽度为N个时钟周期的负脉冲； ②初始电平为高电平，写入计数初值并受到触发后，输出端变为低电平，并维持低电平。计数到0时，输出为高电平，形成N个时钟宽度的负脉冲； ③触发后，GATE为低电平也不影响计数； ④在计数期间，又写入新的计数值，当前计数不受影响。若再来一个触发信号，则新的计数值做减1计数； ⑤再有触发上升沿时，会重复计数过程，且不必写入新的计数值。 * 2）模式2--分频器 ①电平触发、上升沿触发皆可，重复输出宽度为1个时钟周期的负脉冲； ②初始电平为高电平，写入计数初值并受到触发后，开始做减1计数。减到1时，输出一个宽度为1个时钟周期的负脉冲； ③GATE为高电平情况下，可周而复始的输出，其周期为N(计数初值)个时钟周期，成为一个N分频器； ④在计数期间，又写入新的计数初值，当前计数不受影响。计数器到0后，则按新的计数值做减1计数； ⑤软件同步、硬件