中北大学微机原理课件第10章精品名师资料

1、可编程定时/计数器 第第1010章章 可编程定时可编程定时/ /计数器计数器本章重点：本章重点： 掌握可编程定时/计数器8253芯片的结构、功能、编程和使用方法。 本章难点：本章难点： 在实际应用中正确地连接可编程定时/计数器8253芯片，并编写正确的应用程序。 在计算机系统中经常要用到定时信号，如动态存储器的刷新定时、系统日历时钟的计时，系统定时中断以及喇叭的声源等都是用定时信号来产生的。 定时信号可以通过二种方法获得，即软件定时和硬件定时。硬件定时又可分为不可编程的硬件定时和可编程的硬件定时两种。10.1 10.1 概概 述述 软件定时是根据所需要的时间常数来设计一个延迟子程序,cpu执行

2、延时程序将占用cpu的工作时间，降低了cpu的利用率。 硬件定时主要指用单稳延时电路或计数电路来实现延时和定时。可编程定时/计数方法的优点是定时或计数时，不占用cpu空间。 10.1 10.1 概概 述述 可编程定时/计数器具有两种功能：计数器和定时器 8253可编程定时/计数器芯片采用24引脚，双列直插式封装，其主要特性： (1)采用nmos工艺，用单一的+5v电源供电 (2)片内有3个独立的16位减法计数器 (3)计数频率为05mhz (4)两种计数方式，即二进制和bcd方式计数 (5)六种工作方式，既可对系统时钟脉冲计数实现定 时，又可对外部事件进行计数。 10.2 10.2 可编程定时

3、可编程定时/ /计数器计数器8253825310.2.1 825310.2.1 8253的主要性能的主要性能 8253由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器、3个独立的功能相同的计数器0、1、2和内部总线等组。8253的外部引脚定义如图所示，引脚的意义如下： 1. d7d0数据总线2. 读信号3. 写信号 4. 片选信号5. a1、a0地址码 6. clk0clk2时钟信号7. gate0、gate1、gate2门控信号 8. out0、out1、out2计数器输出信号10.2.2 825310.2.2 8253的结构的结构 8253的三个计数器在工作前必须分别进行初始化编程。每个计数器的

4、编程步骤均由写入控制字开始，选定一种工作方式，然后写入计数初值。8253的编程主要包括设置控制字、赋初值、发锁存命令和读计数值。1. 设置控制字 控制字的格式及各位的含义如下： d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0sc1sc0rw1rw0m2m1m0bcd10.2.3 8253 10.2.3 8253 的编程的编程 scl、sc0用于指明送给哪一个计数器的控制字。 00：选择计数器0；01：选择计数器1；10：选择计数器2；11：无意义。 bwl、bw0计数器读/写格式选择。 00：使锁存器的输出锁定为计数器的当前计数值；01：只选计数器的低八位字节(lsb)进行读/写；10：只选计

5、数器的高八位字节(mlb)进行读/写； 11：先读/写低8位字节，再读/写高8位字节。 m2、m1、mo设定计数器的工作方式 ，8253的每个计数器都有6种工作方式可供选择。 000：方式0； 001：方式1； 010：方式2； 011：方式3； 100：方式4； 101：方式5。 bcd计数方式选择，可采用二进制计数或二十进制(bcd码)计数，即“0”表示二进制计数；“1”表示二十进制计数。 2. 2. 赋初值赋初值 设置控制字后，按有关规定给计数器赋初值。3 3锁存命令锁存命令 在读计数值时，应先用锁存命令将计数器当前的计数值在锁存器中锁定，然后再加以读取。目的是为了获取正确的当前计数值。

6、锁存器的输出会随计数执行部件的内容而变化，当计数器收到一个锁存命令时，锁存器的输出将保持当前的计数值不再发生变化，而当cpu读取计数值后，锁存器的输出将再次随计数执行部件而变。4. 4. 读计数值读计数值 读计数值即cpu通过执行输入指令来获取指定计数器的当前计数值。读计数值时，必须符合控制字的有关规定，即只读低位字节还是只读高位字节或高低位字节都读。10.2.4 8253的工作方式 8253的计数器有六种工作方式供选择。不同的工作方式下，计数过程的启动不同，out端的输出波形不同，自动重复功能、gate的控制作用以及更新计数初值的影响也不完全一样。 同一芯片中的三个计数器，可以分别编程选择不

7、同的工作方式。 1.方式0计数结束时中断 2.方式1可编程单脉冲 3.方式2速率发生器 4.方式3方波发生器 5.方式4软件触发选通 6.方式5硬件触发选通10.2.4 825310.2.4 8253的工作方式的工作方式 可编程定时器/计数器8253可与各种微型计算机系统相连并构成完整的定时、计数或脉冲发生器。在使用8253时有两项工作要做，一是要根据实际应用要求，设计一个包含8253的硬件逻辑电路或接口，二是对8253进行初始化编程。10.2.5 825310.2.5 8253的应用的应用例1 将8253的计数器1作为5ms定时器，设输入时钟频率为200khz，试编写8253的初始化程序。(

8、1)计数初值计数初值n计算计算 已知输入时钟clk频率为200khz，则时钟周期为5us，于是计数初值n=5ms/t=1000。(2) 确定控制字确定控制字 按题意选计数器1，按bcd码计数，工作于方式0，由于计数初值n=1000，控制字d5d4应为11，于是8253的控制字为：01110001b=71h。 (3) 选择8253各端口地址 设计数器1的端口地址为3f82h，控制口地址为3f86h。10.2.5 825310.2.5 8253的应用的应用(4) 初始化程序如下初始化程序如下 mov al,71h ；控制字 mov dx,3f86h ；控制口地址 out dx,al ；控制字送8253控制寄存器 mov dx,3f82h ；计