[工学]第八章 可编程定时.pptVIP

第八章 可编程定时/计数器8253 本章学习的知识点: 1)掌握8253的基本功能 2)掌握8253的6种工作方式的特点和用法 3)掌握8253的硬软件设计方法 8.1 概述 在微机系统中,要求对外部信号进行计数或要求对时间进行精确定时--计数/定时。计数由外部脉冲信号提供,当达到设定的计数值时,输出一个电平信号,告知外部设备已经计满。定时时间基准由8086内部时钟源提供，经定时钟分频后得到所需的时间信号，当定时时间到后也输出一个电平信号,告知外部设备定时时间到。 2、定时与计数的三种方式 8253是Intel公司生产的可编程计数/定时器芯片。8253的操作对所在系统没有特殊要求，其通用性强，适用于各种微处理器组成的系统。 它有3个独立的16位减1计数器，每个计数器有6种工作方式，能进行二进制或十进制计数或定时操作，计数速率可达2 MHz，所有的输入/输出都与TTL电平兼容。 ① 向I/O设备输出精确的定时信号，该信号的周期由程序控制。 2）与外部设备的接口信号 8.3 8253定时计数器内部结构 1、8253的内部结构功能分析 1）数据总线缓冲器 （1）接受CPU的RD、WR、CS 、A0、A1 信号，经组合产生对某一端口的操作。 （1）计数器0、1、2是3 个16位减1计数器，它们互相独立，内部结构和功能相同。 1、有一个16位的预置计数初值寄存器 当对8253的计数器进行读操作时,可以读出计数值,具体实现方法有如下两种: 5) 三个独立端口的特性 1）三个计数器的GATE都是高电平有效 2）最高计数频率2MHZ 3）有6种工作方式 4）计数范围 0—65535 0000H---FFFFH 8253占用4个接口地址,地址由CS、A0、A1来确定。地址线A1A0编码与8253内部寄存器的对应关系： 8．3 8253的编程控制字格式 1）D7D6：计数器选择位。这两位表示这个控制字是对哪一个计数器设置的。 00——计数器0；01——计数器1；10——计数器2 11——非法选择。  2）D5D4：数据读/写格式选择位。CPU在对计数器写入初值和读取它们的当前值时，有几种不同的格式，由这两位来决定。 00：将计数器当前值锁存于输出锁存器中，以便读出； 01：只读/写计数器的低8位，写入时高8位自动设置为0； 10：只读/写计数器的高8位，写入时低8位自动设置为0； 11：对16位计数器进行两次读/写操作，低字节在前，高字节在后， 两次操作的地址相同。  3）D3D2D1：计数器工作方式选择位 8253的每个计数通道有6种不同的工作，工作方式由这3位决定。 000——方式0；001——方式1；x10——方式2 x11——方式3；100——方式4； 101——方式5。  4）D0：数制选择 8253的每个计数器有两种数制二进制和十进制，由这一位决定选择哪一种。D0=0表示采用二进制计数，写入的初值范围为0000H～FFFFH，其中0000H是最大值，代表65 536； D=1表示采用十进制计数， 写入的初值范围为0000～9999，其中0000是最大值，代表10 000。 8253初始化编程要求 1、8253三个端口有各自独立的地址，控制字分别对各端口的工作方式进行控制 2、对某一个端口设置初值时，先设置控制字 3、设置初值时，要符合D5、D4的规定，分别输入计数值，（16位计数值要用两条指令写入计数值） 4、锁存（D5D4=00）的目的是：在CPU读取计数值前先用锁存命令锁存减1计数器的当前值，否则得不到正确的结果，CPU取走数据后，锁存功能自动失锁 5、编程顺序：先写入控制字到控制寄存器，然后写入计数初值到所确定的计数器端口 8.4 8253工作方式与时序 1、六种工作方式均遵循的以下几条原则： 1）写入控制字时所有的控制逻辑电路复位，输出端OUT进入初始化状态 2）初值写入后，需经过一个时钟周期减1计数器才开始工作，时钟脉冲的下降沿使计数器减1计数（GATE必须为高时）。如果初值为0，则为最大值（65536:二进制或为10000:十进制）。 3）对门控信号GATE的采样是在计数脉冲的上升沿进行，所以有电平触发和边沿触发两种方式 4）8253在上电后必须先对其设置控制字 2、8253的工作方式 本节以下各例均设8253各端口地址40H~43H。 A口=40H， B口=41H，C口=42H， 控制口=43H 方式0—计数结束后输出由低变高 工作过程: 当写入方式0控制字后，计数器输出端OUT立即变成低电平。当写入计数初值N后，若GATE为高电平，计数器开始计数。 在计数过程中， OUT端一直维持为低