微机原理8253.ppt

计数器和定时器电路8253 基本概念计数器 定时器8253的初始化时钟程序音乐程序 基本概念 一 定时与计数二 微机中的定时方法1 软件定时 延时程序2 硬件定时定时器在时钟信号作用下 进行定时的减 1 计数 定时时间到 减 1 计数回零 从输出端输出周期均匀 频率恒定的脉冲信号由上述可知 定时器强调的是精确的时间 例 软件延时的例子 编写一个软件延时程序 要求定时20ms 假设 8086的时钟 8MHz 一个时钟周期T 1 8MHz 0 125us延时20ms 执行PUSHF POPF指令需要循环次数 20000 12 14 0 125 15384注 PUSHF时钟数 14TPOPF时钟数 12T MOVCX 15384 时钟数 4T 延时程序段 MOVCX 15384LP PUSHFPOPFLOOPLP 可编程计数器 定时器8253PIT ProgrammableIntervalTimer 8253的主要功能1 一个芯片上有三个独立的16位计数器通道2 每个计数器的内部结构相同 可通过编程手段设置为6种不同的工作方式来进行定时 计数3 每个计数器在工作过程中的当前计数值可被CPU读出 外部特性 8253内部编程结构1 计数器 定时器8253特点 三个通道 可单独使用2 片内寻址A1A0 00 01 10 11对应 通道0 1 2和控制口地址3 工作方式 6种 8253的内部结构 1 数据总线缓冲器往计数器设置计数初值 从计数器读取计数值 往控制寄存器设置控制字 2 读 写逻辑电路A1A0 端口选择00 通道0 0号计数器 01 通道1 1号计数器 10 通道2 2号计数器 11 控制字寄存器 3 控制命令寄存器 8位 4 计数器 三个独立通道 计数器0 计数器1 计数器2每个通道包含 计数初值寄存器 16位 减一寄存器 16位 当前计数初值锁存器 16位 8253工作原理数据线D7 D0 读RD 写WR 片选CS 地址线A0 A1 8253工作原理 16位当前计数值锁存器 16位减一计数器 16位计数初值寄存器 CLK GATE OUT 减1至0时 装入 读出初值 读出当前值 8253的内部的各计数器的结构 8253初始化方法 1 设置控制字控制字格式 SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD 1 计数值为BCD码格式0 计数值为二进制格式 M2M1M0模式选择000模式0001模式1 10模式2 11模式3100模式4101模式5 00 对计数器进行锁存01 只读 写低8位字节10 只读 写高8位字节11 先写低8位字节 再写高8位字节 00 选计数器001 选计数器110 选计数器211 无意义 2 计数初值计数初值n 时钟频率fc 输出频率fout 定时时间Tout 时钟脉冲周期Tc8253初始化的工作有两个内容 1 一是向命令寄存器写入方式命令 以选择计数器 3个计数器之一 确定工作方式 6种方式之一 指定计数器计数初值的长度和装入顺序以及计数值的码制 BCD或二进制码 2 二是向已选定的计数器按方式命令的要求写入计数初值 例 使2号定时器 工作在方式3 计数初值 533h 二进制计数 试写出8253初始化程序段 8253端口地址 40H 41H 42H 43HMOVAL 10000110B 2号定时器 方式3OUT43H ALMOVAX 0533HOUT42H AL 2号数据口MOVAL AHOUT42H AL 三 8253的工作模式1 方式0 计数结束产生中断一次定时或计数 重写初值 启动新一轮的计数2方式1 可编程的单脉冲 单稳 触发器GATE边沿触发 启动新一轮计数3方式2 分频器 速度波发生器 具有计数初值重装能力4方式3 方波发生器具有计数初值重装能力5方式4 软件触发的选通信号发生器一次定时 重写初值 启动新一轮的计数6方式5 硬件触发的选通信号发生器GATE边沿触发新一轮计数 1 方式0 计数结束产生中断 一次定时或计数 重写初值 启动新一轮的计数 例3 使1号定时器 工作在方式0 计数初值 0FF5h 二进制计数 试写出8253初始化程序段 8253端口地址 40H 41H 42H 43HMOVAL 01000000B 1号定时器 方00OUT43H ALMOVAX 0FF5HOUT41H AL 1号数据口MOVAL AHOUT41H AL 2 单脉冲触发器 GATE边沿触发 启动新一轮计数 2 分频器 具有计数初值重装能力 3 方波发生器 具有计数初值重装能力 例4 使0号定时器 工作在方式3 计数初值N 1000 二进制计数 试写出8253初始化程序段 8253端口地址 40H 41H 42H 43HMOVAL 10000110B 2号定时器 方式3OUT43H ALMOVAX 1000OUT40H AL 0号数据口MOVAL AHOUT40H AL 4 软件触发的选通信号发生器 5 硬件触发的选通信号发生器 8253初始化方法 控制字计数初值 已知 CLK的频率fc与定时的时间t 计数初值 n fc t例1 设8253 fc 1MHZ 最大计数初值 N 65536一个定时器最大定时时间 Tmax N fc 65536 106 0 065536s 5 38253应用举例 例5 设定时器0 定时器1工作于方式2 外部提供一个时钟 频率f 2MHZ 要求定时器1每5ms产生一个脉冲 定时器0每5s产生一个脉冲 1 一个定时器的最大定时时间 65536 2 106 0 032768s 32 768ms2 将定时器1的CLK1接2MHZ时钟 计数初值 3 将定时器1的OUT1端接到定时器0的CLK0端 定时器0的计数初值 思考题 l 微机中实现定时控制的主要方法是什么 2 8088CPU最小模式 8253端口I O地址依次为0F8H 0FBH 试设计8088与8253的接口线路 3 8253每个通道有 种工作方式可供选择