微机原理课件-第7章.ppt

1 7.1 定时/计数器8253芯片 常用定时方法： 软件定时：采用软件编程来实现定时和计数要求,通用灵活,但占用CPU时间； 硬件定时：采用专用的硬件电路来实现。 定时/计数器从计数方式上分为加法计数器和减法计数器。计数器启动后与CPU并行工作，不占CPU时间。如可编程定时/计数器8253芯片； 8253的工作原理 当置入初值后，计数执行单元开始对输入脉冲CLK进行减1计数，减到0时从OUT端输出一个信号； 整个过程可以重复进行； 计数器的启动的方法 软启动：由程序指令启动。 CPU用输出指令向计数器写入初值后，如果GATE为1，就启动计数；计数初值也叫时间常数； 硬件启动：由外部信号启动。写入初值后并不启动计数，门控信号GATE由低变高电平后，在CLK的下降沿开始计数； 计数器的工作方式 计数器启动的方法、OUT端输出波形、是否自动重复计数、GATE的控制作用、新写入计数初值对计数过程的影响等等的组合，构成8253的工作方式； 8253一共有6种工作方式； 在多数工作方式下，计数器每启动一次只工作一个周期；有两种工作方式可以进行自动重复计数； 7.2.2 8253的工作方式 方式0：计数结束中断 软件启动、不自动重复计数方式；计数结束后，OUT端输出为高电平，可以作为中断请求信号使用； 1.只计数一个周期； 2.在计数过程中GATE变为低电平，则暂停计数； 3.在计数过程中，可以随时修改计数初值； 方式1：可重复触发的单稳态触发器 硬件启动、不自动重复的工作方式； 当写入控制字后，OUT端输出高电平。写入计数初值后计数器并不开始工作；当GATE端由低到高触发后，在下一个CLK脉冲的下降沿开始计数，OUT端立刻由高到低，计数结束后OUT端输出高电平； 方式1的特点： GATE的上升沿触发计数器，计数过程中GATE即使变低也不影响计数； 可重复触发； OUT端的负脉冲宽度=计数初值N×TCLK 方式2：频率发生器 也叫分频器；可以软件启动，也可以硬件启动，计数器自动重复工作。 在写入控制字和计数初值期间GATE一直为高电平，则在下一个CLK开始计数，既软启动； 若写入计数初值时GATE为低电平，则要等到GATE由低到高时才启动，即硬件启动； 一旦计数器启动，计数器可以自动重复工作；GATE为低，停止计数； 写入控制字后，OUT为高电平。如果GATE为高，写入初值后开始减1计数。当计数值减到1时，OUT输出变为低电平，再经过一个CLK之后计数值减为0 ，OUT变为高电平，接着自动重新装入初值， 计数器重复工作。 在OUT端连续输出一个宽度为TCLK的负脉冲信号，其脉冲周期为： To＝N× TCLK 脉冲频率： fo=fc/N N也叫分频系数： N=fc/fo 例如：利用计数器1作频率发生器，给定CLK1为2MHz，要求产生频率为1KHz的脉冲。计数器1工作在方式2：0111X100B 时间常数 N＝fc/fo =2×106/(1×103)=2000 程序设计如下： MOV AL ； OUT 83H,AL MOV AX,2000 ；先写入低字节计数值， OUT 81H,AL MOV AL,AH ；后写入高字节计数值 OUT 81H,AL … ；OUT输出脉冲周期为1ms 例如：利用计数器2作脉冲发生器，给定CLK2为1MHz，要求产生周期为20ms的方波。 计数器2工作在方式3：1011X110B 计数初值 N＝fc/fo=1×106 ×20×10-3=20000=4E20H 程序设计如下： MOV AL ；＃2 ，方式3，二进制 OUT 83H,AL MOV AL,20H ：先写入低字节计数值 OUT 82H,AL MOV AL,4EH ；后写入高字节计数值 OUT 82H,AL … ； OUT输出周期为20ms的方波 方式4：软件触发选通 软件启动、不自动重复计数方式；写入控制字后，OUT为高电平，计数器装入初值后即启动计数，计数结束时 OUT输出宽度为TCLK的负脉冲，如下： 方式5：硬件触发选通 硬件启动、不自动重复的工作方式。GATE的上升沿触发计数器；计数结束时，在OUT端输出一个脉冲宽度为TCLK的负脉冲信号： 8253与系统的连接 例7-2 写出8253的初始化程序。其3个计数器的时钟频率均为2MHz，计数器0在定时100us后产生中断请求；计数器1用于产生周期为10u