CHMOS可编程时间间隔定时器芯片C

1、3.1 概述概述 82C54是专为是专为Intel系列微处理机而设计系列微处理机而设计的一种可编程时间间隔定时器的一种可编程时间间隔定时器/计数器，计数器，它是一种通用芯片，在系统软件中可以它是一种通用芯片，在系统软件中可以把多级定时元素当成输入把多级定时元素当成输入/输出端口中的输出端口中的一个阵列看待。一个阵列看待。1. 与所有与所有Intel系列兼容系列兼容2. 操作速度高，与操作速度高，与8MHz的的8086、80186一起可实现一起可实现“零零等待状态等待状态”的操作。的操作。3. 可处理从直流到可处理从直流到10M频率的输入。频率的输入。4. 适应性强适应性强5. 三个独立的三个独

2、立的16位计数器位计数器6. 低功耗的低功耗的CHMOS7. 与与TTL完全兼容完全兼容8. 6 种可编程的计数模式种可编程的计数模式9. 以二进制或以二进制或BCD计数计数10. 状态读返回命令状态读返回命令82C54的计数器的计数器/定时器功能还有：定时器功能还有： 是是82C54与系统总线连接与系统总线连接的接口，由三态门、双向的接口，由三态门、双向8位的缓冲器。位的缓冲器。对对82C54的控制信号，的控制信号，A1和和A0是计数器的选择；是计数器的选择；RD#和和WD#为读写为读写控制；控制；CS#是控制是控制RD#和和WD#的信号。的信号。由由A1A0的二进制数和读写的二进制数和读写

3、逻辑部件来选择控制字寄存器。逻辑部件来选择控制字寄存器。1001000010010000B B控制字为：控制字为：SC1 SC0 = 10SC1 SC0 = 10时，选择计数器时，选择计数器0 0。M2 M1 M0 = 000时，计数器工作时，计数器工作在方式在方式0。 CS# RD# WR# A1 A0 描述描述 0 1 0 0 0 写计数器写计数器0 0 1 0 0 1 写计数器写计数器1 0 1 0 1 0 写计数器写计数器2 0 1 0 1 1 写控制字写控制字 0 0 1 0 0 读计数器读计数器0 0 0 1 0 1 读计数器读计数器1 0 0 1 1 0 读计数器读计数器2图结构

4、：图结构： 计数器计数器0：二进制计数，方式：二进制计数，方式0，初值，初值1234H计数器计数器1：BCD计数，方式计数，方式2，初值，初值100H计数器计数器2：二进制计数：二进制计数,方式方式4，初值，初值1FFFH. 分析：先锁存计数器分析：先锁存计数器2的内容，然后从斩的内容，然后从斩存器中读取这个值。其程序为存器中读取这个值。其程序为MOV AL, 1000 x x x xBOUT 4CH, ALIN AL , 48HMOV AH , AL MOV AL, BL OUT GATE CLK OUT GATE CLK OUT GATE：（1）对每一个计数器而言，在写初始计对每一个计数器

5、而言，在写初始计数值之前，必须写控制字寄存器。数值之前，必须写控制字寄存器。（2）初始计数值必须根据控制字所规定）初始计数值必须根据控制字所规定的格式计数，要么只是最低有效字节，的格式计数，要么只是最低有效字节，要么只是最高有效字节，或者先低后高。要么只是最高有效字节，或者先低后高。表表3-3列出了一些常用的程序设计次序列出了一些常用的程序设计次序P84读计数器内的值有三种可行办法选择：读计数器内的值有三种可行办法选择：（2）计数器锁存命令操作：）计数器锁存命令操作：它相当于一个控它相当于一个控制字，因为它是把命令写到控制字寄存器内的：制字，因为它是把命令写到控制字寄存器内的：如下图如下图 A

6、1A0 = 11;CS# = 0;RD# = 1;WR# = 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 sc1 sc0 0 0 x x x xSc1、sc0表示计数器被锁存表示计数器被锁存D5、D4 =00表示计数器锁存命令表示计数器锁存命令D5 = 0 锁存选中的计数器计数值锁存选中的计数器计数值D4 = 0 锁存选中的计数器状态锁存选中的计数器状态D3 = 1 选择计数器选择计数器2D2 = 1 选择计数器选择计数器1D1 = 1 选择计数器选择计数器0D0 保留保留 CLK脉冲脉冲： 一个上升沿，然后一个上升沿，然后一个下降沿为一个计数器的一个下降沿为一个计数器的CLK输入。输

7、入。触发触发：由计数器：由计数器GATE输入的上升边。输入的上升边。计数器装载计数器装载：将计数值从计数器寄存器：将计数值从计数器寄存器CR传送到计数部件传送到计数部件CE。对对GATE输入的作用如下表输入的作用如下表1、计数器在程序的控制之下进行二进制计数，仅对最、计数器在程序的控制之下进行二进制计数，仅对最底有效字节（底有效字节（LSB）进行读进行读/写操作。写操作。2、计数器总是被选（、计数器总是被选（CS#总是低电平）总是低电平）3、CW指的是控制字；指的是控制字；CW = 10是指是指10个控制字中的个控制字中的一个控制字，写入计数器内的是十六进制数。一个控制字，写入计数器内的是十六

8、进制数。4、LSB指的是计数值的最低有效数字。指的是计数值的最低有效数字。5、图中的数值是计数值：、图中的数值是计数值： 低位数是最低有效字节。低位数是最低有效字节。 高位数是最高有效字节。因为计数器在程序的控制高位数是最高有效字节。因为计数器在程序的控制之下仅对之下仅对LSB进行读进行读/写操作，最高有效字节则不能进写操作，最高有效字节则不能进行读操作。行读操作。 6、N表示的是尚没有定义的计数，竖线表示的是计数表示的是尚没有定义的计数，竖线表示的是计数值之间的转换。值之间的转换。 CW=10 LSB=4WR#CLKGATEOUT N N N N 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0 CW

9、 = 10 LSB = 3WR#CLKGATEOUT 0 0 0 0 0 0 FF N N N N 3 2 2 2 1 0 FF CW=12 LSB=3WR#CLKGATEOUT CW=12 LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 3 2 1 2 波特速率：每秒钟传输的二进制数的数据位数。波特速率：每秒钟传输的二进制数的数据位数。操作条件：操作条件：1、OUT = 1 (最初为高电平最初为高电平)。2、GATE = 1时，则允许计数；当时，则允许计数；当GATE = 0时，则禁止时，则禁止计数。计数。3、在写控制字（、在写控制字（CW）和初

10、始计数值（和初始计数值（LSB）之后，下之后，下一个一个CLK脉冲期间装载计数器。脉冲期间装载计数器。4、装偶数：每次减、装偶数：每次减2计数，在计数过程中，前一半为高计数，在计数过程中，前一半为高电平，后一半为低电平。电平，后一半为低电平。5、装奇数，在一个、装奇数，在一个CLK时钟脉冲内将初值减时钟脉冲内将初值减1后（变成后（变成偶数）再进行装载。偶数）再进行装载。 CW=16 LSB=4 WR# CLK GATE OUT N N N N 4 2 4 2 4 2 4图图3-18所示的所示的82C54的计数器的操作方式的计数器的操作方式3之下之下操作，初值为十进制数操作，初值为十进制数15，

11、设置为，设置为BCD计数，计数，试计算在试计算在OUT1上输出方波的上输出方波的 周期周期T并编程并编程 1.19318MHz +5V T2 T1 T MOV AL , 01010111BOUT 4CH , ALMOV AL , 0FHOUT 44H , AL工作条件：工作条件：1、输出最初为高电平：、输出最初为高电平：OUT=1 ；当最初计数；当最初计数值终止时值终止时,OUT=0变低电平，低电平的时间为变低电平，低电平的时间为一个一个CLK脉冲，之后又变为高电平。脉冲，之后又变为高电平。2、GATE=1时计数；时计数；GATE=0时禁止计数。时禁止计数。3、在写入一个控制字和初值之后的下一

12、个、在写入一个控制字和初值之后的下一个CLK脉冲装载计数器。脉冲装载计数器。 CW=18 LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N 3 2 1 0 FF如图如图3-20所示的所示的82C54用计数器用计数器1在操作方在操作方式式4下运行，要求在装入计数器下运行，要求在装入计数器10us后产后产生一个选通信号，计算初值和并写出初始生一个选通信号，计算初值和并写出初始化程序段。化程序段。 1.19318MHz +5V WR# CLK WR#初始化编程初始化编程 ？ OUT1 T CW=1A LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N N 3 2 1 01、6种工作方式的比较：

13、种工作方式的比较：（1）操作方式）操作方式0和操作方式和操作方式1：共同点是：共同点是输出输出OUT波形类似，波形类似，OUT在计数开始时在计数开始时为为0（低电平），并在计数过程中保持（低电平），并在计数过程中保持0电平不变；在计数结束时变为电平不变；在计数结束时变为1（高电（高电平）。平）。OUT作为计数结束的中断请求信作为计数结束的中断请求信号，并无自动重装载。号，并无自动重装载。不同点：在不同点：在GATE上升沿对计数的影响及启动计数器的触上升沿对计数的影响及启动计数器的触发信号不同。发信号不同。 OUT可输出连续的波形，其频率为可输出连续的波形，其频率为fCLK/初值。初值。不不同点

14、在于：方式同点在于：方式2在计数过程中在计数过程中OUT输出高电平，输出高电平，每当减到每当减到0时输出一个宽度为时输出一个宽度为1个个TCKL的负脉冲。的负脉冲。方式方式3在计数过程中，输出在计数过程中，输出1/2初值初值 x TCKL (方波）方波）高电平。高电平。（3）、操作方式）、操作方式4和操作方式和操作方式5：相同点是：相同点是OUT输输出波形相同，在计数过程中出波形相同，在计数过程中OUT为高电平，在为高电平，在计数结束后计数结束后OUT输出一负脉冲。并无自动装入输出一负脉冲。并无自动装入的能力。的能力。不同点在于两种方式的计数触发信号不不同点在于两种方式的计数触发信号不同，方式

15、同，方式4由由WR#启动计数；方式启动计数；方式5由由GATE的上的上升沿开始计数。升沿开始计数。 OUT变为一个已知状态，这些操作不需要变为一个已知状态，这些操作不需要CLK脉冲。脉冲。 3. GATE：这个输入信号的采集总是在时这个输入信号的采集总是在时钟钟CLK的上升沿时实施。的上升沿时实施。1. 4. 计数器计数器 ：新计数值一旦被装，就要新计数值一旦被装，就要在在CLK的下降沿进行减计数器的值。最的下降沿进行减计数器的值。最初的最大值为初的最大值为0，即，即216=65536；相当于；相当于BCD（二二十进制）计数的十进制）计数的104。1. 操作的对象实体：操作的对象实体：82C5

16、4定时定时/计数器计数器2. 特性描述：特性描述：（1）三个独立的）三个独立的16位计数器。位计数器。（2）时频）时频10MHz。（。（3）6种可编程的计数方式。种可编程的计数方式。（4）以二进制或）以二进制或BCD码计数。（码计数。（5）有状态读）有状态读返回命令。（返回命令。（6）与）与TTL和所有和所有Intel系列微处理系列微处理器兼容。（器兼容。（7）低功耗。（）低功耗。（8）温度范围广。）温度范围广。3. 体系结构：主要由体系结构：主要由4大部分组成：大部分组成： （1）数据）数据缓冲器。（缓冲器。（2）读写逻辑单元。（）读写逻辑单元。（3）控制字寄）控制字寄存器。（存器。（4）三个独立的计数器。）三个独立的计数器。4. 控制字寄存器、写操作和读操作命令控制字寄存器、写