微机原理ch10 定时计数器

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1、10定时／计数控制器10.1概述10.28253的内部结构和引脚信号8253芯片是24引脚双列直排结构，由数据总线缓冲器、读写控制电路、控制字寄存器和三个计数通道组成。10.1.1数据总线缓冲器数据总线缓冲器是8253与系统总线之间的接口，由8位三态缓冲器构成。10.1.2读写控制电路根据CPU发出的读／写控制信号，完成对8253芯片内部各功能部件的控制功能，他实际上是8253芯片内部的控制器。10.1.2.1端口选择信号A1，A0输入。8253内部有三个独立的计数通道和一个控制字寄存器，构成8253的四个端口，地址由A1，A0选择。A1A0端口00通道001通道1

2、10通道211控制字寄存器10.1.2.2片选信号-CS低电平有效，输入，通常经过对端口地址译码形成。10.1.1.1读写控制信号输入，低电平有效。-RD有效时，读由A1A0取所选定的端口。-WD有效时，CPU将数值写入选定的计数器，或将8253的工作方式控制字写入控制字寄存器。-CS-RD-WRA1A0操作01000装入通道0计数器01001装入通道1计数器01010装入通道2计数器01011写工作方式字00100读取通道0计数器00101读取通道1计数器00110读取通道2计数器00111无操作011xx无操作1xxxx禁止使用10.1.2通道0～通道28253

3、内部有三个功能完全相同的通道，每个通道都有一个16位减法计数器，预置寄存器和输出锁存器。计数开始之前写入的计数初值存于预置寄存器。在计数过程中，减法计数器的值不断递减，而预置寄存器的预置值不变。输出锁存器用于写入锁存命令时锁定当前计数值。lCLK时钟输入信号在计数过程中，该引脚上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的计数值减1。该信号需经过与门才到达减法计数器，所以计数工作受门控信号GATE的控制。lGATE门控信号在不同的工作方式下有不同的作用，可分为电平控制和上升沿控制两种类型。lOUT计数器输出信号当一次计数过程结束（计数值减为0），OUT引脚将产生一个输出信

4、号，其波形取决于工作方式。10.1.1控制字寄存器控制寄存器用来存放从CPU写入的工作方式选择控制字，由它来控制8253各个通道的工作方式。10.28253的工作方式8253有6种工作方式，由控制字（ControlWord）确定：lMode0,Interruptonterminalcount计数结束中断方式lMode1,Programmableone-shot可编程单脉冲发生器lMode2,Rategenerator速率发生器lMode3,Squarewaverategenerator方波速率发生器lMode4,Softwaretriggeredstrobe软件触发

5、方式lMode5,Hardwaretriggeredstrobe硬件触发方式每种工作方式的过程大致相同：1)CPU写入方式控制字，设定工作方式。1)CPU写入预置寄存器，设定计数初值。2)对于方式1和方式5，需要硬件启动，即GATE端出现一个上升沿信号；对其他方式不需要这一过程，直接进入下一步。3)CLK端的下一个下降沿将预置寄存器的计数初值送入减法计数器。4)计数开始，CLK端每出现一个下降沿（GATE为高电平时），减法计数器就将计数值减1。5)当计数值减到0，一次计数过程结束。对于方式0、1和4、5，如果不重新设定计数初值或提供硬件启动信号，计数器就此停止计数过

6、程。对于方式2和3，计数值减到0后，8253自动将预置寄存器的计数初值送入减法计数器，重新开始下一轮的计数过程，直到写入新的方式控制字才停止。注意：CPU写入8253的计数初值只是写入预置寄存器。之后到来的第一个CLK输入脉冲（需要先由低电平变高，再由高变低）才将预置寄存器的初值送到减法计数器。从第二个CLK信号的下降沿计数器才开始真正的减1计数。若初值为N，则从输出指令完成到计数结束，CLK信号的下降沿有N+1个，但在第一个到最后一个下降沿之间正好有N个完整的CLK信号。10.1.1工作方式0Mode0,Interruptonterminalcount计数结束中断

7、方式10.1.2工作方式1Mode1,Programmableone-shot可编程单脉冲发生器10.1.1工作方式2Mode2,Rategenerator速率发生器10.1.2工作方式3Mode3,Squarewaverategenerator方波速率发生器10.1.3工作方式4Mode4,Softwaretriggeredstrobe软件触发方式10.1.4工作方式5Mode5,Hardwaretriggeredstrobe硬件触发方式10.1.1小结计数值N与输出波形方式N与输出波形的关系改变计数值0写入N后,经过N+1个CLK脉冲后输出为高写入后下一个C