第03章定时计数技术

1、1第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 主要内容：主要内容：1 1、定时、定时/计数的基本概念计数的基本概念 2 2、可编程定时、可编程定时/计数器计数器8253/8254 3 3、8253/8254的应用举例的应用举例 4 4、实时钟电路、实时钟电路MC146818及其应用及其应用 重点内容：重点内容： 8253/8254的工作方式及应用的工作方式及应用2第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 3.1 3.1 基本概念基本概念一、定时与计数技术在微机系统及微机应用中的作用一、定时与计数技术在微机系统及微机应用中的作用（1）微机本身的运行与时间有关。）微机本身的运行与时间有关

2、。（2）微机的许多应用都与时间有关，尤其是在实时监测与控制）微机的许多应用都与时间有关，尤其是在实时监测与控制 系统中。系统中。（3）有的应用系统中，要求对外部事件进行计数或者对）有的应用系统中，要求对外部事件进行计数或者对 I/O 设设 备运行速度和工作频率进行控制与调整，或者要求发声报备运行速度和工作频率进行控制与调整，或者要求发声报 警，甚至要求产生音乐等，这些功能的实现都与定时计数警，甚至要求产生音乐等，这些功能的实现都与定时计数 技术有关。技术有关。二、定时与计数的关系二、定时与计数的关系 （1 1）定时的本质是计数，）定时的本质是计数，“数数”的单位是时间单位。的单位是时间单位。

3、（2 2）在实际应用中，把定时操作当作计数操作来处理。）在实际应用中，把定时操作当作计数操作来处理。3第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 三、微机系统中的定时类型三、微机系统中的定时类型1、内部定时、内部定时 （1）内部定时是产生运算器、控制器等）内部定时是产生运算器、控制器等CPU内部的控制时序，内部的控制时序， 比如读比如读/写周期、中断周期等。写周期、中断周期等。 （2）主要用于）主要用于CPU内部指令的执行过程。内部指令的执行过程。 （3）内部定时是由）内部定时是由CPU硬件结构决定的，并且硬件结构决定的，并且CPU一旦设计一旦设计 好了，就固定不变。好了，就固定不变。 （

4、4）内部定时的计数单位比外部定时的计数单位要小得多，）内部定时的计数单位比外部定时的计数单位要小得多， 一般是一般是ns级。级。4第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2、外部定时、外部定时 （1）是外部设备实现某种功能时，）是外部设备实现某种功能时， 所需要的一种时序关系，所需要的一种时序关系， 既工作过程或操作序列的先后顺序。既工作过程或操作序列的先后顺序。 （2）外部定时可由硬件实现，也可以由软件实现，并且定时）外部定时可由硬件实现，也可以由软件实现，并且定时 长短由用户根据需要决定。长短由用户根据需要决定。（3）外部定时独立于）外部定时独立于CPU工作，不受工作，不受CPU控

5、制而独立运行。控制而独立运行。（4）外部定时的计数单位一般为）外部定时的计数单位一般为ms或或s级。级。5第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 四、定时的方法四、定时的方法1 1、软件定时、软件定时 （1 1）所谓）所谓“软件定时软件定时”是执行一个循环程序，通过是执行一个循环程序，通过“延时延时”来来 实现定时，时间的长短通过循环次数和循环嵌套层数实现定时，时间的长短通过循环次数和循环嵌套层数 来调节。来调节。 （2 2）优点：优点：不需要专用的硬件，方法简单、灵活。不需要专用的硬件，方法简单、灵活。 （3 3）缺点：缺点：软件延时要占用软件延时要占用CPUCPU时间，降低了时间，

6、降低了CPUCPU的效率，的效率， 定时精度不高。定时精度不高。 （4 4）软件延时通常用在延时时间不长，精度要求不高的场）软件延时通常用在延时时间不长，精度要求不高的场 合。合。6第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2 2、不可编程的硬件定时、不可编程的硬件定时 （1 1）采用计数器等元件组成一个专用的计时电路也能实现定时。）采用计数器等元件组成一个专用的计时电路也能实现定时。 （2 2）优点：优点：不占用不占用CPUCPU时间，电路也不复杂。时间，电路也不复杂。 （3 3）缺点：缺点：缺少灵活性，在电路连接好后，定时时间和范围就缺少灵活性，在电路连接好后，定时时间和范围就 不能

7、改变。不能改变。3 3、可编程的硬件定时、可编程的硬件定时 用大规模集成电路构成的可编程定时器用大规模集成电路构成的可编程定时器/ /计数器电路，计数器电路， 定定 时时间可以通过软件来设置。对芯片设置初值后，计数器开始时时间可以通过软件来设置。对芯片设置初值后，计数器开始 工作，工作，CPU CPU 就可以去做其他工作，定时时间到，电路会产生一就可以去做其他工作，定时时间到，电路会产生一 个信号，向个信号，向CPUCPU提出中断请求，告诉提出中断请求，告诉CPUCPU定时时间已到。由于这定时时间已到。由于这 种方法定时精确，使用方便，灵活性大，因而得到广泛应用。种方法定时精确，使用方便，灵活

8、性大，因而得到广泛应用。7第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 五、定时器五、定时器 1 1、不可编程定时器、不可编程定时器 （1 1）采用中小规模集成电路器件构成的定时电路。）采用中小规模集成电路器件构成的定时电路。 （2 2）常见的定时器件有单稳态触发器和）常见的定时器件有单稳态触发器和555555定时器。定时器。 （3 3）特点：特点：不占用不占用CPUCPU的时间，而且电路简单，但是电路一经的时间，而且电路简单，但是电路一经 连接好后，连接好后， 定时间隔和范围就不便改变，使用不定时间隔和范围就不便改变，使用不 灵活。灵活。 2 2、可编程定时器、可编程定时器 （1 1）定时

9、电路一般都是用可编程定时）定时电路一般都是用可编程定时/ /计数器来实现。计数器来实现。 如：如：8253/82548253/8254，MC6840MC6840等。等。 （2 2）定时间隔和定时范围可由程序进行设定和改变，）定时间隔和定时范围可由程序进行设定和改变， 使用方使用方 便灵活。便灵活。8第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 六、可编程定时六、可编程定时/计数器计数器8253的引脚和内部结构的引脚和内部结构1、引脚、引脚定时定时/计数器计数器8253D01CLK09OUT010GATE011GND1213OUT114 GATE115CLK116OUT217 GATE218C

10、LK219A020A121CS22RD23 WR24VccD12D23D34D45D56D67D78（1 1）D0D7数据线数据线 与与CPU相连，用于传送相连，用于传送CPU与与8253间的命令、状态和数据信息。间的命令、状态和数据信息。 （2）CLK0CLK2计数器时钟输入信号计数器时钟输入信号 每输入一个脉冲计数器减每输入一个脉冲计数器减1。（3）GATE0GATE2计数器门控选通输入信号计数器门控选通输入信号 当计数器当计数器GATEi=+5V或脉冲上升沿时计数器计数。或脉冲上升沿时计数器计数。（4）OUT0OUT2计数器输出信号计数器输出信号 当计数器减到零时，当计数器减到零时，OU

11、Ti输出信息（高电平或低电平）。输出信息（高电平或低电平）。（5）A0、A1 与与CPU地址线地址线A0、A1相连，用于相连，用于8253内三个计数器和控制寄存器寻址内三个计数器和控制寄存器寻址 使用。使用。（6）CS 8253片选信号片选信号 与接口译码电路输出端相连。与接口译码电路输出端相连。（7）RD、WR读读/写控制信号写控制信号 与与CPU读读/写控制信号线相连。写控制信号线相连。9第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2 2、8253/82548253/8254的内部结构的内部结构（1）数据总线缓冲器）数据总线缓冲器 8位双向三态寄存器，初始化时位双向三态寄存器，初始化时

12、CPU写入写入8253的方式控制字、计数初始值的方式控制字、计数初始值 以及以及CPU从计数器读取的当前计数值。从计数器读取的当前计数值。1#计计数器数器控制命令控制命令寄存器寄存器读读/写控写控制逻辑制逻辑数据总数据总线缓冲器线缓冲器DB0#计计数器数器2#计计数器数器D0D7RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2（2）读）读/写控制逻辑写控制逻辑 当当CS=0时，由时，由A1A0（00、01、10、11）分别选中计数器）分别选中计数器0计数器计数器2及及 控制寄存器，再由控制寄存器，再由RD、WR完成对上述各寄存器的读写操作。完成

13、对上述各寄存器的读写操作。（3）控制命令寄存器）控制命令寄存器 初始化时由初始化时由CPU向该寄存器写入控制字以决定计数器工作方式及哪个计向该寄存器写入控制字以决定计数器工作方式及哪个计 数器工作。数器工作。（4）计数器）计数器 8253有有3个独立的计数器，每个计数器有个独立的计数器，每个计数器有3个控制引脚，内部由个控制引脚，内部由16位计数位计数 器初始值寄存器、减器初始值寄存器、减1计数器和当前计数值锁存器组成。计数器和当前计数值锁存器组成。10第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 CSRDWRA1A0操作操作01000向计数器向计数器0写入计数初始值写入计数初始值01001

14、向计数器向计数器1写入计数初始值写入计数初始值01010向计数器向计数器2写入计数初始值写入计数初始值01011向控制寄存器写入方式控制字向控制寄存器写入方式控制字00100读计数器读计数器0当前计数的值当前计数的值00101读计数器读计数器1当前计数的值当前计数的值00110读计数器读计数器2当前计数的值当前计数的值00111无操作三态无操作三态011无操作三态无操作三态1禁止状态三态禁止状态三态8253定时定时/计数器读写操作计数器读写操作11第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （1）计数初始值寄存器）计数初始值寄存器 存放初始化时写入的计数存放初始化时写入的计数/定时初始值。

15、在计数定时初始值。在计数/定时器工作时，将初始定时器工作时，将初始 值送到值送到16位减位减1计数器完成减计数器完成减1操作，原计数初始值不变，可完成对减操作，原计数初始值不变，可完成对减1 计数器重装初始值的操作。计数器重装初始值的操作。（2）减）减1计数器计数器 当当GATEi=1时，每来一个时，每来一个CLKi下降沿使计数值减下降沿使计数值减1，当计数值为，当计数值为0时，时， OUTi产生一个输出信号。产生一个输出信号。（3）输出锁存器）输出锁存器 在计数过程中，用于锁存计数器的值，以供读出，它随减在计数过程中，用于锁存计数器的值，以供读出，它随减1计数器的变计数器的变 化而变化。化而

16、变化。计数器通道内部逻辑框图计数器通道内部逻辑框图OUT I（减（减1至至0时）时）16位计数初始值寄存器位计数初始值寄存器16位减位减1计数器计数器16位当前计数值锁存器位当前计数值锁存器GATE iCLK i&装入装入/读出初值读出初值锁存后读出当前值锁存后读出当前值MSBLSB12第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 七、七、82538253的编程命令的编程命令 8253的基本功能包括计数和定时两个方面。的基本功能包括计数和定时两个方面。 8253各计数器启动之前，各计数器启动之前， 应先由应先由 CPU 对其进行初始化操作对其进行初始化操作 （写入控制字和计数初始值）

17、，（写入控制字和计数初始值）， 控制字的作用是根据用户需要选控制字的作用是根据用户需要选 择某一计数器，并设定该计数器的工作方式。计数初始值是指定择某一计数器，并设定该计数器的工作方式。计数初始值是指定 时间常数或计数次数，编程时先写控制字，后写入计数初始值。时间常数或计数次数，编程时先写控制字，后写入计数初始值。1 1、82538253的初始化编程的初始化编程（1）向）向8253的控制寄存器写入方式控制字的控制寄存器写入方式控制字（2）向）向8253的选定的计数器写入计数的选定的计数器写入计数/定时初始值定时初始值N=fclki / fouti=Touti/Tclki13第第3 3章章 定时

18、定时/ /计数技术计数技术 2、8253的控制字的控制字 用来设置计数器的工作方式用来设置计数器的工作方式SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCDD7D6D5D4D3D2D1D0计数器选择计数器选择读写方式读写方式工作方式工作方式数制数制 计数器选择计数器选择00 计数器计数器001 计数器计数器110 计数器计数器211 不用不用 读读/写方式选择写方式选择00 锁存当前锁存当前 计数值计数值01 读读/写低写低8位位10 读读/写高写高8位位11 先读先读/写低写低 8位，后读位，后读 /写高写高8位位 工作方式选择工作方式选择 000 方式方式0 001 方式方式1 010 方式方式2

19、 011 方式方式3 100 方式方式4 101 方式方式5数制选择数制选择0 二进制二进制1 十进制十进制二进制时二进制时0000HFFFFH ，最大值为，最大值为0000H代表代表65536（ 1-65536）十进制时十进制时00009999 ，最大值为，最大值为0000代表十进制数代表十进制数10000 (1-10000）14第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例：例：8253计数器计数器2工作在方式工作在方式3，计数初始值，计数初始值533H， 采用二进制计数，端口地址（采用二进制计数，端口地址（304307），写），写 出初始化程序。出初始化程序。 MOV DX, 307

20、H MOV AL, 10 11 011 0 B OUT DX, AL MOV DX, 306H MOV AX, 533H OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL15例：例：采用采用8254作定时作定时/计数器，其接口地址为计数器，其接口地址为0120H0123H。 要求计数器要求计数器0每每10ms输出一个输出一个CLK脉冲宽的负脉冲；用脉冲宽的负脉冲；用 计数器计数器 1 产生产生 10KHz 的连续方波信号；计数器的连续方波信号；计数器2在定时在定时 5ms后产生输出高电平。输入后产生输出高电平。输入8254的时钟频率为的时钟频率为2MHz。 编写初始化程序。编写

21、初始化程序。 （1）计算计数初值）计算计数初值 CNT0：10ms/0.5s=20000 CNT1：2 MHz/10kHz=200 CNT2：5ms/0.5s=10000（2）确定控制字）确定控制字 CNT0：方式：方式2，16位计数值位计数值 CNT1：方式：方式3，低，低8位计数值位计数值 CNT2：方式：方式0，16位计数值位计数值第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 16第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （3）初始化程序）初始化程序 CNT0： MOV DX，0123H MOV AL，34H OUT DX，AL MOV DX，0120H MOV AX，20000

22、 OUT DX，AL MOV AL，AH OUT DX，AL CNT1： CNT2： 17第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 3 3、读出计数值、读出计数值 先向先向82538253控制寄存器发一条读锁存命令，读控制寄存器发一条读锁存命令，读/ /写方式选写方式选 择位为择位为00H00H，可将计数器的计数值锁存到输出锁存器中，再，可将计数器的计数值锁存到输出锁存器中，再 执行读出命令，便可得到锁存器的内容。执行读出命令，便可得到锁存器的内容。例：例：设设82538253端口地址为端口地址为40H40H43H43H， 试写出程序段，读出计试写出程序段，读出计 数器数器2 2的当前计

23、数值，并存于的当前计数值，并存于CXCX中。中。MOV AL , 10 00 011 0 BOUT 43H , ALIN AL , 42HMOV CL , ALIN AL , 42HMOV CH , AL18第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 练习练习1 1：8253 8253 端口地址（端口地址（304304307307），计数器），计数器2 2工作在方式工作在方式3 3状态下，状态下， 产生产生600HZ600HZ的方波送扬声器，已知的方波送扬声器，已知CLK2=1.2MHZCLK2=1.2MHZ，写出初始化，写出初始化 程序。程序。 MOV DX , 307H MOV AL

24、, 10 11 011 0 B OUT DX , AL MOV DX , 306H MOV AX , 2000 OUT DX , AL MOV AL , AH OUT DX , AL19第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 练习练习2 2：设设8254端口地址为端口地址为40H43H，指出下列控制字的含义：，指出下列控制字的含义： （1 1） mov al , 00 11 011 0 B mov al , 00 11 011 0 B out 43H , al out 43H , al mov ax , 610 mov ax , 610 out 40h , al out 40h , a

25、l mov al , ah mov al , ah out 40h , al out 40h , al （2 2） mov al , 10 01 100 1 Bmov al , 10 01 100 1 B out 43H , al out 43H , al mov al , 50 mov al , 50 out 42h , al out 42h , al 练习练习3 3：设设8254端口地址为端口地址为40H43H，要求计数器，要求计数器2工作在方式工作在方式1， 按按BCD码计数始值码计数始值8000，将计数器的方式控制字写入相，将计数器的方式控制字写入相 应的端口中。应的端口中。20第第3

26、 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 一、一、82538253定时定时/ /计数器的六种工作方式计数器的六种工作方式 1 1、方式、方式 0 0 计数结束输出正跃变信号计数结束输出正跃变信号写入控制字写入控制字后后OUT输出输出低电平低电平写计数初值写计数初值 N 后，后，再经一个时钟脉冲再经一个时钟脉冲下降沿开始减下降沿开始减1 1计数计数当计数当计数N=0时时OUT输出高电平，无初输出高电平，无初始值重装功能始值重装功能 3.2 82533.2 8253的工作方式的工作方式WRCW=10H N=443210FF FE-1-2CLKGATEOUT21第第3 3章章 定时定时/ /计数技术

27、计数技术 （1 1）在方式）在方式0 0中门控信号中门控信号GATEGATE可以用来控制计数器的进程，计数器可以用来控制计数器的进程，计数器 利用时钟脉冲上升沿检测利用时钟脉冲上升沿检测GATEGATE信号，信号， 当当GATE=1GATE=1时计数器工作时计数器工作 正常，当正常，当GATE=0GATE=0时暂停计数，直至时暂停计数，直至GATE=1GATE=1恢复计数，恢复计数， 在暂停在暂停 时时OUTOUT输出低电平。输出低电平。WRCW=10N=443330FF FE-1-2CLKGATEOUT2122第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=10 N=443230F

28、F FE-1-2CLKGATEOUTN=321（2）方式）方式0允许在计数过程中改变计数初值允许在计数过程中改变计数初值 ，当新值写入时，原计数，当新值写入时，原计数 过程终止，过程终止， 输出输出OUT仍维持低电平，仍维持低电平， 新写值再经一时钟脉冲，新写值再经一时钟脉冲， 送至减送至减1计数单元开始减计数单元开始减1 计数，直到计数，直到N=0，输出高电平。，输出高电平。23第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例：例：计数器被编程操作在方式计数器被编程操作在方式0，假定将十进制数，假定将十进制数100写入该计数器，写入该计数器， 试计算直至在计数器试计算直至在计数器0的输出端

29、出现正跳变时的延迟时间的输出端出现正跳变时的延迟时间TD。该。该 计数器设置为计数器设置为BCD计数，计数，GATE0和和CLK0信号之间的时间关系如信号之间的时间关系如 下图所示。下图所示。CLK0WRGATE0d dTDD7D0WR1.2MHZCLK0GATE0OUT0825324第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2 2、方式、方式1 1 单脉冲发生器（可编程单稳态触发器）单脉冲发生器（可编程单稳态触发器） 特点：特点： 该方式由外部门控脉冲（硬件）启动计数。该方式由外部门控脉冲（硬件）启动计数。 并且当并且当GATEGATE上升沿再次来到时可重装计数初始值，开始上升沿再次来

30、到时可重装计数初始值，开始 重新计数。重新计数。WRCW=12N=33210FF-13CLKGATEOUT210-13225第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （1 1）在计数未减到）在计数未减到0 0时，门控信号时，门控信号GATEGATE又来一个脉冲，计数初值重新又来一个脉冲，计数初值重新 装入计数器，计数器开始减装入计数器，计数器开始减1 1。WRCW=12 N=33232CLKGATEOUT10-1322326第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=12N=44320FF-12CLKGATEOUT10-121N=21（2）在计数过程中，）在计数过程中， 可

31、重新装入新的计数值可重新装入新的计数值 ， 此时计数过程不受此时计数过程不受 影响，只有当影响，只有当GATE上升沿来到时，计数器才按新初始值计数。上升沿来到时，计数器才按新初始值计数。27第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例例2：8253的计数器的计数器1工作在方式工作在方式1，装入的计数初值为，装入的计数初值为 十进制数十进制数10，门控和时钟的输入信号如下图所示，门控和时钟的输入信号如下图所示， 计数器为计数器为BCD码计数，求输出脉冲的宽度码计数，求输出脉冲的宽度T？D7D0WR1.2MHZCLK0GATE0OUT08253T283 3、方式、方式2 2 分频器（频率发生

32、器）分频器（频率发生器）特点：特点： 当计数当计数N=1N=1时时OUTOUT输出由输出由1 1跳变为跳变为0 0，维持一个维持一个CLKCLK后变为后变为 高电平，高电平，并自动装入初始值，并自动装入初始值，开始重新计数。开始重新计数。 在计数器计数过程中在计数器计数过程中GATEGATE为高电平。为高电平。第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=14N=3321321CLKGATEOUT32132129第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （1 1）如果减）如果减1 1计数过程中，计数过程中，GATEGATE变低电平，则暂停计数。变低电平，则暂停计数。GATEG

33、ATE 的上升沿使计数器恢复初值，并从初始值开始计数。的上升沿使计数器恢复初值，并从初始值开始计数。WRCW=14N=3322321CLKGATEOUT32132130第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=14 N=3321541CLKGATEOUT54321N=532（2）在计数过程中，如果）在计数过程中，如果GATE=1，程序员写入新的初始值，不影响，程序员写入新的初始值，不影响 正在进行的减正在进行的减1计数过程，只有计数器减到计数过程，只有计数器减到1时，计数器才又装入时，计数器才又装入 计数初值计数初值 ，并且按新的计数值开始计数。，并且按新的计数值开始计数。31

34、第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例例3：8253的计数器的计数器1，工作在方式，工作在方式2，装入的计数初值为十进制数，装入的计数初值为十进制数18， 门控和时钟的输入信号如下图所示，计数器为门控和时钟的输入信号如下图所示，计数器为BCD码计数，求码计数，求 输出脉冲的宽度输出脉冲的宽度T？D7D0WR1.2MHZCLK0GATE0OUT08253TT232 4 4、方式、方式3 3 方波发生器方波发生器特点：特点： 当计数当计数N N为偶数时，计数到一半时为偶数时，计数到一半时OUTOUT输出低电平，计数结束时输出低电平，计数结束时OUTOUT 输出高电平，完成一个周期后，输

35、出高电平，完成一个周期后，计数器自动复恢计数初始值。计数器自动复恢计数初始值。 当计数当计数N N为奇数时，高电平持续为奇数时，高电平持续(N+1)/2(N+1)/2时钟，低电平时钟，低电平(N-1)/2(N-1)/2时钟。时钟。WR543215CLKGATEOUT432154CW=16 N=4WRCW=16 N=5432143OUT214321第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 33第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （1 1）若）若GATEGATE为高电平，计数器正常，若为高电平，计数器正常，若GATEGATE为低电平，计数器停止为低电平，计数器停止 工作，工作，

36、OUTOUT输出为高电平，待输出为高电平，待GATEGATE恢复高电平后，下一个时钟恢复高电平后，下一个时钟 周期的下降沿计数器重新计数，周期的下降沿计数器重新计数， 初始值赋给减初始值赋给减1 1计数单元，重计数单元，重 新计数。新计数。WRCLKGATECW=16 N=4432243OUT21432134第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （2）在计数过程中，若写入新的计数值，则当前的输出周期不会）在计数过程中，若写入新的计数值，则当前的输出周期不会 立即受到影响，当立即受到影响，当 GATE=1时，在下一个输出周期的下降沿时，在下一个输出周期的下降沿 使计数器按新的计数值计数

37、。使计数器按新的计数值计数。WRCW=16N=6432165OUT432165N=4CLKGATE35第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例例4：8253的计数器的计数器1工作在方式工作在方式3，装入的计数初值为十进制数，装入的计数初值为十进制数15， 计数器为计数器为BCD码计数，试求码计数，试求OUT上输出方波的特性？上输出方波的特性？D7D0WR1.2MHZCLK0GATE0OUT08253T+5VT2T1T2365 5、方式、方式4 4 软件触发的单脉冲发生器软件触发的单脉冲发生器特点：特点：方式方式4 4没有初值自动重赋功能，只有重新写入没有初值自动重赋功能，只有重新写入

38、N N才能再次才能再次 开始计数。开始计数。第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=18 N=33210FF FECLKGATEOUT37第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 （1 1）当）当GATE=1GATE=1计数，计数，GATE=0GATE=0停止计数停止计数WRFE2310CLKGATEOUTCW=18N=3FF38第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WR3250FF FECLKGATEOUTCW=18 N=3N=54321（2）在计数过程中，如果改变计数值则按新的计数值计数。）在计数过程中，如果改变计数值则按新的计数值计数。39 6 6、方式

39、、方式5 5 硬件触发的单脉冲发生器硬件触发的单脉冲发生器特点：特点： 在计数过程中只有当在计数过程中只有当GATEGATE由由0 0跳变为跳变为1 1时，才能重新装入初时，才能重新装入初 始值并计数。始值并计数。 在计数过程中，在计数过程中， 如果改变计数初值，只要没有如果改变计数初值，只要没有GATEGATE由由0 0变变 为为1 1，则不影响计数；若有则立即按新的初始值计数。，则不影响计数；若有则立即按新的初始值计数。第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 WRCW=1A N=33210FF-1CLKGATEOUT210-1-22N=213210FF-1OUT3210-13240

40、第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2、8253的计数器的计数器1工作在方式工作在方式4，为在装入该计数器，为在装入该计数器10微秒后产生微秒后产生 一个选通信号，应装入的计数初值是多少？一个选通信号，应装入的计数初值是多少？ 作业作业1、硬触发和软触发有何区别？哪些工作方式是硬触发？哪些工作、硬触发和软触发有何区别？哪些工作方式是硬触发？哪些工作 方式是软触发？方式是软触发？CLK0WROUT0D7D0WR1.2MHZCLK0GATE0OUT08253+5V41第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 例例1 1：82538253在在IBM PC/ ATIBM PC/ AT

41、中的应用中的应用 计数器计数器0 0为系统时钟提供时间基值，为系统时钟提供时间基值，55ms55ms产生一次中断，计数器产生一次中断，计数器0 0工作工作 在方式在方式3 3，计数初始值为最大值，计数初始值为最大值0000H0000H（6553665536）计数到）计数到0 0，产生中断。，产生中断。 计数器计数器1 1用于产生动态存储器刷新定时，用于产生动态存储器刷新定时，15us15us进行一次操作。进行一次操作。 计数器计数器2 2用于产生用于产生900HZ900HZ的方波送扬声器。的方波送扬声器。3.3 82533.3 8253的应用的应用与与门门滤波滤波动态存储器动态存储器刷新电路刷

42、新电路PLCK=1.193182MHz+5VCLK0CLK1CLK2GATE0GATE1GATE2 PB08255OUT0OUT1OUT2IR0+5VDQ PB1RC功放功放42第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 分析下面三段初始化程序的作用分析下面三段初始化程序的作用1、 MOV AL , 00 11 011 0 B OUT 43H , AL ；计数器；计数器0工作于方式工作于方式3 MOV AL , 0 OUT 40H , AL ；计数器；计数器0装入计数初始值装入计数初始值65536 OUT 40H , AL计数器计数器0用于定时，用于定时，55ms定时申请中断，在中断服务定

43、时申请中断，在中断服务程序中进行加程序中进行加1操作，加满操作，加满24小时清零，重新计数。小时清零，重新计数。定时时间：定时时间：N= Tclk1Tout 1TclkTout =Tout = N Tclk=1.19382 10665536= 55ms143第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 2、 MOV AL , 01 01 010 0 B OUT 43H , AL ；计数器；计数器1工作于方式工作于方式2 MOV AL , 12H OUT 41H , AL ；计数器；计数器1装入计数器初始值装入计数器初始值计数器计数器1用于存储器动态刷新，每隔用于存储器动态刷新，每隔15s请求

44、一次中断请求一次中断刷新一行。刷新一行。定时时间：定时时间：N= 1/Tclk1/Tout N=ToutTclk1510-61.19318210644第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 3、 MOV AL , 10 11 011 0 B OUT 43H , AL ；计数器；计数器2工作于方式工作于方式3 MOV AX , 052DH OUT 42H , AL MOV AL , AH OUT 42H , AL ；计数器；计数器2装入计数器初始值装入计数器初始值计数器计数器2产生产生900HZ的方波送扬声器。的方波送扬声器。定时时间：定时时间：N=1/Tclk1/Tout 1.1931

45、82106900 = 1325 = 52DH45第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 编制程序使编制程序使PC机机8253的计数器产生的计数器产生600Hz的方波，经滤的方波，经滤波后送至扬声器，当按任意键时声音停止。波后送至扬声器，当按任意键时声音停止。8252计数器计数器0计数器计数器2及控制寄存器的端口为及控制寄存器的端口为40H43H，8255端口端口B地址为地址为61H，当当8255 PB0=1，PB1=1接通扬声器，接通扬声器，当当8255 PB0=0，PB1=0 扬声器停止工作扬声器停止工作与与门门滤波滤波动态存储器动态存储器刷新电路刷新电路PLCK=1.193182M

46、Hz+5VCLK0CLK1CLK2GATE0GATE1GATE2 PB08255OUT0OUT1OUT2IR0+5VDQ PB1RC功放功放46第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 code segment assume cs:code beg : in al , 61h or al , 03h out 61h , al ；接通扬声器接通扬声器 mov al , 10110110B out 43h , al ; mov ax , 7C4H out 42h , al ；计数器计数器2工作在方式工作在方式3 mov al , ah out 42h , al ；向计数器向计数器2装入计数初

47、始值装入计数初始值 mov ah , 1 int 21h ；等待按键等待按键 in al , 61h and al , 0fch out 61h , al ；扬声器停止工作扬声器停止工作 mov ah , 4ch int 21h ；返返DOS code ends end beg 47第第3 3章章 定时定时/ /计数技术计数技术 下图为一自动计数系统，当工作从光源与光敏电阻之间通过时下图为一自动计数系统，当工作从光源与光敏电阻之间通过时CLK0CLK0端端即可接收到一个脉冲信号，由计数器即可接收到一个脉冲信号，由计数器0 0计数。每当有计数。每当有8080个工件通过后，个工件通过后，由输出端由输出端OUT0OUT0输出一个负脉冲作为中断请求信号通知输出一个负脉冲作为中断请求信号通知CPUCPU，CPUCPU在处理在处理该中断的中断服务程序中启动计数器该中断的中断服务程序中启动计数器1 1， 由由OUT1OUT1产生产生2000HZ2000HZ的方波驱的方波驱动蜂鸣器发声，提示工件已满动蜂鸣器发声，提示工件