【2017年整理】接口_4定时计数技术.ppt

第4章 定时/计数技术;4.1 定时与计数 1、定时 ? 一天24小时的计时，称为日时钟。 ? 在监测系统中，对被测点的定时取样。 ? 在读键盘时，要去抖动。一般采用延迟一段时间（10ms-20ms）后再去读。 ? 在步进电机速度控制程序中，利用在前一次和后一次发送相序代码之间延时的时间间隔来控制步进电机的转速。;2、计数 ? 对零件和产品的计数。 ? 对大桥和高速公路上车流量的统计，等等。 3、定时与计数的关系 定时与计数本质上都是计数，但它们所计的‘数’来源是不同的。;4.2 微机中的定时类型 微机中的定时分为内部定式和外部定时 1、内部定时。产生与运算器、控制器等CPU内部的控制时序。 2、外部定时。外设在实现某种功能时所需要的时序。;4.3 外部定时方法及硬件定时器 1、定时方法 （1）软件定时 是利用CPU内部定时机构，运用软件编程去循环执行一段程序而产生的等待延时。 ?优点：不需增加硬件设备，只需编制相应的延时程序以备调用。 ?缺点：CPU执行延时等待时间，增加了CPU的时间开销。延时时间越长，CPU的效率也越低，浪费了CPU的资源，另外还受主频的影响。;（2）硬件定时 它是采用可编程通用的定时/计数器或单稳延时电路产生定时或延时。 优点： ? 这种方法不占用CPU的时间，定时时间长， 使用灵活。 ? 定时准确，定时时间不受主机频率影响， 在一定程度上具有通用性，故得到广泛 的应用。 缺点：需要有硬件的支持。;2、外部硬件定时器 ?不可编程定时器 采用中小规模集成电路构成的定时电路，常见的定时器件有单稳触发器等。 ?可编程定时器 定时长度可由程序设定或改变。;定时器的定时原理;1、82C54的外部连接特性与内部结构 82C54的外部特性 与CPU连接的信号有:D0-D7,WR,RD, CS,A0,A1 与外设连接的信号有:CLK,GATE,OUT;面向CPU的信号线 ? 数据总线D0-D7：为三态输出输入线。用于将 8253与系统数据总线相连。 ? 片选线CS：为输入信号，低电平有效。当为 低电平时，CPU选中82C54,并可以对82C54进行 读/写操作；当为高电平时，CPU没有选中82C54。CS由 CPU输出的地址码经译码产生。 ? 读信号RD：为输入信号，低电平有效。 ? 写信号WR：为输入信号，低电平有效。 ? 地址线A1,A0:这两根线接到系统地址总线的A1,A0上， 用于片内寻址。;面向I/O设备的信号线 ?计数器时钟信号CLK：CLK为输入的计时脉冲信号。 ?计数器门控选通信号GATE：为输入的计时启动信号。 ?计数器输出信号OUT：为定时到的输出信号。 ;82C54的内部结构 (1)82C54内部模块 82C54内部有6个模块，其结构如下图示。;各组成部分的含义： ①数据总线缓冲器：它是一个三态、双向8位寄存器，用于将8253与系统数据总线D0-D7 相连。 ②读/写逻辑：用于读/写控制和片选。 ③控制命令寄存器：它接收CPU送来的控制字。 ④计数器：8253有3个独立的计数器（计数通道），其内部结构完全相同。;(2)计数器通道的组成及工作原理;?计数初值寄存器（16位）： 用于存放计数初值（定时常数、分频系数），其长度为16位，故最大计数值为65536（64KB）。在初始化时同减1计数器的初值一起装入。计数初值寄存器的计数初值，在计数过程中保持不变。 ?减1计数器（16位）： 用于进行减1计数操作，每来一个时钟脉冲，它就作减1运算，直至将计数初值减为零。 ?当前计数值锁存器（16位）： 用于锁存减1计数器的内容，以供读出和查询。;CS;2、82C54的命令字 82C54有3个命令字和一个状态字。3个命令字是：方式命令、锁存命令和读回命令。其中方式命令是必须的，其它两个命令根据需要使用。 注意：这3个命令字使用同一个端口，按方式命令在先，其它命令在后的循序写入端口。 方式命令 选定计数通道及其工作方式、读/写字节的顺序以及计数码制。; 方式命令的格式：;例：选用计数器1，工作在3方式，计数初值为1234H；设307H是命令寄存器的地址，305H是定时器1的地址，则初始化程序段为： MOV DX，307H ；命令口 MOV AL ；方式字 OUT DX，AL MOV DX，305H ；T1数据口 MOV AL，34H ；低8位计数值 OUT DX，AL MOV AL，12H ；高8位计数值 OUT DX，A