第9章定时计数器控制接口.ppt

第9章 定时计数控制接口 教学重点 8253的引脚和6种工作方式 8253的编程 定时器和计数器 定时控制在微机系统中极为重要 定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔 计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器 定时功能的实现方法 软件延时——利用微处理器执行一个延时程序段实现 不可编程的硬件定时——采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间 可编程的硬件定时——软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路 9.1 8253/8254定时计数器 3个独立的16位计数器通道 每个计数器有6种工作方式 按二进制或十进制（BCD码）计数 9.1.1 8253/8254的内部结构和引脚 计数器结构示意图 计数器的3个引脚 CLK时钟输入信号——在计数过程中，此引脚上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的计数值减1 GATE门控输入信号——控制计数器工作，可分成电平控制和上升沿控制两种类型 OUT计数器输出信号——当一次计数过程结束（计数值减为0），OUT引脚上将产生一个输出信号 2. 与处理器接口 D0 ~ D7数据线 A0 ~ A1地址线 RD*读信号 WR*写信号 CS*片选信号 9.1.2 8253/8254的工作方式 8253有6种工作方式，由方式控制字确定 熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题，选择正确的工作方式 每种工作方式的过程类似： ⑴ 设定工作方式 ⑵ 设定计数初值 〔 ⑶ 硬件启动 〕 ⑷ 计数初值进入减1计数器 ⑸ 每输入一个时钟计数器减1的计数过程 ⑹ 计数过程结束 方式0 计数结束中断 方式1 可编程单稳脉冲 方式2 频率发生器（分频器） 方式3 方波发生器 方式4 软件触发选通信号 方式5 硬件触发选通信号 各种工作方式的输出波形 六种工作方式小结 方式0：计数初值N写入CR后，当GATE为高电平时，经过N个时钟脉冲之后OUT由0到1跳变 延迟时间 TD=N ×T CLK 每写一次初值运行一次 方式1：计数初值N写入CR后，由GATE触发，OUT输出一个单脉冲 延迟时间 T=N ×T CLK 不必每次都写初值。 方式2：计数初值N写入CR后,当GATE为高电平时,输入端每输入N个时钟脉冲，在输出端出现一 个时钟脉冲 —— N分频计数器。 自动重装入初值。 方式3：计数初值N写入CR后，当GATE为高电平时,OUT输出一系列方波(N分频计数器 )。N值为偶数和奇数时,方波高低电平时间不同(差一个时钟周期)。自动重装入初值 。 方式4：计数初值N写入CR后, 触发计数（此时GATE必须为高电平），经N个时钟脉冲，输出端产生选通负脉冲信号, 宽度= CLK 方式5：计数初值N写入CR后，硬触发(GATE一个正脉冲)后，经N个时钟脉冲， 输出端产生选通负脉冲信号，宽度= CLK 不必每次都写初值 9.1.3 8253/8254的编程 8253加电后的工作方式不确定 8253必须初始化编程，才能正常工作 写入控制字 写入计数初值 读取计数值 8254新增读回命令 1 写入方式控制字 2 写入计数值 选择二进制时 计数值范围：0000H～FFFFH 0000H是最大值，代表65536 选择十进制（BCD码） 计数值范围：0000～9999 0000代表最大值10000 3 读取计数值 对8位数据线，读取16位计数值需分两次 计数在不断进行，应该将当前计数值先行锁存，然后读取： 向控制字I/O地址：给8253写入锁存命令 从计数器I/O地址：读取锁存的计数值 9.2 扩充定时计数器的应用 例题9.2 利用扩充定时计数器对外部事件的计数 例题9.3 为A/D转换电路提供可编程的采样信号 例9.2 例9.3 8253的控制字编程 ；某个8253的计数器0、1、2端口和控制端口地址依次是40H～43H ；设置其中计数器0为方式0，采用二进制计数，先低后高写入计数值 mov al,30h ；方式控制字：30H＝00 11 000 0B out 43h,al ；写入控制端口：43H 8253的计数初值编程 ；某个8253的计数器0、1、2端口和控制端口地址依次是40H～43H ；设置计数器0采用二进制计数，写入计数初值：1024（＝400H） mov ax,1024 ；计数初值：1024（＝400H） ；写入计数器0地址：40H out 40h,al ；写入低字节计数初值 mov al,ah out 40h,al ；写入高字节计数初值 8253/8254的I/O地址 【例】利用8253的通道0和通道1，设计