第九章 计数器和定时器电路

微机原理与应用 计算机与艺术设计学部乔桂芳2008年11月 第九章计数器和定时器电路 第一节概述一 8253的基本功能3个独立的16位减法计数器T0 T1 T2每个计数器通过编程设定为6种工作方式可设定为按二进制计数也可以按十进制计数 二 计数器的内部结构和引线 数据总线缓冲器 读 写控制电路 控制寄存器 RD WR A0 A1 CS 内部总线 D7 D0 8253的引脚功能和端口地址 D0 D7WRRDCSCLK0 CLK2 外部计数脉冲输入信号GATE0 GATE2 门控信号OUT0 OUT2 输出信号A1A0端口地址00T001T110T211控制口 8253的工作原理 控制寄存器用来设定工作方式和计数方式3个计数器用来存放计数初值和当前计数值工作原理是 在CLK引角加入计数脉冲 在GATE信号的作用下 每来一个计数脉冲 计数器的值就进行减1计数 当减1计数到0 由OUT引角发出一个固定的信号 表明定时时间到 或计数计满 启动计数方式 软件启动 使GATE 1 写入控制字 启动计数器工作硬件启动 写入控制字 由硬件使GATE由低变高启动工作 第二节8253的控制字格式 举例 设T2工作在方式4 计数初值为分别为3456和65534 其T0的地址为328H 进行初始化编程MOVAL MOVDX OUTDX ALMOVDX MOVAX 3456HOUTDX ALMOVAL AHOUTDX AL 第三节8253工作方式1 方式0 计数结束中断 4 3 2 1 0 FF FE WR CLK GATE OUT CW 10 LSB 4 2 OUT会在N 1个CLK脉冲后变高 3 当计数过程中GATE 0 则停止计数 等GATE 1又接着原来的值继续减1计数到0停止 4 若计数过程中又写入新的计数立即有效 特点 1 GATE 1写入控制字计数器只计数一遍 不具有自动重复功能 软件启动 2 方式1 可编程单稳 方式1特点 1 GATE外部触发上升沿才可计数 减1计数到0后输出单脉冲 不具有自动重复功能 硬件启动 WR CLK GATE OUT 3 2 1 0 FF 3 2 CW 12 LSB 3 2 计数初值只写1次 GATE信号可以用作重新触发 计数器重新计数 3 改变计数初值并不是立即有效 待下1个触发信号到才有效 3 方式2 分频器 特点 1 只写1次计数值 GATE 1通道可以连续工作具有自动重复功能 WR CLK CW 14 LSB 3 GATE OUT 3 2 10 2 1 0 2 计数过程中GATE 0停止计数 GATE再变成高电平后的下一个CLK脉冲 计数器恢复原来的初值 重新计数 3 改变计数值不是立即有效 待下1个周期才有效 4 方式3 方波发生器 特点同方式2 仅为输出连续的对称方波 WR CLK CW 16 LSB 4 GATE OUT 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 方式2和方式3 当写入控制字时 若GATE 0 则不计数 当由硬件使GATE信号由低变高时 可以使计数过程立刻启动计数器工作 故这两种方式既能软件启动又能硬件启动 5 方式4 软件触发选通 软件启动 WR CLK CW 18 LSB 3 GATE OUT 3 2 1 0 FF FE FD 特点 1 如果设置计数初值为N 则输出信号OUT会在N 1个CLK脉冲后输出一个负脉冲 2 改变计数值为立即有效 6 方式5 硬件触发选通 硬件启动特点 1 若设置计数值为N 当减1计数为0时OUT变为0 即OUT则经过N 1个CLK脉冲后OUT引脚输出一个负脉冲 WR CLK CW 1A LSB 3 GATE OUT 3 2 1 0 FF 3 2 GATE信号重新触发 可以令计数器重新计数 3 改变计数初值并不是立即有效 五 工作方式总结 六 8253在IBMPC机上的应用 T0 日历钟T1 DMA动态刷新T2 扬声器发声 编程控制计算机扬声器发声 1 通过PB1对扬声器控制PB0 0使得8253计数器2的OUT2输出为高电平 然后通过编程使得PB1不断进行反相操作 高低电平分别持续相同的时间 使得输出一定频率的方波 驱动扬声器发声 参考程序 2 通过8253计数器2