可编程接口芯片及应用课件.ppt

《可编程接口芯片及应用课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章可编程接口芯片及应用本节介绍8253-5定时/计数器接口计数器定时器概述8253的工作原理8253的应用举例第十三讲接口电路2006.12.11（星期二）7.1计数器定时器概述在计算机系统中往往需要一些时钟，以便实现定时控制或延迟控制，如定时扫描、定时中断、定时检测等等。在另外一些场合往往需要计数器，以便对事件进行计数。而定时功能通常是通过计数来实现的，因此一般将两者融为一体。定时控制或计数事件举例[1]分时系统的程序切换[2]向外部设备输出周期性定时控制信号[3]定时时间到发出中断申请[4]外部事件统计达到规

2、定值发出控制信号或提出中断请求计数器和定时器的功能两个方面：(1)作为计数器，在设置好计数常数(即定时初值)后，便开始减1计数，减到“0”时，输出一个信号。(2)作为定时器，在设置好定时常数后，便进行减1计数，并按定时常数不断地输出为时钟周期整倍数的定时间隔。两者区别是，作计数器时，在减到0以后，输出一个信号后便结束；作定时器时，不断产生定时脉冲信号。实现定时的方法主要有三种方法来实现定时功能软件定时不可编程的硬件定时可编程的硬件定时软件定时方法：让机器循环执行某一条或一系列指令特点：通过正确选取指令和合适的循环次数

3、，便很容易实现定时功能灵活方便节省费用，最简单的定时。CPU的利用率太低不可编程硬件定时专用的芯片：例如：555特点：外接电阻R和电容C电路结构简单，价格便宜。定时时间和范围不能由程序控制和改变可编程硬件定时方法：由微处理器的时钟信号提供时间基准利用硬件电路和中断方法控制定时定时时间和范围完全由软件来确定和改变硬件部分称为可编程定时器/计数器电路特点：CPU利用率高定时时间由软件设置，使用灵活方便。定时精确，获得广泛应用。8253芯片介绍定时器/计数器芯片8253-5是Intel系列的定时器/计数器芯片，被广泛应用于

4、PC机系列，提供系统定时和系统发声源。同8253相兼容的芯片有8254-2等，它们的主要区别是计数频率不同。8253-5的计数频率为5MHz，而8254-2则可达10MHz。7.28253的工作原理主要介绍以下内容8253框图8253引脚信号8253工作方式8253编程方法8253的内部框图如上图所示，8253由外部数据接口、内部控制电路以及3个计数器通道所组成。(1)数据总线缓冲器这是8253和CPU数据总线的接口部件，是8位、双向、三态的缓冲器，CPU访问8253时所有数据都经过这个缓冲器传送。(2)读/写控制逻

5、辑这是8253内部操作的控制电路，它从系统控制线上接收输入信号，然后转变成8253内部操作的各种控制信号。(3)控制字寄存器当A1和A0都为1时，访问控制字寄存器，它从数据总线上接收CPU送来的控制字，并由控制字的D6，D7的编码决定控制字写入哪个通道的控制寄存器，由寄存在每个通道的控制字寄存器里的控制字，决定每个计数器通道的工作方式、选择计数器是按二进制或二—十进制计数、并选择每个计数器初值的写入顺序。(4)通道0计数器、通道1计数器和通道2计数器8253由3个同样的计数通道组成，每个计数通道都有CLK和GATE两

6、根输入引脚和OUT一根输出引脚。从编程的角度看，每个计数通道的结构如下图所示。外部输入到8253的CLK引脚上的时钟脉冲频率不能大于2MHz。如果大于2MHz，则必需经分频后才能送到CLK端。8253的计数通道结构8253的引脚信号图8253寄存器寻址A1A0引脚接线方法18088系统的接线方法只要将A1A0分别与地址总线的最低两位A1,A0相连即可。比如，在以8088为CPU的PC/XT机中，地址总线高位部分(A9～A4)用于I/O端口译码，形成选择各I/O芯片的片选信号，低位部分(A3~A0)用于各芯片内部端口的

7、寻址。若8253的端口基地址为40H，则通道0，1，2和控制字寄存器端口的地址分别为40H，41H，42H和43H。8253引脚信号8253的3个计数通道在结构和功能上是完全一样的，每个通道都有一个时钟输入引脚CLK、一个输出引脚OUT和一个门控引脚GATE。下面介绍这3根引脚的功能。8253引脚信号CLK时钟输入引脚每个通道的计数器单元CE，对CLK输入脉冲进行计数。CLK脉冲可以是系统时钟脉冲，也可以由系统时钟分频或者是其它脉冲源提供。这个输入脉冲可以是均匀的、连续的、周期精确的，也可以是不均匀的、断续的、周期不

8、定的。若8253用作分频器，工作于定时器方式时，则CLK输入是连续的、周期精确的时钟脉冲，而OUT输出必定是频率降低的、周期精确的时钟脉冲。若8253用作计数器，这时要求CLK输入只是脉冲的数量，而不是脉冲的时间间隔，所以CLK可以输入周期不定的脉冲。当然也可以输入周期确定的脉冲。当计数到预置的数值后，就从OUT端输出一个脉冲。若CLK的脉冲周