数字量输入输出-定时计数器.ppt

可编程定时器/计数器 教学重点 8253的工作方式和编程 8253的应用 计数器和定时器电路(Timers Counters) 背景：向CPU或外部设备提供实时时钟:定时或延时控制(定时中断、定时检测、定时扫描)Timer/对外部事件计数Counter。 定时/延时控制： 软件定时；不可编程硬件定时；可编程硬件定时器。 软件定时：处理器执行若干条指令（循环）时间之和 不可编程的硬件定时/计数： 如555定时器，74LS90十进制计数器、CD4040（12级分频）等。硬件定时/计数电路简单，但无法软件控制和改变 可编程的定时器电路（Programmable Interval Timer） 可编程定时器／计数器i8253 可编程定时器／计数器i8253 (P311) 8253/8254接口电路 i8253芯片初始化/编程(P312) 8253编程：六种工作模式 8253工作模式0 8253工作模式0举例 8253工作模式1 8253工作模式1举例 8253工作模式2 8253工作模式2举例 8253工作模式3 8253工作模式3举例 8253工作模式4 8253工作模式4举例 8253工作模式5 8253工作模式5举例 8253应用举例 (P317) 8253编程 8253编程 i8253芯片初始化/编程(P312) 作业: 题5-12 题5-14 以均匀分布的时间间隔中断分时操作系统，以便切换程序（输出脉冲事件）; 向I／O设备输出精确的定时信号，信号的周期可由程序控制； 用来作为可编程波特率发生器（可变速率）； 检测外部事件发生的频率或周期； 统计外部实验过程中某一事件发生的次数，并可将计数结果输入计算机（计数）； 在定时或计数达到编程规定的值以后，向外部输出 信号(向CPU申请中断)。 典型芯片 i8253/8254 定时：标准频率CLK 计数：累加或递减（计算频率：周期内计数） 典型T/C框图 控制寄存器 预置计数值寄存器 计数器 计数器输出寄存器 状态寄存器 CLK 地址 译码器 地址 CS A0 数据 读 写 复位 准备就绪 GATE OUT 中断请求 至设备 另一通路 输出信号 门控信号 来至设备 来至时钟设备 定时脉冲 功能框图： （P311图5.32） 引脚功能： 端口地址： （P311表5.5） 控制字及初始化编程： （P312图5.33） 工作方式及应用： (PIT—Programmable Interval Timer) i8253TopView 8253/8254 定时/计数器内部框图 控制字或命令字==对其初始化。计数初值（双字节，如为单字节则自动补零） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 00-选计数器0 01-选计数器1 10-选计数器2 11-无意义 00-锁存计数器的数据 01-只读/写低8位字节 （设置高8位为0） 10-只读/写高8位字节 （设置低8位为0） 11-先读/写低8位字节 再读/写高8位字节 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 000-方式0 001-方式1 *10-方式2 *11-方式3 100-方式4 101-方式5 读/写格式 选择计数器 工作方式选择 BCD 数制格式 0-计数值为2进制 1-计数值为BCD码 Mode0 软件触发计数输出，到0不自动重复 Mode4 软件触发选通信号发生器（负脉冲输出） Mode1 硬（GATE）触发单稳,不自动重复启动 Mode5 硬件触发选通信号发生器（负脉冲输出） Mode2、3 软硬触发分频/方波发生器，自动重装 OUT输出 Gate控制 CLK输入 控制字CW 计数初值 Counter 控制字CW (1)计数回零时，OUT才变为高电平并保持，直至写入新的控制字或初值。但计数器在到零后仍继续计数;GATE=1计数/=0暂停)。 (2)计数过程中可改变计数值：8位计数：写入新的计数值后，计数器按新值开始计数；16位计数，在写入第一个字节后，计数器停止计数，写入第二个字节后，按新的初值计数。 计数器0 低8位方式 计数结束时输出信号(可申请中断) 继续 计数 减计数未完写入新的初值 Gate控制 可编程单脉冲（可重复触发的单稳态触发器）----硬件门控上升边沿启动，不自动重复。 频率发生器（n分频器）--可软件设置, 软硬触发,负脉冲输出,GETE=0停止计数，为0-1重