微机接口7.1-8253.ppt

第7章 8253 中国科学技术大学 7.1 8253工作原理  本章主要内容: §7.1 8253的工作原理 §7.2 8253/8254的应用举例 可编程计数器/定时器利用硬件电路和中断来控制定时，定时时间由软件确定，精确、灵活；还能对外部事件计数。 8253是一种典型的可编程计数器/定时器，也称可编程间隔定时器(Programmable Interval Timer) 内部具有3个相互独立的16位计数器通道；通过编程，每个通道可按6种不同的方式工作；可按二进制或BCD码计数，最高计数频率2MHz；采用倒计数方式，预先置入初值再进行减1计数。 还可用于可编程方波频率产生器、分频器、程控单脉冲发生器等多种场合。 §7.1 8253的工作原理 7.1.1 8253的内部结构和引脚信号 7.1.2 初始化编程和门控信号功能 7.1.3 8253的工作方式 7.1.1 8253的内部结构和引脚信号 与CPU的接口 8 位数据线： D0 ~ D7 寻址控制线： A0、A1、 读写控制线： 、 各通道与外设的接口 时钟输入：CLK 门控输入：GATE 波形输出：OUT 8253引脚信号 8253内部结构 ?内部结构 包含以下几部分： 数据总线缓冲器 读/写控制逻辑 计数器或计数通道0?3 控制字寄存器 从图中也可看到各部件相应的引脚信号。 1. 数据总线缓冲器 是8253与数据总线连接时的接口电路，由8位双向三态缓冲器构成。 CPU用IN、OUT指令对8253进行读写的信息，都经D7~D0传送，包括: 对8253初始化编程时，CPU向它写入的控制字； CPU向某一计数器写入的计数初值； CPU从计数器读出的计数值。 2. 读/写控制逻辑 接收控制总线的输入信号，组合后形成各种控制信号。可接收的信号有: 1）片选信号 ，由I/O 端口译码电路产生 2）读信号 ，CPU读取选定计数器中的内容 3）写信号 ，CPU写入计数初值，或控制字 4）A1A0 ，端口选择信号，即 A1A0=00，通道0； A1A0=01，通道1； A1A0=10，通道2； A1A0=11，控制字寄存器 输入信号组合形成的控制功能 =0时，才能工作 =0时，可向3个计数器和控制口写入数据 =0时，可从3个计数器读出数据，但不能读控制口。 和 都为0时为非法操作。 3. 计数器0~2 8253有3个相同而独立的计数器/定时器通道，每通道都含1个8位控制字寄存器、1个16位计数初值寄存器、1个16位计数执行部件、1个16位输出锁存器。 执行部件是1个16位减法计数器，从寄存器初值开始减1计数。 输出锁存器随时记录计数器的值，必要时可从中读出瞬时值。 初值寄存器、执行部件、输出锁存器都是16位，也可分成高8位和低8位，作8位寄存器用。 写入计数初值后，在门控信号控制下，对CLK脚上的脉冲进行减1计数。计数结束时，从OUT引脚输出脉冲信号。 定时时间=时钟脉冲周期tc×预置的计数初值n 例如：设计数脉冲频率为0.5MHz，即脉冲周期tc= 2μs，若计数初值n=500，则计数器进行减1计数，减到0时，定时时间为： T=2μs×500= 1ms。 4. 控制字寄存器 控制字写入控制字寄存器。用来选定计数通道，各通道工作方式、读写格式和计数数制。 7.1.1 8253的内部结构和引脚信号 7.1.2 初始化编程和门控信号功能 7.1.3 8253的工作方式 7.1.2 初始化编程和门控信号功能 1. 8253的初始化编程步骤 1）先写入控制字 控制字用来选定计数通道，规定工作方式和计数格式。 2）后写入计数初值n 写入8/16位计数初值。16位要执行2条OUT指令，先送低8位，后送高8位。 二进制计数时，n=0000-FFFFH，0表示65536，BCD计数时，n=0000-9999H，0表示10000。 例7.1 设8253的3个计数器口地址为3F0H、3F2H和3F4H，控制字寄存器地址为3F6H，要求通道0工作于方式3，采用BCD计数，计数初值n=1234H，试编写初始化程序。 MOV AL ；控制字: 选择通道0，先读/写 ；低字节，方式3，BCD计数 MOV DX，3F6H ；指向控制口 OUT DX，AL ；写入控制字 MOV