可编程定时计数器

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,20010.12,可编程定时/计数器8253,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2006年11月,可编程定时/计数器8253,*,可编程定时,/,计数器,8253,苗付友,20010.12,可编程定时/计数器8253,2,8253,作用,定时,软件定时：让机器执行一段程序，安排循环来实现定时，容易实现，定时时间调整方便，定时精确，占用了,CPU,资源，降低了,CPU,的利用率。,硬件定时：可编程定时,/,计数硬件芯片，定时值、定时范围可以很容易的由软件改变，具有使用灵活、功能较强等特点。,外部事件计数,外部事件计数就是对外部脉冲信号计数。产生脉冲信号的外部原因就是外部事件。,如高速公路入口处一个专用计算机检测系统，它可以自动对进入高速公路的车辆进行计数,20010.12,可编程定时/计数器8253,3,8253,的内部结构,8253,内部有,3,个独立的,16,位定时计数器通道。,计数器可按照二进制或十进制计数，计数和定时范围可在,165535,之间改变，,每个通道有,6,种工作方式，计数频率可高达,2MHz,以上。,3,个计数通道,通道控制寄存器,数据总线缓冲器,读写控制电路,20010.12,可编程定时/计数器8253,4,计数通道,通道,0,、通道,1,和通道,2,CLK,：计数器的脉冲输入端，,GATE:,计数器的门控信号，,OUT:,计数器的输出信号，一般与计数溢出有关。,工作原理：,8253,计数器工作在减,1,状态，每输入一个计数脉冲，计数器值减,1,，当计数器,计数到零时，,OUT,信,号有效，通知外设计,数器产生溢出,20010.12,可编程定时/计数器8253,5,通道的使用,计数器：将要计数的次数预置到该通道计数器中,定时器：从,CLK,输入一固定频率的时钟脉冲，再根据要求定时的时间计算出定时所需的计数值或称时间常数，并预置到计数器中,计数值定时时间,/,时钟脉冲周期,20010.12,可编程定时/计数器8253,6,通道控制寄存器,一个通道控制寄存器,CPU,通过对控制寄存器的读写，可以分别对三个计数通道的工作方式进行设置,只能写不能读,20010.12,可编程定时/计数器8253,7,数据总线缓冲器,双向三态的,8,位数据缓冲器，实现,8253,和,CPU,之间的数据接口,读写控制电路,片选信号,CS,A1A0,的组合：选择三个通道、一个控制寄存器，共,4,个端口,读信号 和写信号 由,CPU,提供，低电平有效。,20010.12,可编程定时/计数器8253,8,8253,的管脚分配,通道管脚,CLKn,：通道,n,的脉冲输入管脚外部事件,或定时脉冲由这三个管脚输入；,OUTn,：通道,n,的输出管脚，当计数值减 到,0,在,OUT,管脚上输出，输出波形取决于,8253,通道的工作方式；,GATEn,：门控信号输入管脚,8253,的管脚包括数据线,D,7,D,0,，读写控制线,以及和,CPU,地址线相连接的片选信号,20010.12,可编程定时/计数器8253,9,8253,的编程,控制字,分为,4,部分，通道选择、计数器读,/,写方式、工作方式和计数码的选择,。,计数器选择（,SC1,、,SC0,）,计数器读,/,写方式（,RLl,、,RL0,）,20010.12,可编程定时/计数器8253,10,计数器的锁存操作,8253,一旦初始化后，就不需要,CPU,参与而自动计数。为了读出计数值时不干扰实际计数过程，同时读出的值又是稳定的，就要求对通道计数器中的计数值进行锁存。,硬件锁存暂停计数,GATE,暂停计数,软件控制命令锁存,每一个通道都有一个输出锁存器,(16,位,),，平时它的值随通道计数器的值变化，当向通道写入锁存的控制命令时，它把计数器的现行值锁存而计数器的计数过程照样进行。这样，,CPU,读取的是锁存器中的值。当重新写入一个命令字或,CPU,读取计数值后，计数通道会自动解除锁存状态。,锁存控制字：,00,00,XXXXB,先读取低,8,位，后读取高,8,位,（不锁存）：,10,00H,0F,00H,20010.12,可编程定时/计数器8253,11,工作方式选择（,M2,、,M1,、,M0,）,BCD,计数制：写入初值范围为,0000,到,9999,，而,0000,是最大值，代表,10000,二进制计数制：写入初值范围为,0000,到,FFFFH,，其中,0000,为最大值，代表,65536,。,控制字的,D5D4,为,00,，表示的是锁存命令。这时控制字中的低,4,位无效,20010.12,可编程定时/计数器8253,12,8253,的工作方式,方式,0,计数结束中断方式,方式,1,可编程序的单独负脉冲,方式,2,速率发生器,方式,3,方波发生器,方式,4,软件触发方式,方式,5,硬件触发方式,20010.12,可编程定时/计数器8253,13,方式,0,计数结束中断方式,方式,0,的作用,用户可以在设定时间上产生中断信号,工作方式,0,特点：,门控信号,GATE,必须为,1,，计数器才能计数；,计数时通道输出端,OUT,一直为,0,；,通道计数器计数到,0,后，,OUT,由,0,到,1,，同时计数器停止工作。,OUT,输出的从低到高的正跳变或高电平可作为中断请求信号,INTR,，向,CPU,发出中断请求。,在计数过程中，,GATE,信号为低电平时，停止计数，一旦,GATE,变高，则继续计数,20010.12,可编程定时/计数器8253,14,INT,8086,MOV AL,10011010B,；置,8255A,方式控制字,OUT 8255,控制口，,AL,MOV AL,00H,；,8255A,置位,/,复位控制字,使,PC0,0,OUT 8255,控制口，,AL,MOV AL,00110000B,；置,8253,通道,0,方式控制字,30H,OUT 8253,控制口，,AL,MOV AL,，,40H,；置,8253,通道,0,时间常数,OUT,通道,0,端口，,AL ;,第一次写初始计数值的,低,8,位,，,MOV AL,，,38H ;,第二次写,高,8,位,。,3840H=14400,秒,=4,小时,OUT,通道,0,端口，,AL,中断程序中有关程序段如下：,MOV AL,00000001B,；,8255,置位,/,复位控制字，使,PC0,1,OUT 8255,控制口，,AL,家庭厨房系统,20010.12,可编程定时/计数器8253,15,方式,1,可编程序的单独负脉冲,单稳电路,在输入的激励下产生固定宽度脉冲的电路，当输入端输入一个不低于规定的最小宽度的脉冲后，单稳电路就输出一个用户事先设定宽度的脉冲。,8253,的方式,1,就是一个可编程单稳电路,方式,1,工作过程,门控信号,GATE,是触发信号，,上升沿有效,。即开始计数是由,GATE,的上升沿触发的；,触发后，通道计数器开始计数，输出端,OUT,由高变低；,计数器计数到,0,，,OUT,再由低变高。,PW,NT,clk,PW,：输出的负脉冲宽度；,N,：初始计数值，,T,clk,：,CLK,端的脉冲周期,20010.12,可编程定时/计数器8253,16,车辆统计,不同车辆间隔,T3,不能太小；（,PW,）,同一车辆的不同车厢间距离不能太大；,(2,16,通道计数器级联实现分频系数超过,2,16,的分频要求,20010.12,可编程定时/计数器8253,33,通道,0,首先把,1MHz,信号,1000,分频，产生,1KHz,的信号，通道,1,再把,1KHz,信号,1000,分频，结果就得到的,1Hz,信号,（,3,）通道,1,要输出方波信号推动发光二极管，所以通道,1,应选工作方式,3,。对于通道,0,，只要能起分频作用就行，对输出波形不做要求，所以方式,2,和方式,3,都可以选用。,(4),初始化：通道,0:,工作方式,2,，,BCD,计数；,通道,1:,工作方式,3,，二进制计数,20010.12,可编程定时/计数器8253,34,MOV AL,00110101B,；通道,0,控制字,OUT 86H,AL,MOV AL,00,；通道,0,初始计数值,OUT 80H,AL,MOV AL,10H,OUT 80H,AL,MOV AL,01110110B,；通道,1,控制字,OUT 86H,AL,MOV AL,0E0H,；通道,1,初始计数值，,3E8H=1000 BCD,OUT 82H,AL,MOV AL,03H,OUT 82H,AL,20010.12,可编程定时/计数器8253,35,例,2,：延时程序，,设,8253,的通道地址为,80H,86H,，,8255,的地址为,88H,8,E,H,（偶地址）,解：,1,、电路,这个例子要求用,8253,，,8255,作一个延时系统。,20010.12,可编程定时/计数器8253,36,GATE0,CLK0,OUT0,+5V,1KHz,PC0,8253,8255,20010.12,可编程定时/计数器8253,37,2,、时间常数计算,如果,8253,的,CLK,输入,1KHz,信号，延时时间为,1S,，则时间常数为,N,1/0.001=1000D=03E8H,3,、工作方式选择,4,、程序,20010.12,可编程定时/计数器8253,38,MOV AL,10011011B,；,A,、,B,、,C,为输入,OUT 8255_CTRL,AL,DELAY1SPROC,MOV AL,00110001B,；通道,0,工作在,方式,0,，,；,16,位读写，,BCD,计数,OUT 8253_CTRL,AL,MOV AL,0,OUT COUNTER0,AL,MOV AL,10H,OUT COUNTER0,AL,AGAIN:IN AL,8255_C,；检测是否由,OUT,端输出,1,TEST AL,01,JZ AGAIN,RET,DELAY1SENDP,20010.12,可编程定时/计数器8253,39,作业：,P202 1,、,3,、,5,、,6,