第十章微机原理素材.ppt

第10章 计数器/定时器接口芯片8253 实现定时／计数功能的常用方法可归纳为以下三种： （1）软件定时 （2）纯硬件定时 （3）可编程定时器 10.1 可编程计数器／定时器的基本工作原理 10.1.1 　基本功能 以8253芯片为例来说明其基本功能，大致可概括为以下五点： 1）3个计数器：每个8253芯片上有3个独立的16位计数通道。 2）2～10MHz的计数频率：每个计数器的计数频率范围为0～　　　　　　　　　 　　2MHz，其改进型8254－2的计数频率　　　　　　　　　　　　范围为0～10MHz。 3）2种数制计数：每个计数器都可以按照二进制或十进制计　　　　　　　　 数。 4）6种工作方式：每个计数通道都有6种工作方式，可由程序　 　　　　　　　 设置或改变。 5）与TTL兼容：所有输入/输出引脚都与TTL兼容。 1、控制寄存器 控制寄存器是从数据总线缓冲器中接收控制字，以确定计数器的操作方式。 2、初始值寄存器 用来存放计数器所需要的初始值。 3、计数输出寄存器 用来存放计数器中的内容，可由CPU读出。 4、 状态寄存器 提供计数器／定时器当前所处的状态，这些状态有利于了解计数器／定时器某时刻的内部情况。 5、计数器 计数器实际是一个具有减“1”功能的减法器。 计数器对外有三个重要信号，现说明如下： （1）OUT信号 （2）CLK信号 CLK是一个输入信号，它决定了计数速率。 定时器所能实现的定时时间取决于计数脉冲的频率和计数器的初值，即： 定时时间＝时钟脉冲周期*预置的计数初值 （3）GATE信号 GATE是一个门控输入信号。 (1) 数据总线缓冲器 (2) 读/写逻辑电路 各控制信号及作用如下： A1和A0：端口选择信号。 RD：读信号，低电平有效。 WR：写信号，低电平有效。 CS：片选信号，低电平有效。 表10-1 8253输入信号与各功能的对应关系 1、计数方式的设定 8253有两种计数方式：二进制计数和BCD码计数。选择数制采用控 制字的D0位来设定。 2、工作方式的设定 8253有6种工作方式：方式0～方式5。 3、读写格式的设定 8253有4种写入计数初值格式或读计数值格式的设定，选择读写格式采用控制字的D5、D4位来设定。 4、计数器通道的选择 10.4 8253的工作方式 10.4.1 8253的6种工作方式 1、方式0——计数结束中断方式 计数结束中断方式必须注意以下几点： （1）OUT信号 控制字写入后，OUT变低电平，直到计数器减到0时才变为高电平。OUT输出可以作为计数结束的中断信号。 （2）GATE信号 计数器受GATE信号控制，当GATE＝0时，停止计数器的计数操作；当GATE＝1时，计数器继续计数。 （3）初始值 一是每次装入初始值后计数器只计数一遍。 二是计数过程中可重新装入计数初值。 另外，若设置初值为N，则输出信号OUT是在N+1个CLK脉冲之后才变高的。 2、方式1——可编程单稳触发器 可编程单稳触发器方式必须注意以下几点： （1）OUT信号 控制字写入后，OUT变高电平，CPU写入计数初始值后，计数器并不计数，直到GATE信号后OUT变为低电平。 直到计数器减到0时，OUT输出才变为高电平。 （2）GATE信号 GATE信号在方式1中起触发信号作用。CPU写入计数值后，计数器必须由GATE信号触发才开始计数。允许GATE信号多次触发，计数过程中，外部可发GATE脉冲进行再触发。 （3）初始值 计数过程中，CPU可改写初始值，但计数过程不受影响，计数将按原来的初始值减到0，在GATE信号再次触发后，才会按新的初始值重新开始计数。 3、方式2——分频器 分频器方式必须注意以下几点： （1）OUT信号 OUT信号是输入时钟按照计数值N次分频后的一个连续脉冲。此方式可以作为一个脉冲速率发生器或用于产生实时时钟中断。 （2）GATE信号 计数器的初始值写入后，只有当GATE引脚为高电平时，计数器才开始递减计数。GATE端每一次由低到高的跳变触发，都将引起一次重新从CR向 CE的装入操作。 （3）初始值 计数过程中，CPU可改写初始值，但当前计数过程不受影响，计数将按原来的初始值减到0，OUT输出一个负脉冲，计数器装入新的初始值后重新开始计数。 4、方式3——方波发生器 方波发生器方式必须注意以下几点： （1）OUT信号 方式3的OUT信号与方式2的工作类