定时计数器

第三章8253定时 计数器 对零件产品计数统计车辆流量等测量转速 计数 计数器 对电脉冲计数 电脉冲 定时的本质 计数 对时间基准的计数任何一个周期运动的周期皆可作为时间标准将若干小片时间累积起来 就获得一定时间 以秒为单位计时 即60秒就是1分钟 计满60分钟就是1小时 秒的定义 是Ce 133原子基态两个超细能级间跃迁所对应辐射的9192631770个周期的时间 T 1 087827757 10 10s 定时作A D转换采集信号定时发送控制信号计算机 总线的主频 定时作用举例 微机定时的方法软件定时 CPU执行指令 预先知道所编程执行指令的周期 循环执行指令以延时硬件定时 单稳电路 可编程通用定时器 计时器 例intel82533个独立16位计数通道每个通道可任选6种工作方式之一种24脚双列直插芯片 6 1框图与引脚6 1 1框图1 数据总线缓冲器8位 三态 双向缓冲器 是CPU和8253交换数据的唯一通道 2 读写控制逻辑高电平时禁止三态和读写逻辑控制数据的传送方向 A0A1不同组合决定CPU访问的芯片内部不同端口 CS 0A0A1不同组合决定CPU读写不同端口 框图 3 控制字寄存器A0A1 11时访问控制字寄存器 控制字D6D7决定写入那个通道寄存器 各个通道的控制寄存器的控制字 决定各通道工作方式等内容 4 通道0 1 2计数器三个通道计数器相同16位通道寄存器CR 接受初始计数值 开始计数之前 由CPU用输出指令预置入CR中 16位计数单元CE 对CLK的输入脉冲信号 从预置的初始值减1计数 当初始值减为0时 由OUT输出电平或脉冲 GATE引脚可控制输入脉冲是否能输入 输出锁存器OL 锁存CE的内容 CPU可随时读取OL中CE的当前值 不影响计数器脉冲输入和计数器的继续计数 定时计数单元 6 1 28253的引脚1 与CPU的连接线D0 D7双向三态接至数据总线 A1 A0 地址线 片内寻址片选8253 读出写入82532 三个通道CLK GATE OUT功能相同CLK引脚 可输入周期或随机的脉冲信号GATE引脚启动或禁止计数OUT引脚减1计数到零信号输出端 输出信号可以是方波 脉冲 电平等 6 28253初始化6 2 18253寻址控制寄存器写入 三个通道寄存器仅一个地址 据D6D7不同写入 0 1写入CR 1 0读出OL 2 8位总线如何写16位计数初值数据 1 对应三个计数单元有三个独立的控制寄存器 一个地址如何写入三个通道寄存器 4 计数单元的工作方式 有关控制字几个问题 3 二进制计数 十进制计数 6 2 28253初始化设定1 编程顺序先写控制字 再写计数初值 8253工作 2 8253控制字设定计数制标志位D0 0 按二进制计数 16位最大FFFF 216 65536 D0 1 按十进制计数 4位最大1001 9 16位9999工作方式D3D2D1计数值读写写CR 读OL通道控制字D6D7 例1 写出控制字 通道1 方式3 二进制计数 先写低八位 后写高八位 通道0 方式5 十进制计数 只写高八位 通道2 方式0 二进制计数 写低八位 6 38253的读写操作6 3 18253的读操作1 读之前停止计数GATE低电平 或CLK无信号因为先读低8位 后读高8位 有一定时间间隔 若不停止计数 两次读入计数值不是同一个 使GATE低电平 或CLK无信号 8253地址范围40H 43H 读当前通道0计数值 2 读之前先锁存控制寄存器D6D7选择通道 D5D4 00时表示锁存 所以 向控制寄存器写入00H 40H 80H表示锁存通道0 1 2 此时D3 D0无关全设为0 锁存通道2计数值并读取 MOVAL 80HOUT43H ALMoval 10110000BOut43h alINAL 42HMOVBL ALINAL 42HMOVBH AL 6 3 28253的写操作向通道1写入数据2000 十进制 工作方式0 二进制计数MOVAL 70H 01110000B MOVDX 303HOUTDX ALMOVAX 2000MOVDX 301HOUTDX ALMOVAL AHOUTDX AL 向通道1写入数据2000 十进制 工作方式0 十进制计数MOVAL 01100001BMOVDX 303HOUTDX ALMOVAX 2000HMOVDX 301HMOVAL AHOUTDX AL 例如图电路8253的地址范围以方式3 二进制计数向通道2写入初值0432H 6 48253工作方式 6 4 1方式0 减1到0发中断请求 计数中重写CR CR重新装入CE再减1至0GATE 0期间 停止计数 GATE 1 从原计数值继续计数减1至0 CR CE后经N个脉冲宽度 例 计数值5 通道0 以方式0二进制计数 CS 40H 43HMOVAL 10HOUT43H ALMOVAL 5OUT40H AL 6 4 5方式4软件触发选通 一次性 类似方式0 计数结束后 OUT输出CLK同宽负脉冲 CR赋新数值 立即有效 GATE 1计数 GATE 0禁止 脉宽为T的零脉冲 写入初值后延迟N个脉宽CLK 1M CS 40H 43H 方式4 二进制计数 通道1 软件触发后50us OUT输出0脉冲 T 1us 50 T 50 NMOVAL 58HOUT43H ALMOVAL 50OUT41H AL 6 4 2方式1可编程单脉冲输出可编程单稳态工作方式计数过程中 GATE上升沿重新开始计数每个GATE的上升沿 CR的内容装入CE OUT低电平CE减1计数到0 OUT出高电平CPU可以重新写CR 但写入后GATE上升沿方有效 OUT脉冲宽度为N个时钟脉宽 例CLK频率1MHz 通道1 工作方式1 二进制计数 设计电路时GATE脉冲触发OUT产生100US的单脉冲 T 1 1M 1US N 100 1 100MOVAL 52HOUT43H ALMOVAL 100OUT41H AL 6 4 6方式5硬件触发选通写入CR后 GATE正跳变后开始计数 计数结束输出与CLK等宽的OUT零脉冲 CR赋新值后不立即生效 GATE正跳变后生效 CLK 1KHZ GATE 后1S输出零脉冲的上升沿 通道2 方式5 二进制计数 CS 40H T 1ms N 1s 1ms 1000moval 0bahout43h almovax 1000out42h almoval ahout42h alGATE脉冲触发 6 4 3方式2周期性时间间隔计数器 频率发生器 GATE 0 停止计数 GATE上升沿重新启动计数 改变CR 下一次减计数有效 计数初值5 低电平维持1个周期 高电平维持4个周期OUT频率f 1 5T f 5 CLK 1M 方式2 通道0 二进制计数 CS 300H 303H 编程得到200kHz信号 f f N N 5 产生信号的周期是原信号的N倍 movdx 303hmoval 14houtdx almoval 5movdx 300houtdx al 6 4 4方式3方波发生器类似方式2 但计数时间间隔内 OUT引脚一半保持高电平 一半低电平 CR的数为偶 OUT输出 N 2脉冲为正 N 2脉冲为负 CR的数为奇 OUT输出 N 1 2脉冲为正 N 1 2脉冲为负 例CLK 1MHZ 8253方式3 通道0 CS 300H 304H 编程产生100KHZ信号 1MHZ 100K N 10MOVDX 303HMOVAL 16HOUTDX ALMOVDX 300HMOVAL 10OUTDX AL 8253有几种工作方式 有何特点 用途如何 总结GATE管脚作用简述8253方式1的时序 某应用系统扩展一块8253 芯片地址304H 307H 系统中已经制作好1MHz标准信号 学号的末两位为XX 则产生XXHz的方波 请画出硬件设计草图 编制各通道初始化程序 作业 第五章8255可编程并行输入输出接口 5 18255A的框图结构与引脚 5 1 18255A的框图结构 CPU总线 D0 D7数据总线缓冲器 接口 8255端口数据总线缓冲器 特点 8位 双向 三态的缓冲器作用 写控制字 读状态信息 读数据 皆通过此口传送 1 CPU接口电路 DB CB AB 8255A的框图 2 内部控制逻辑控制寄存器 例如D6 D3A组控制 控制A端口和C端口高四位D2 D0B组控制 控制B端口和C端口低四位 读写控制逻辑特点 接收CPU信号 实现对8255的控制 RESET 复位线 使8255复位 3 输入输出接口电路端口A B亦称PA口PB口8位数据输入锁存器 缓冲器8位数据输出锁存器 缓冲器端口C 亦称PC口8位数据输入缓冲器8位数据输出锁存器 缓冲器 六根控制线 DB数据总线 CSWRRDA1A0端口DB1xxxx高阻011xx高阻01000A 01001B 01010C 00100A 00101B 00110C 00111控制寄存器 二 内部端口和地址 303H 控制字按位置位 1 1 302H C 0 1 301H B 1 0 300H A 0 0 地址300H 303H 端口 A0 A1 方式0 PA PB PC高四位 PC低四位 A通道端口A端口C高五位 B通道端口B端口C低三位 方式1 2此时 PC端口作为各通道的数据联络线 3 控制字 5 28255A编程控制字 5 28255A编程控制字1 方式控制字同一地址端口D7 1写入方式控制字 D7 0对端口C按位置位控制字举例16种传输方式 例 当地址为11000000 xx时选中8255 低位地址接A1 A0求 8255地址范围求 各端口地址 将地址为300H 303H的8255的PA口设成方式0输出10000000movdx 303hmoval 80houtdx al可否将端口A设成方式1输入 端口c高四位设成方式0输出不可 2 8255A按位置位复位控制字 向控制端口写 将PC6置1 300 303H movdx 303hmoval 0dhoutdx alPC口作联络线时 有些联络线状态由8255或外设决定 CPU不知道 不可整体读写 5 1 28255A引脚说明1 连接外设PA0 PA7A口PB0 PB7B口PC0 PC7C口 连接CPU总线D0 D7双向三态接至数据总线 5 38255A工作方式5 3 1方式01 基本输入输出方式 特点 两个8位端口 端口A 端口B 两个四位端口 C高四位 C低四位 共四个I O端口 由编程设定输入或是输出端口 但不能同时既是输入 又是输出 输出锁存 输入不锁存 无条件输入输出方式端口C仅能整体读写 CS 300H 303H的8255 PA口接7只LED 驱动已接好 输出1时灯亮 设计电路使四个LED依次显示4328 定义数据段变量LED 开始 数据段段码送DS LED偏移地址送SI 内存取数至AL 送PA口 延时 有键按下吗 END YES NO SI 1 BH 1 BH为零吗 YES NO 硬件草图 略 循环输出四个数据 类似阶梯波 PC口置位 DATASEGMANT 定义数据段LEDDB66h 0f2H 0d2H ffHDATAENDSCODESEGMENT 定义代码段ASSUMECS CODE DS DATA 代码段 数据段寄存器说明START MOVAX DATA 数据段寄存器段码送DSMOVDS AXMOVDX 303HMOVAL 80HOUTDX AL PA口设成方式0 LP MOVSI OFFSETLED LED数据偏移地址送SIMOVBH 4一组输出4个数据 LLP MOVAL SI 数据送累加器 MOVDX 300H 数据送PA口OUTDX ALMOVCX 100 延时DELAY LOOPDELAYMOVAH 1 有键按下则EXITINT16HJNEEXIT INCSI 取下一个数据DECBHJNZLLP 未取完4个则转LLPJMPLPEXIT MOVAH 4CH 软中断返回DOSINT21HCODEENDS 结束ENDSTART CS 300H 303H的8255 PC口低四位接开关输入 设计电路读取状态 MOVDX 303HMOVAL 81HOUTDX AL PC口低四位设成输入 MOVDX 302HINAL DXANDAL 0FHAL低四位为开关量的值 高八位为0 0809定时子程序8253 300H 303H 8255 304H 307H 8253方式0 定时200usdelayprocnearpushdxmoval 10h 通道0 方式0movdx 303houtdx almovdx 300hmoval 200outdx al movdx 307h 8255设置moval 90houtdx alstay inal dxandal 1jzstay 与结果为零popdxretdelayendp 作业 1 8255PA口地址280H 其余口地址 2 8255编程控制字命令格式 每位含义 读写方式 3 地址为 300H 303H 的8255 其PB0 PB7接7段数码管 设计硬件草图 编写程序使数码管显示2 8255方式1 5 3 28255方式1特点 中断方式驱动A通道端口AB通道端口BPC3 PC7PC0 PC2输入输出皆锁存 方式1输入 5 3 2 1方式1输入1 通道A控制字D7 D0 10111 0 xxxPC4 strobe 端口A选通控制信号 外部输入低电平 上升沿 有效PC5 IBFa inputbufferfull 端口A输入缓冲器满指示信号 高电平有效 数据输入A口未被CPU取走前 IBFa输出高 指示外设不要在新入信号 PC3 INTRa interruptrequest 中断请求信号 通道A发出 高电平有效 通常接8259A的Iri端 或CPU的INTR引脚 申请中断 2 通道B控制字1xxxx11xPC2 strobe 端口B选通控制信号 PC1 IBFb inputbufferfull 端口B输入缓冲器满指示信号PC0 INTRb interruptrequest 通道B中断请求信号 3 中断的允许与禁止 INTE Interrupt