常用可编程接口芯片定时器.pptVIP

微机原理与接口技术－－基于IA-32处理器和32位汇编语言·第4版 第8章 常用接口技术 第 8 章常用接口技术 8.1 定时控制接口 8.2 并行接口 8.3 异步串行通信接口 8.4 模拟接口 8.1 定时控制接口 定时控制具有极为重要的作用 微机控制系统中常需要定时中断、定时检测、定时扫描等 实时操作系统和多任务操作系统中要定时进行进程调度 PC机的日时钟计时、DRAM刷新定时和扬声器音调控制都采用了定时控制技术 可编程定时器芯片 软硬件相结合、方便灵活的定时电路 软件延时方法 处理器执行延时子程序 8.1.1 定时器8253/8254 定时器（计数器）：由数字电路中的计数电路构成，记录输入脉冲的个数 脉冲信号具有一定随机性，往往通过脉冲的个数可以获知外设的状态变化次数（计数） 脉冲信号的周期固定(使用高精度晶振产生脉冲信号)，个数乘以周期就是时间间隔（定时） Intel 8253/8254可编程间隔定时器 3个独立的16位计数器通道 每个计数器有6种工作方式 1. 内部结构和引脚 与计算机系统总线的接口 3个相互独立的计数器通道,结构完全相同 计数器0 计数器1 计数器2 每个计数器通道 16位减法计数器 16位预置寄存器 输出锁存器 定时器外设引脚 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 连接处理器引脚 D7～D0数据线 A1～A0地址线——注意，当在8086，IA-32构架上使用，一般通过系统数据总线D7~D0传送数据，这时应该使用偶数地址（A0=0） RD*读信号 WR*写信号 CS*片选信号，假设A15~A3为0000 0000 0100 0**0 可编程计数器/定时器功能 功能体现在两个方面： 一是：作为计数器。 即在设置好计数初值后，便开始减1计数，减到0时，输出一个信号 二是：作为定时器。 即在设置好定时时间常数后，便开始减一计数，并按定时时间常数不断地输出时钟周期整数倍的定时信号。 两者之间的差别： 计数器只输出一个信号，除非冲服触发 定时器输出连续信号（减到0后，自动回复时间常数初值并重新开始计数）。 典型用处 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设备输出精确的定时信号。 作为一个可编程的波特率发生器。 实现时间延迟。 基本结构原理 原理就是可预置初值的减法计数器。 主要组成包括： （1）初值寄存器——接收并保存CPU送来的初值 （2）计数寄存器——从初值寄存器接收计数初值,减法计数器。 计数脉冲就是时钟输入信号，在门控信号有效时开始计数。 （3）控制寄存器——接收CPU的控制信号，选择不同的工作模式等 （4）状态寄存器——保存计数器的状态 基本原理图如下图 2. 工作方式 8253有6种工作方式，由方式控制字确定 每种工作方式的过程类似： ① 设定工作方式 ② 设定计数初值 [ ③ 硬件启动 ] ④ 计数初值进入减1计数器 ⑤ 每输入一个时钟计数器减1的计数过程 ⑥ 计数过程结束 (1)定时器方式0：计数结束中断 工作方式0有如下特点： ① 计数器只计一遍，当计数到0时，不重新开始计数保持为高，直到输入一新的计数值，OUT才变低，开始新的计数； ② 计数值是在写计数值命令后经过一个输入脉冲，才装入计数器的，下一个 脉冲开始计数，因此，如果设置计数器初值为N，则输出OUT在N＋1个 脉冲后才能变高； ③ 在计数过程中，可由GATE信号控制暂停。 当GATE＝0时，暂停计数； 当GATE＝1时，继续计数； ④ 在计数过程中可以改变计数值，且这种改变是立即有效的，分成两种情况： 若是8位计数，则写入新值后的下一个脉冲按新值计数； 若是16位计数，则 在写入第一个字节后，停止计数，写入第二个字节后的下一个脉冲按新值计数。 （2）定时器方式1：可编程单稳脉冲 特点 ①输出OUT宽度为计数初值的单脉冲； ②输出受门控信号GATE的控制，分三种情况： 计数到0后，再来GATE脉冲，则重新开始计数，OUT变低； 在计数过程中来GATE脉冲，则从下一CLK脉冲开始重新计数，OUT保持为低； 改变计数值后，只有当GATE脉冲启动后，才按新值计数，否则原计数过程不受影响，仍继续进行，即新值的改变是从下一个GATE开始的。 ③计数值是多次有效的，每来一个GATE脉冲，就自动装入计数值开始从头计数，因此在初始化时，计数值写入一次即可。 （3）方式2 分频器 特点 ①通道可以连续工作； ②GATE可以控制计数过程，当GAT