计数器和定时器电路

第9章计数器和定时器电路,教学重点8253的引脚和6种工作方式8253的编程,定时控制在微机系统中极为重要定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器,定时功能的实现方法,软件延时利用微处理器执行一个延时程序段实现不可编程的硬件定时采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间可编程的硬件定时软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路,可编程计数器/定时器的工作原理,计数器/定时器的用处：作为中断信号输出精确的定时信号作为波特率发生器实现延迟,9.1概述,9.1.18253-PIT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)每个计数器都可以按照二进制或二-十进制计数；(3)每个计数器的计数速率可高达2MHz。(4)每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变；(5)所有的输入输出都与TTL兼容。,8254是8253的改进型,9.1.28253的结构和工作原理,计数器结构示意图,计数初值存于预置寄存器；在计数过程中，减法计数器的值不断递减，而预置寄存器中的预置不变。输出锁存器用于写入锁存命令时，锁定当前计数值,9.1.38253-PIT的引线,计数器的3个引脚,CLK时钟输入信号在计数过程中，此引脚上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的计数值减1GATE门控输入信号控制计数器工作，可分成电平控制和上升沿控制两种类型OUT计数器输出信号当一次计数过程结束（计数值减为0），OUT引脚上将产生一个输出信号,8253/8254的I/O地址,01000,01001,01010,01011,00100,00101,00110,功能,对计数器0设置计数初值,A1,A0,对计数器1设置计数初值,对计数器2设置计数初值,设置控制字,从计数器0读出计数值,从计数器1读出计数值,从计数器2读出计数值,9.28253PIT的控制字,00计数器001计数器110计数器211非法,00计数器锁存命令01只读写低字节10只读写高字节11先读写低字节后读写高字节,000方式0001方式1010方式2011方式3100方式4101方式5,0二进制1十进制,控制字写入控制字I/O地址（A1A011）,9.38253的工作方式,方式0计数结束中断,设定工作方式,设定计数初值,计数值送入计数器,计数过程,计数结束,方式1可编程单稳脉冲,设定工作方式,设定计数初值,硬件启动,计数值送入计数器,计数过程,计数结束,GATE,OUT,CLK,0,3,1,2,4,4,方式1,WR,方式1的时序图：,方式2频率发生器（分频器）,模式2的时序图：,方式3方波发生器,方式4软件触发选通信号,模式4的时序图：,方式5硬件触发选通信号,模式5的时序图：,9.3.28253-PIT工作方式小结,9.48253的编程,编程原则：设置初值前必须先写控制字初值设置要符合控制字中的格式规定编程命令有两类：读出命令写入命令设置控制字命令设置初始值命令锁存命令,8253的编程,8253加电后的工作方式不确定8253必须初始化编程，才能正常工作写入控制字写入计数初值读取计数值8254新增读回命令,1写入方式控制字,00计数器001计数器110计数器211非法,00计数器锁存命令01只读写低字节10只读写高字节11先读写低字节后读写高字节,000方式0001方式1010方式2011方式3100方式4101方式5,0二进制1十进制,控制字写入控制字I/O地址（A1A011）,2写入计数值,选择二进制时计数值范围：0000HFFFFH0000H是最大值，代表65536选择十进制（BCD码）计数值范围：000099990000代表最大值10000,计数值写入计数器各自的I/O地址,3读取计数值,对8位数据线，读取16位计数值需分两次计数在不断进行，应该将当前计数值先行锁存，然后读取：向控制字I/O地址：给8253写入锁存命令从计数器I/O地址：读取锁存的计数值,读取计数值，要注意读写格式和计数数制,8253与系统的连接应用举例,MOVAL，10110110B；对2计数器送控制字。OUT43H，ALMOVAL，32H；对送50分频计数值0032H的低8位。OUT42H，ALXORAL，AL；送高8位值为00H。OUT42H，AL,在实际应用中，常需要对脉冲的周期、相位、脉冲的宽度进行测量，这时需要一些标准信号的输入，这些都可以通过对8253的控制来完成。,8253/8254的I/O地址,01000,01001,01010,01011,