微机原理计数器／定时器与模拟量转换.pptVIP

* 第10章 计数器/定时器与模拟量转换 教学内容 10.1 可编程计数器/定时器 10.1.1 可编程计数器/定时器的基本工作原理 10.1.2 8253的内部结构及引脚 10.1.3 8253的控制字 10.1.4 端口C的状态字 10.1.5 8253的应用举例 教学目标 1掌握接口芯片8253功能特点，理解其使用方法。 重点内容 1 8253的基本工作原理和内部结构及引脚。 2 8253的控制字 3 8253的工作方式。 4 8253的应用举例。 难点内容 8253的工作方式。 学时数 4学时 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。 10.1.2　基本工作原理 8253工作时首先设置好计数初值，然后每当有一个计数脉冲到来时，计数单元减1，减到0后，8253输出一个响应信号。如果输入的计数脉冲的频率恒定，一定数量的计数脉冲就对应一定的间隔时间，这样就成为一个定时器。 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。 计数器的三个重要信号： （1）OUT信号：计数到0后的输出。 （2）CLK信号：计数脉冲输入。 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：门控输入信号。 10.2 8253的内部结构及引脚 （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。 ：读信号，低电平有效。 ：写信号，低电平有效。 ：片选信号，低电平有效。 (3) 计数器 每个通道有一个16位的初始值寄存器（CR）、一个16位的计数执行部件（CE）和一个16位的输出锁存器（OL）。CPU通过输出指令将计数初始值存到CR中，用输入指令读OL中的内容，8253工作时首先从CR中将初始值装入到CE中，然后在CE中进行减1计数。 (4)控制寄存器 8253的控制寄存器是只写不读的，三个通道共用一个控制寄存器。 10.3 8253的控制字 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。00是将计数器的当前值锁存到输出寄存器，使CPU可以分两次来读取当前计数值；01是仅将该计数器作为8位使用；10是作为16位计数器使用，但只读、写其高8位，将低8位忽略不计；11是作为16位计数器使用，先读、写其低8位，再读、写其高8位。 4、计数器通道的选择 用D7和D6来选择本次控制字的使用对象。 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 控制字将计数器设置为方式0后OUT变为低电平，写入计数初值后的下一个CLK的下降沿启动计数，其后每个CLK的下降沿计数值减1，减到0后OUT变为高电平。 计数结束中断方式的特点： （1