可编程接口芯片及其应用课件.ppt

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1、第8章可编程接口芯片及应用8.1可编程定时器/计数器82538253是24脚双列直插芯片，用+5V电源供电，每一片内部有三个独立的16位计数器，在微机中使用时最高频率可达2MHz。8.1.1定时与计数1．定时与计数在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。12．

2、定时与计数的实现方法（1）硬件法。专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定的硬件设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。（2）软件法。利用一段延时子程序来实现定时操作，特点是无需太多的硬件设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU不能从事其他工作，降低了机器的利用率。（3）软、硬件结合法。即设计一种专门的具有可编程特性的芯片来控制定时和计数的操作，而这些芯片具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影响CPU的正常工作。28.1.2定时/计数器芯片Intel8253Intel8253是808

3、6/8088微机系统常用的定时/计数器芯片，它具有定时与计数两大功能，同类型的定时/计数器芯片还有Intel8254等。1．8253的一般性能概述（1）每个8253芯片有3个独立的16位计数器通道。（2）每个计数器通道都可以按照二进制或二-十进制计数。（3）每个计数器的计数速率可以高达2MHz。（4）每个通道有6种工作方式，可以由程序设定和改变。（5）所有的输入、输出电平都与TTL兼容。342．8253的外部引脚8253芯片是具有24个引脚的双列直插式集成电路芯片，其引脚分布如图8-2所示。53．8253的控制字8253有一个8位的控制字

4、寄存器，其格式如图8-3所示。64．8253的工作方式8253共有6种工作方式，各方式下的工作状态是不同的，输出的波形也不同，其中比较灵活的是门控信号的作用。由此组成了8253丰富的工作方式、波形。（1）几条基本原则。1）控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端OUT进入初始状态。初始状态对不同的模式来说不一定相同。2）计数初始值写入之后，要经过一个时钟周期上升沿和一个下降沿，计数执行部才可以开始进行计数操作，因为第一个下降沿将计数寄存器的内容送减1计数器。3）通常，在每个时钟脉冲CLK的上升沿，采样门控信号GATE。不同的

5、工作方式下，门控信号的触发方式是有具体规定的，即或者是电平触发，或者是边沿触发，在有的模式中，两种触发方式都是允许的。其中0、2、3、4是电平触发方式，1、2、3、5是上升沿触发。4）在时钟脉冲的下降沿，计数器作减1计数，0是计数器所能容纳的最大初始值。二进制相当于216，用BCD码计数时，相当于104。7（2）方式0：计数结束产生中断。方式0的波形如图8-4所示，当控制字写入控制字寄存器后，输出OUT就变低，当计数值写入计数器后开始计数，在整个计数过程中，OUT保持为低，当计数到0后，OUT变高；GATE的高低电平控制计数过程是否进行。

6、8（3）方式1：可编程的硬件触发单拍脉冲。9（4）方式2：速率发生器。方式2的波形如图8-6所示。10（5）方式3：方波速率发生器。1112（6）方式4：软件触发的选通信号发生器。13（7）方式5：硬件触发的选通信号发生器。14（8）8253的工作方式小结。1）方式2、4、5的输出波形是相同的，都是宽度为一个CLK周期的负脉冲，但方式2连续工作，方式4由软件触发启动，方式5由硬件触发启动。2）方式5与方式1的工作过程相同，但输出波形不同，方式1输出的是宽度为N个CLK脉冲的低电平有效的脉冲（计数过程中输出为低），而方式5输出的是宽度为一个

7、CLK脉冲的负脉冲（计数过程中输出为高）。3）输出端OUT的初始状态。方式0在写入方式字后输出为低；其余方式，写入控制字后输出均变为高。4）任一种方式，均是在写入计数初值之后才能开始计数，方式0、2、3、4都是在写入计数初值之后开始计数的，而方式1和方式5需要外部触发启动才开始计数。155）6种工作方式中，只有方式2和方式3是连续计数，其他方式都是一次计数，要继续工作需要重新启动，方式0、4由软件启动，方式1、5由硬件启动。6）门控信号的作用。通过门控信号GATE，可以干预8253某一通道的计数过程，在不同的工作方式下，门控信号起作用的方

8、式也不同，其中0、2、3、4是电平起作用，1、2、3、5是上升沿起作用，方式2、3对电平和上升沿都可以起作用。7）在计数过程中改变计数值，它们的作用有所不同。8）计数到0后计数器的状态。方式0