微机原理与接口技术原理第7章.ppt

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1、可编程定时/计数器8253可编程并行接口8255A串行通讯基本概念第7章计算机接口技术17.1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；2D0D7~数据总线缓冲器读/写逻辑控制寄存器计数器0计数器1计数器2片内总线RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OU

2、T2可编程定时器8253的内部结构图3D0～D7：8位双向数据线；CS：芯片选择；RD、WR：读写控制信号；A1，A0：地址线；A1A0=00计数器0A1A0=01计数器1A1A0=10计数器2A1A0=11控制寄存器CLK：计数器的时钟信号输入端,最高计数频率2MHz；GATE：门控信号；控制计数器的启动和停止；OUT：计数器输出信号；8253的引线及功能48253的功能：具有三个功能完全相同的独立的16位减法计数器；每个计数器都包括一个16位的初值寄存器、一个计数执行单元和一个输出锁存器；每个计数器的计数时钟频率最高为：2MHZ每个计

3、数器可以按十进制数或二进制数预置初值；每个计数器有六种工作方式，可通过编程设定或改变；每个计数器的计数定时值，可由CPU随时读取；58253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；6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；7计数器的工作方式计数器启动的方法、OU

4、T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；87.2.28253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；WRCLKGATEOUTCWN=4432109方式1：可重复触发

5、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；4321010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计数器0CLKGATEOUT如果CLK=2MHz，则：fc=2MHzTc=1/fc=0.5x10-6，如果时间常数N=1000，则OUT端的负脉冲宽度=NxTc=

6、1000x0.5x10-6=500us4321011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；WRCLKGATEOUTCWN=332132112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

7、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。WRCLKGATEOUTCWN=332132113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/NN也叫分频系数：N=fc/fo14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：MOVAL,01110100B；OUT83H,ALMOVAX,2000；先写入低字节计

8、数值，OUT81H,ALMOVAL,AH；后写入高字节计数值OUT81H,AL…；OUT输出脉冲周期为1ms15可以软启动，也可以硬件启动，计数器自动重复工作；写入控制字后，OUT为高电平。如