第7章可编程计数器8253.ppt

教学重点 8253的引脚和6种工作方式 8253的编程 8253在 PC/XT系列机上的应用 定时器和计数器 定时控制在微机系统中极为重要 定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔 计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器 定时功能的实现方法 软件延时——利用微处理器执行一个延时程序段实现 不可编程的硬件定时——采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间 可编程的硬件定时——软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路 8253/8254定时计数器 3个独立的16位计数器通道 每个计数器有6种工作方式 按二进制或十进制（BCD码）计数 每个计数器的计数速率高达2MHz 8253的内部结构和引脚 8253的通道结构 计数器结构示意图 计数器的3个引脚 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 2. 与处理器接口 D0 ~ D7数据线 A0 ~ A1地址线 RD*读信号 WR*写信号 CS*片选信号 8253初始化编程步骤 1.写入控制字 2写入计数初值 可以是8位数，也可以是16位数。当为16位数时，要分两次写入。 8253的工作方式 8253有6种工作方式，由方式控制字确定 熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题，选择正确的工作方式 每种工作方式的过程类似： ⑴ 设定工作方式 ⑵ 设定计数初值 ⑶ 硬件启动 ⑷ 计数初值进入减1计数器 ⑸ 每输入一个时钟计数器减1的计数过程 ⑹ 计数过程结束 方式0——计数结束中断 ⑴结果特点：计数器减1为0时，OUT升高，向CPU发中断请求 ⑵过程特点： ①控制字写入：OUT=0，当控制字写入控制字寄存器后，输出端OUT变成低电平，并且在计数值减到0之前一直保持低电平 ②计数值写入：OUT不变，仍然为低电平（OUT=0） ③启动方式：写入计数值。写入计数值后，必须在下一个CLK时钟脉冲到来时，计数初值才由CR传送到CE ④计数期间：OUT为低电平（OUT=0） 方式0——计数结束中断 ⑤计数为0时：OUT升高（OUT=1），向CPU发中断请求，直到CPU写入新的控制字或者计数值，才能使OUT=0; ⑥计数期间写入新的计数值：如果计数值是一个字节，则在写入后得下个时钟脉冲，新的计数值由CR送入CE，开始新的计数。如果计数值是两个字节，则写入第一个字节时终止计数，写入第二个字节后的下一个时钟脉冲时，新的计数值由CR送入CE，启动计数器按新的计数值开始计数。 ⑦GATE作用：GATE=0时，禁止计数，计数器停止；GATE=1时，允许计数，此时计数器从刚才新的地方开始连续计数； ⑧计数值有效期限：计数值一次有效。 方式0 计数结束中断 8253方式0的GATE作用时序 8253方式0计数期间写入新的计数值的时序 8253方式1—可编程单稳态输出方式 (1)结果特点：输出单拍负脉冲，脉冲宽度可编程设定 (2)过程特点： ①控制字写入：OUT=1 ②计数值写入：OUT=1(不变) ③启动方式：GATE上调沿。启动后的下一个CLK脉冲使OUT变低电平（OUT=0）,即延迟一个时钟周期； ④计数期间：OUT为低电平（OUT=0） ⑤计数为0时：OUT变为高电平（OUT=1） ⑥计数期间写入新的计数值：不影响原来的计数，只有当下一个GATE上跳沿到来时，才使用新的计数值 8253方式1—可编程单稳态输出方式 ⑦GATE作用：GATE=0或=1时，不影响计数，但出现上跳沿则重新启动计数器，按必威体育精装版计数初值开始计数，若在计数尚未结束时，就出现了上调沿，则重新计数。因此，使输出负脉冲的宽度延长，这种方式常用于工业控制系统中的干扰自动复位电路 ⑧计数值有效期限：计数值多次有效，计数初值写入CR后，在没有新的计数值写入CR之前，原计数初值在CR中保持不变，以后每触发一次，CR中保存的这个计数初值就装入CE一次。 方式1 可编程单稳脉冲 8253方式1—GATE作用时序 8253方式1计数期间写入新的计数值时序 8253工作方式2—比率发生器 (1)结果特点：产生连续的负脉冲信号，负脉冲宽度等于一个时钟周期，脉冲周期可由软件设定，脉冲周期=计数值×时钟周期 (2)过程特点： ①控制字写入：OUT=1 ②计数值写入：OUT=1 ③启动方式：两种。一是硬件启动：GATE上调沿启动。二是