最新8253芯片汇总

精品资料8253芯片8253工作原理8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效 时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的 时钟信号时，计数就成为定时。一、8253内部结构8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。1 .数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。 这是8253与CPU之间的数据接口，它山8位双向三态缓冲存储器构成,是 CPU与8253之间交换信息的必经之路。2 .读/写控制读/写控制分别连接系统的IOR#和IOW#,由CPU控制着访问8253的 内部通道。接收CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能部 件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0：端口 选择信号，由CPU输入。8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器， 它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制 字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1A0来选择。如 表9. 3. 1所示。3 .通道选择(1) CS#片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的 高位地址译码形成。(2) RD#、WR#读/写控制命令，由CPU输入，低电平有效。RD#效 时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。WR#有效时,CPU将计 数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器 中。CPU对8253的读/写操作如表9. 3. 2所示。4 .计数通道。2每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的 (输出)锁存器。8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设 有一个16位计数器，可进行二进制或十进制(BCD码)计数。采用二进制计 数时，最大计数值是FFFFH,采用BCD码计数时。最大计数值是9999。 与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。必要时可用 来锁存计数值。当某通道用作计数器时，应将要求计数的次数预置到该通道的计数器 中、被计数的事件应以脉冲方式从CLK端输入，每输入一个计数脉冲，计 数器内容减“1”，待计数值计到“0”。OUT端将有输出。表示计数次数 到。当某个通道用作定时器时。由CLK输入一定频率的时钟脉冲。根据要 求定时的时间长短确定所需的计数值。并预置到计数器中，每输入一个时钟 脉冲，计数器内容减“1”，待计数值计到“0”。OUT将有输出，表示定时 时间到。允许从CLK输入的时钟频在12MHz范围内。因此，任一通道作计 数器用或作定时器用，其内部操作完全相同，区别仅在于前者是由计数脉冲 进行减“1”计数。而后者是内时钟脉冲进行减“1”计数。作计数器时， 要求计数的次数可直接作为计数器的初值预置到减“1”计数器中。作定时 器时，计数器的初值即定时系数应根据要求定时的时间进行如下运算才能 得到：定时系数=需要定时的时间/时钟脉冲周期设置通道：向方式控制字寄存器端口写入方式选择控制字，用于确定 要设置的通道及工作方式；计数/定时：向通道写入计数值，启动计数操作；读取当前的计数值：向指定通道读取当前计数器值时,8253将计数器 值存入锁存器，从锁存器向外提供当前的计数器值，计数器则继续作计数操 作。计数到：当计数器减1为0时，通过引脚OUTi向外输出“到”的脉 冲信号。计数初值输入存放在初值寄存器中，计数开始或重装入时被复制到计数 器中。锁存器在非锁存状态，其值随计数器的变化而变化；一旦锁存了计数器 的当前值，直到锁存器值被读取后才能解除锁存状态。5 .方式选择控制字二、8253的通道工作方式8253中各通道可有6种可供选择的工作方式，以完成定时、计数或脉 冲发生器等多种功能。8253的各种工作方式如下：1 .方式0：计数结束则中断工作方式0被称为计数结束中断方式，它的定时波形如图9. 3. 4所示。当任一通道被定义为工作方式0时，OUTi输出为低电平；若门控信号GATE 为高电平，当CPU利用输出指令向该通道写入计数值WR#有效时，OUTi仍保 持低电平，然后计数器开始减“1”计数，直到计数值为“0"，此刻OUTi 将输出由低电平向高电平跳变，可用它向CPU发出中断请求，OUTi端输出的 高电平一直维持到下次再写入计数值为止。在工作方式0情况下，门控信号GATE用来控制减“1”计数操作是否进 行。当GATE口时，允许减“1”计数；GATE二。时，禁止减“1”计数；计数 值将保持GATE有效时的数值不变，待GATE重新有效后，减“1”计数继续 进行。显然，利用工作方式0既可完成计数功能，也可完成定时功能。当用 作计数器时，应将要求计数的次数预置到计数器中，将要求计数的事件以脉 冲方式从CLKi端输入，由它对计数器进行减“1”计数，直到计数值为0, 此刻OUTi输出正跳变，表示计数次数到。当用作定时器时，应把根据要求 定时的时间和CLKi的周期计算出定时系数，预置到计数器中。从CLKi,输 入的应是一定频率的时钟脉冲，由它对计数器进行减“1”计数，定时时间 从写入计数值开始，到计数值计到“0”为止，这时OUTi输出正跳变，表示 定时时间到。有一点需要说明，任一通道工作在方式0情况下，计数器初值一次有 效，经过一次计数或定时后如果需要继续完成计数或定时功能，必须重新写 入计数器的初值。2 .方式1：单脉冲发生器工作方式1被称作可编程单脉冲发生器，其定义波形如图9. 3. 5。进入 这种工作方式，CPU装入计数值n后OUTi输出高电平，不管此时的GATE 输入是高电平还是低电平，都不开始减“1”计数，必须等到GATE由低电 平向高电平跳变形成一个上升沿后，计数过程才会开始。与此同时., OUTi输 出由高电平向低电平跳变，形成了输出单脉冲的前沿，待计数值计到 “0”， OUTi输出由低电平向高电平跳变，形成输出单脉冲的后沿，因 此，由方式1所能输出单脉冲的宽度为CLKi周期的n倍。如果在减“1”计数过程中，GATE由高电平跳变为低电乎，这并不影响 计数过程，仍继续计数；但若重新遇到GATE的上升沿，则从初值开始重新 计数，其效果会使输出的单脉冲加宽，如教材图9-22(b)中的第2个单脉 冲。这种工作方式下，计数值也是一次有效，每输入一次计数值，只产生一 个负极性单脉冲。3 .方式2：速率波发生器工作方式2被称作速率波发生器，其定时波形如图9. 3. 6所示。进入这 种工作方式，OUTi输出高电平，装入计数值n后如果GATE为高电平，则立 即开始计数，OUTi保持为高电平不变；待计数值减到“1”和“0”之间， OUTi将输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲，计数值为“0”时，自动重新装 入计数初值n,实现循环计数，OUTi将输出一定频率的负脉冲序列，其脉 冲宽度固定为一个CLKi周期，重复周期为CLKi周期的n倍。如果在减“1”计数过程中，GATE变为无效(输入0电平)，则暂停减 “1”计数，待GATE恢复有效后，从初值n开始重新计数。这样会改变输出 脉冲的速率。如果在操作过程中要求改变输出脉冲的速率，CPU可在任何时候，重新 写入新的计数值，它不会影响正在进行的减“1”计数过程，而是从下一个 计数操作用期开始按新的计数值改变输出脉冲的速率。4 .方式3：方波发生器工作方式3被称作方波发生器，其定时波型如图9. 3. 7所示。任一通道 工作在方式3,只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为 1： 1的方波。进入工作方式3, OUTi输出低电平，装入计数值后，OUTi立即跳变为 高电平。如果当GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，OUTi保持为高 电平，若n为偶数，则当计数值减到n/2时，OUTi跳变为低电平，一直保持 到计数值为“0”，系统才自动重新置入计数值n,实现循环计数。这时 OUTi端输出的周期为nXCLKi周期，占空比为1 ： 1的方波序列；若n为奇 数，则OUTi端输出周期为nXCLKi周期,占空比为(n+l)/2)/周nT)/2) 的近似方波序列。如果在操作过程中，GATE变为无效，则暂停减“1”计数过程，直到 GATE再次有效，重新从初值n开始减“1”计数。如果要求改变输出方波的速率，则CPU可在任何时候重新装入新的计 数初值n,并从下一个计数操作周期开始改变输出方波的速率。5 .方式4：软件触发方式计数工作方式4被称作软件触发方式，其定时波形如图9. 3. 8所示。进入工 作方式4, OUTi输出高电平。装入计数值n后，如果GATE为高电平，则 立即开始减“1”计数，直到计数值减到“0”为止，OUTi输出宽度为一个 CLKi周期的负脉冲。由软件装入的计数值只有一次有效，如果要继续操作， 必须重新置入计数初值n。如果在操作的过程中，GATE变为无效，则停止减 “1”计数，到GATE再次有效时，重新从初值开始减“1”计数。显然，利用这种工作方式可以完成定时功能，定时时间从装入计数值n 开始，则OUTi输出负脉冲(表示定时时间到)，其定时时间= nXCLK周 期。这种工作方式也可完成计数功能，它要求计数的事件以脉冲的方式从 CLKi输入，将计数次数作为计数初值装入后，由CLKi端输入的计数脉冲进 行减“1”计数，直到计数值为“0"，由OUTt端输出负脉冲(表示计数次 数到)。当然也可利用OUTj向CFU发出中断请求。因此工作方式4与工 作方式0很相似，只是方式0在OUTi端输出正阶跃信号、方式4在OUTi端 输出负脉冲信号。6 .方式5：硬件触发方式计数工作方式5被称为硬件触发方式，其定时波形如图9. 3. 9所示。进入工 作方式5, OUTi输出高电平，硬件触发信号由GATE端引入。因此，开始 时GATE应输入为0,装入计数初值n后，减“1”计数并不工作，一定要等 到硬件触发信号由GATE端引入一个正阶跃信号，减“1”计数才会开始，待 计数值计到“0"， OUTi将输出负脉冲，其宽度固定为一个CLKi周期，表 示定时时间到或计数次数到。这种工作方式下，当计数值计到“0”后，系统将自动重新装入计数值 n,但并不开始计数，一定要等到由GATE端引入的正跳沿，才会开始进行仅供学习与交潦，如有侵权请联系网站删除谢谢7减“1”计数，因此这是一种完全由GATE端引入的触发信号控制下的计数 或定时功能。如果由CLKi输入的是一定频率的时钟脉冲，那么可完成定时 功能，定时时间从GATE上升沿开始，到OUTi端输出负脉冲结束。如果从 CLKi端输入的是要求计数的事件，则可完成计数功能，计数过程从GATE上 升沿开始，到OUTi输出负脉冲结束。GATE可由外部电路或控制现场产生， 故硬件触发方式由此而得名。如果需要改变计数初值，CPU可在任何时候用输出指令装入新的计数初 值m,它将不影响正在进行的操作过程，而是到下一个计数操作周期才会按 新的计数值进行操作。从上述各工作方式可看出，GATE作为各通道的门控信号，对于各种不同 的工作方式，它所起的作用各不相同。在8253的应用中，必须正确使用 GATE信号，才能保证各通道的正常操作。7 .读取计数器的当前值直接读计数器：输出锁存器在非锁存状态会跟随计数器计数的变化而 变化，直接读计数器是从锁存器得到计数器的当前值。但由于计数器处于工 作状态，读出值不一定能稳定。先锁存再读取：通过方式选择控制字对指定通道（SCI、SCO）的计数值锁 入锁存器（RLIRLORO）,锁存器一旦锁存了当前计数值，就不再随计数器变 化直到被读取。读计数器通道（有锁存器）。AVR最小系统与原理图分析基本的四硬件线路，包括以下几部分：1 0复位线路2。晶振线路3。AD转换滤波线路4。ISP下载接口5。JTAG仿真接口6。电源复位线路的设计精品资料PD2 (INTO)PD3 (INTI)PD4 (OC1B；PD5 (OC1APD6 (ICP)PD7 (OC2)4RESET7XTAL2OXTAL161 9GND1 O由GNDJJGNDATmegal6L-8AIMegal6已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故型外部的复位线路在上 电时，可以设计得很简单：直接拉只10K的电阻到VCC即可(R0)。为了可靠，再加上,只O.luF的电容(CO)以消除干扰、杂波。D3(1N4148)的作用有两个：作用是将复位输入的最高电压钳在Vcc-O.5V左右，另,作用是系统断电 时，将RO(IOK)电阻短路，让CO快速放电，让下次来电时，能产生有效的复位。当AVR在工作时,按下SO开关时，复位脚变成低电平，触发AVR芯片复位。重要说明：实际应用时，如果你不需要复位按钮，复位脚可以不接任何的零件，AVR芯片也能稳定工作。即这 部分不需要任何的外围零件.晶振电路的设计仅供学习与交潦，如有侵权请联系网站删除谢谢8精品资料Reset 4仅供学习与交潦，如有侵权请联系网站删除谢谢12Megal6已经内置RC振荡线路，可以产生IX、2M、4M、8M的振荡频率。不过，内置的毕竟是RC振荡，在 些要求较高的场合，比如要与RS232通信需要比较精确的波特率时，建议使用外部的晶振线路.早期的90s系列，晶振两端均需要接22pF左右的电容。Mega系列实际使用时，这两只小电容不接也能正 常工作。不过为线路的规范化，我们仍建议接上。重要说明：实际应用时，如果你不需要太高精度的频率，可以使用内部RC振荡。即这部分不需要任何的外闱 零件。AD转换谑波线路的设计VCCVCCVCCVCCAVCCAREFGNDATmegal6L-8AI AGND17382729 AREF28AVCCL110uHO.luF牛C5I O.luF7为减小AD转换的电源干扰，Megal6芯片有独立的AD电源供电官方文档推荐在VCC串上只10uH的电 感（L1）,然后接,只O.luF的电容到地（C3） oMegal6内带2.56V标准参考电压。也可以从外面输入参考电压,比如在外面使用TL431基准电压源。不过股 的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在AREF脚接只O.luF的电容到地（C4）。重要说明：实际应用时，如果你想简化线路，可以将AVCC直接接到VCC, AREF悬空。即这部分不需要任何的外围零件。ISP下载接口设计J1ISP24681013579MOSIRESETSCK MISO尸二u 两 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7PDOPD2PD3PD4PD6PD7o IX 2 3 4 5 6 7 o 1 2 3 4 5 6 7BBBBBBBB DDDDDDDD pppppppp PPPPPPPPRESET 4ATmegal6L-8AC 7RESE1XTAL：ISP下载接口，不需要任何的外围零件。使用双排2*5插座。由于没有外围零件,故PB5 (MOSI) . PB6 (MISO)、PB7 (SCK)、复位脚仍可以正常使用，不受ISP的干扰。重要说明：实际应用时，如果你想简化零件，可以不焊接2*5座。但在PCB设计时最好保留这个空位，以便 以后升级幽内的软件。JTAG仿真接口设计PAO (ADCO)PAI (ADC1)PA2 (ADC2)PA3 (ADC3)PA4 (ADC4)PA5 (ADC5)PA6 (ADC6)PA7 (ADC7)PCO 岱CL) PCI (SDA) PC2 (TCK) PC3 (TMS) PC4 fTDO)PC5 CTDI) PC6 erose 1) PC7 (TOSC2)VCC：7 PAO57710K10K VCCMr-TFAIPA2PA3PA4PA5PA6PATRI R2 R3 R4JP1 IP2 IP3 JP4PCOFC2PC3PC4二二PC5PC6PCT- ATmegal6L-8AC如是使用JTAG仿真请短接JP1至JP4TCKTDOTMSW仿真接口也是使用双排2*5插座。需要四只1OK的上拉电阻。1 3 5 7 9246810GNDVCC RESETGNDJTAG重要说明：实际应用时，如果你不想使用JTAG仿真，并且不想受四只10K的上拉电阻的影响，可以将JP1 一 JP4断开。电源设计精品资料D2输入电压峻值不能超过15V,建议使用872V电源AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电压。本线路以开关切换两种电压，并且以双色二极管指示（5V时 为绿灯，3.3V时为红灯）。二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许用户将电压倒灌入此电路内，不会损坏1117ADJ。1117ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输出，1一2脚会有L 25V电压。利用这个特点，可以计算出输 出电压：当SW开关打向左边时，R6上的电流为1. 25/0.33 = 3. 78ma。R8上的电流为1117ADJ 1脚电流加上R6上 的电流，即0.05+3. 78=3.83ma,可以计算得R8上的电压为3.84V。于是得出VCC=L 25+3. 83=5. 08V。误差在 2%以内。当SW开关打向右边时，R6上的电流为L 25/0.62 = 2. 02ma。R8上的电流为1117ADJ 1脚电流加上R6上 的电流,即0.05+2. 02=2.07ma,可以计算得R8上的电压为2.07V。于是得出VCC=L 25+2. 07=。32V。误差在 1%以内。使用居精度的电阻，可以控制整个输出电压误差在耨以内。重要说明：实际应用时，视乎使用1117ADJ的品牌，输入电压可以低至7伏甚至更低。（也可以同时使用低 压降的二极管代替1N4007） o仅供学习与交潦，如有侵权请联系网站删除谢谢13