微机原理及应用 课件 第8章 计数器定时器与DMA控制器.pptx

微机原理及应用;第8章计数器/定时器与DMA控制器;8.1可编程定时器/计数器8253;一、8253的功能与结构;

;2.8253的内部结构;2.8253的内部结构;

;3.8253的引脚

;二、8253的控制字;2.8253初始化编程原则

;例题赏析;例题赏析;例题赏析;三、8253工作方式与工作时序;

采用这种工作方式，8253可完成计数功能，且计数器只计一遍。当控制字写入控制字寄存器后，输出端OUT为低电平，当计数初值写入后，在下一个CLK脉冲的下降沿将计数初值寄存器内容装入减法计数寄存器，然后减法计数器开始减1计算。在计数过程中，OUT保持为低电平，当计数到0后，OUT变高电平，可作为中断请求信号，并保持到重新写入新的控制字或新的计数值为止。;1.方式0(计数结束产生中断);例题赏析;

;2.方式1(可编程的硬件触发单拍脉冲）

;例题赏析;3.方式2(速率发生器，分频器)

;3.方式2(速率发生器，分频器)

;4.方式3(方波速率发生器)

;4.方式3(方波速率发生器)的工作方式

;4.方式3(方波速率发生器);5.方式4(软件触发的选通信号发生器)

;5.方式4(软件触发的选通信号发生器)

;6.方式5(硬件触发的选通信号发生器)

;6.方式5(硬件触发的选通信号发生器)

;四、8253的初始化编程及应用;

8253是一个可编程的芯片，有一个8位的控制字寄存器，在初始化编程时，由CPU向8253的控制字寄存器写入一个控制字，用来选择计数器，设置工作方式、计算方法以及CPU访问计算器的读/写方法等。8253控制字的格式如图所示。

其中：D7、D6用于选择定时器；D5、D4用于确定时间常数的读/写格式；D3、D2、D1用来设定计数器的工作方式；D0用来设定计数方式.;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;四、8253的初始化编程及应用;8.2DMA控制器8237A;

前面介绍的微机系统中各种常用的数据输入输出方法，包括方式，前三种方式适用于CPU与慢速及??速外设之间的数据交换。但当高速外设要与系统内存或者要在系统内存的不同区域之间，进行大量数据的快速传送时，前三种方式就不能满足于数据传输的要求。

为了提高数据传送的速率，人们提出了直接存储器存取(DMA)的数据传送控制方式，即在一定时间段内，由DMA控制器（DMAC）取代CPU，获得总线控制权，来实现内存与外设或者内存的不同区域之间大量数据快速传送的一种数据传送方式。典型的DMA控制器（DMAC）的工作原理如图6.6所示。在DMA方式下，数据传送的工作过程大致如下：;（1）首先，外设向DMAC发出DMA传送请求。

（2）DMAC通过连接到CPU的HOLD信号向CPU提出DMA请求。

（3）CPU在完成当前总线操作后，立即响应DMAC占用总线的请求。CPU的响应包括两个方面：一方面，CPU将立即放弃总线控制权（CPU将将控制总线、数据总线和地址总线浮空）；另一方面，CPU将有效的HLDA信号加到DMAC上，通知DMAC自己已经让出了总线的控制权。

（4）CPU放弃总线控制权后（即CPU将总线浮空后），DMAC接管系统总线的控制权，并向外设送出DMA的应答信号。

（5）DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存不同区域之间大量数据的快速传送。

（6）DMAC将规定的数据字节传送完之后，通过向CPU发出HOLD信号，撤消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使HLDA无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常取指令、分析指令、执行指令的操作。;DMAC的工作原理框图;

8237A的内部结构8237A的内部结构如图8-12所示，主要由4个独立的DMA通道组成。每个通道有方式寄存器、请求寄存器、屏蔽寄存器、基地址寄存器、现行地址寄存器、基字节数寄存器和现行字节数寄存器组成。8237A内部还包括4个通道公用的命令寄存器和状态寄存器等。此外，还有读/写逻辑、时序和控制逻辑、优先权编码逻辑等。;8.2.28237A的内部结构和引脚;8237A的数据线、地址线都有三态缓冲器，可以接管或释放总线。内部的优先权编码器单元可以对同时