微型计算机原理与应用课件资料.ppt

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1、本教案内容第9章定时/计数器8253应用设计8253的引脚功能及特点8253的原理结构及工作原理8253的控制字及工作方式8253与系统总线的接口方法8253的应用设计引脚名功能连接去向数据总线(双向)CPU片选信号译码电路读信号CPU写信号CPU端口地址CPU3个计数通道的时钟(计数脉冲)外部3个计数通道的控制信号外部3个计数通道的输出信号外部Vcc电源(+5V)/GND地/Intel公司生产的可编程定时/计数器8253采用24脚的DIP封装,用作为分频器、定时信号产生器等。表8253引脚定义8253的引脚功能及特点可编程定时/计数器8253的原理结构图8253的

2、原理结构及工作原理定时/计数器8253一共有三个独立的计数通道(也称计数器):计数器0、计数器1、计数器2。8253编程模型8253编程模型每个计数通道的内部结构如下图所示,在每个计数通道中主要包含四个部件:计数寄存器CR(ConutRegister,16位)、计数工作单元CE(CountingElement,16位)、输出锁存器OL(OutputLatch,16位)、控制字寄存器(ControlWordRegister,8位)。8253的原理结构及工作原理每个计数通道还有三个输入输出信号:时钟(计数脉冲)CLKx(输入)、控制信号GATEx(输入)、输出信号OUT

3、x(输出)。定时/计数器8253占用4个端口地址,:寻址00计数通道001计数通道110计数通道211控制字寄存器8253的原理结构及工作原理其中控制字寄存器共用一个端口地址,由控制字中的位来指定寻址哪个计数通道,其它3个计数通道各占用一个端口地址。为本章说明方便,将这四个地址分别用COUNTA、COUNTB、COUNTC和COUNTD表示。通过计数通道的端口地址可以访问通道中的CR、OL,当对通道进行写操作时,实际上表示将计数初值(即时常数)写入CR;当对通道进行读操作时,表示将从OL中读取计数值。定时/计数器8253一共有6种工作方式,由控制字寄存器的内容来设定

4、。方式控制字如下图所示。8253的控制字图8253的方式控制三个计数通道共用一个端口地址,由控制字中的位(即)来确定计数通道:含义00计数通道001计数通道110计数通道211保留8253的控制字方式控制字的位(即)用于设定计数通道的读写规则:含义00计数通道的锁存命令,即将当前CE的内容锁存到OL01只读写CR或OL的低8位10只读写CR或OL的高8位11先读写CR或OL的低8位,再读写高8位方式控制字的位()用于设定计数通道的工作方式:含义000方式0001方式1×10方式2×11方式3100方式4101方式5方式控制字的最低位(即BCD位)用于指定读写数据的格

5、式,当BCD=0时,表示读写数据为二进制数,当BCD=1时,表示读写数据为两位十进制数。8253的控制字CLK脉冲:是指CLK上从上升沿到下降沿的时间,计数器:与计数通道的含义一致,时常数:是指通过指令写入到计数器的值,可以理解成计数器的初值。8253的工作方式1.方式0——计数达到终值时中断功能:方式0可以实现设定一个确定的时间t0,当到达时间t0时,需要进行某种操作。在方式0下,当写入方式控制字后,相应的OUT端输出变为低电平,直到计数器达到0时变为高电平,表示达到了定时的时间。当再次写入时常数时,开始一个新的定时过程。输入控制信号GATE可以暂停计数操作,来加

6、长定时的时间(在时常数不变的情况下)当GATE=0时,表示相应的计数器暂停计数;当GATE=1时,表示相应的计数器正常计数。图GATE=1情况下方式0计数过程图利用GATE信号加长OUT端的低电平宽度图利用写入新的时常数加长OUT端的低电平宽度方式0具有下列一些特点:在向8253置方式字或置时常数时,OUT输出变成低电平;置入时常数后,下一个CLK脉冲,使CR内容(初值)置入计数单元;在后续CLK脉冲,进行“减1”计数;当计数至0时,OUT由低变高,并继续计数,从0到0FFFFH;上述计数过程要受GATE控制,当GATE=1时允许计数,当GATE=0时则暂停计数;正

7、常情况下,即GATE=1,对计数器置入时常数N时,要经过N+1个时钟周期才能使OUT输出高电平;OUT端由低变高信号可用作为中断请求信号,表示已达到了预定的时间;在计数过程中,如GATE变为低电平,这时只是暂停计数,等待GATE信号变为高电平后,计数器继续“减1”计数。例题,向8253的=11B的地址写入00110000B,则表示计数器0设置成方式0,并且采用16位时常数,假设时常数为1500,则计数器0的初始化程序段如下:MOVDX,COUNTD;写入8253的方式控制字MOVAL,00110000BOUTDX,ALMOVDX,COUNTA;计数器0置入时常数

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