8254定时与计数器实验

1、XX学院实验报告实验名称姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1实验内容本次实验分为如下2个子实验：(1) 计数应用实验：编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按下KK1+5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符M;定时应用实验：编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1s的方波，并用本装置的示波器功能来观察。1.2实验要求本次实验中2个子实验的实验要求如下：(1) 计数应用实验：将8254的计数器0设置为方式3,计数值为十进制数4,用单次脉冲KK1+作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1+按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M”；定时应

2、用实验：将8254的计数器0和计数器1都设置为方式3,用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。二、实验原理与硬件连线2.1实验原理8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改良型，比8253具有更优良的性能。8254具有以下基本功能：(1) 有三个地理的16位计数器。(2) 每个计数器可按二进制或十进制BCD计数。(3) 每个计数器可编程工作于6种不同的工作方式。(4) 8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz8253为2MHz。8254有读回命令8253，没有，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以

3、读出状态内存器的内容(5) 计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为：n=fCLKi+foUTi，其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，foUTi是输出波形的频率。图2-1是8254的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU的接口，内部控制电路和三个计数器组成。8254的工作方式如下述:方式0:计数到0结束输出正跃变信号方式。方式1:硬件可重触发单稳方式。方式2:频率发生器方式。(4)方式3:方波发生器。(5)方式4:软件触发选通方式。图2-18254内部结构图07vtc弟WRRD04csAlD2AOD1CLK2DOgClKd时THOUTOCLK1GATEDGATE1GNOQ

4、UTlJi1520ia8254的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，成为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标示位来区分。控制字格式如表所示。表2-18254的方式控制字格式D7D6D5D4D3D2D1D0计数器选择读/写格式选择工作方式选择计数码制选择00-计数器001-计数器110-计数器211-读出控制字标志00-锁存计数值01-读/写低8位10-读/写高8位11-先读写低8位，再读写Wj8位000-方式0001-方式1010-方式2011-方式3100- 方式5101- 方式50-二进制数1-十进制数表2-28254读出控制字格式D7

5、D6D5D4D3D2D1D0110-锁存计数值0-锁存状态信息计数器选择同方式控制字0D7”一D6；D5”D4D3D2D1D0rOUT0GATE0oCLK0uD7VCCD6WRD5RDD4CS3Al境AOD1CLK2DQUT2CLK0GATL2OLFTOClKIGATEDGATE1GNDOUTl847910WR-RDCSA1A0CLK1.8432MHZ8251-TRCLKVCCCLK1GATE1OUT1表2-38254状态字格式D7D6D5D4D3D2D1D0OUT引脚现行状态1-高电平0-低电平计数初值是否装入1-无效计数2-计数有效计数器方式同方式控制字8254实验单元电路图如下列图所示:

6、VCCI4.7K图2-28254实验电路原理图2.2硬件连线(1)计数应用实验：系统总线XD0XD7分别与8254单元D0D7相连，系统总线XA1XA2分别与8254单元A0A1相连，系统总线的IOW#、IOR#、IOY0(0600H)、MIR7分别于8254单元的WR、RD、CS、OUT0相连，8254单元的CLK0与单次脉冲单元的KK1+相连，如图2-3;XD0XD7系XA1统XA2凹IOW#心IOR#线IOY0D0.CLK0.D7A0A1WRRDCSOUT0KK1+单次脉冲单元8254单元MIR7图2-3计数应用实验连线图(2)定时应用实验:8254单元中的OUT0连接到系统总线与825

7、4单元类似于(1)中进行连线，然后将CLK1,GATE1连接VCC,OUT1连接到A/D转换单元的IN0。AD转换单元A、B、C接地，并将D0D7接到系统总线XD0XD7上，并将WR、RD、CS、CLK分别连接到系统总线的IOW#、IOR#、IOY3(0680H)、CLK上。如图2-4所示。XD0系统总线XD7XA1XA2IOW#IOR#IOY0D0OUT0.D7A0CLK1A1GATE1WRRDOUT1CS-VCC1s方波输出CLKCLK0825稗元XD0XD7D0.D7IOW#IOR#IOY3WRRDCSIN0ABCCLKCLKA/D转换单元图2-48254定时应用实验接线图(1) 三、设

8、计思路、步骤和程序流程图3.1设计思路计数应用实验：将8254的计数器0设置为方式0,计数值为十进制数4,用单次脉冲KK1+作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7,首先让程序进入死循环等待中断，每当KK1+按动5次后产生中断请求，调用中断程序，在屏幕上显示字符“M”。(2) 定时应用实验：利用8254的两个计数装载过大的初始值，其中计数器0的OUT作为计数器1的CLK的输入，当两个计数器的初值满足一定条件时，计数器1的OUT即为1s方波，并可通过软件的示波器直接观察。3.2实验步骤(1) 计数应用实验：1. 按图2-3连接电路；编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统；单击RUN按钮，运行实验

9、程序，每连续按动5次KK1+,在界面的输出区会显示字符M;改变计数值，验证8254的计数功能。1. 定时应用实验按图2-4连接实验线路；编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统；运行程序，8254的OUT1会输出1s的方波，用软件自带的示波器功能进行观察。3.3程序流程图(1)计数应用实验：主程序流程图如图2-5图2-5计数应用实验主程序流程图中断程序流程图如图2-6(2)定时应用实验:程序流程图如图2-7开始图2-6计数应用实验中断程序流程图图2-7定时应用程序流程图四、程序清单与执行结果4.1程序清单(1)计数应用实验代码IOYOEQU0600HA8254EQUIOYO+00H*2B825

10、4EQUIOYO+01H*2C8254EQUIOYO+02H*2CON8254EQUIOYO+03H*2SSTACKSEGMENTSTACKDW32DUPSSTACKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,SS:SSTACKSTART:PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ7MOVSI,003CHMOVSI,AXMOVAX,CSMOVSI,003EHMOVSI,AXCLIPOPDS;初始化主片8259MOVAL,11H;初始化ICW1OUT20H,ALMOVAL,08H;初始化ICW2OUT21H,ALMOVAL,04H；初始化ICW

11、3OUT21H,ALMOVAL,01H；初始化ICW4OUT21H,ALMOVAL,6FH;OCW1OUT21H,AL;8254MOVDX,CON8254MOVAL,10HOUTDX,ALMOVDX,A8254MOVAL,04HOUTDX,ALSTIAA1:JMPAA1IRQ7:MOVDX,A8254MOVAL,04HOUTDX,ALMOVAX,014DHINT10HMOVAX,0120HINT10HMOVAL,20HOUT20H,ALIRETCODEENDSENDSTART(2)定时应用实验代码A8254EQU0600HB8254EQU0602HC8254EQU0604HCON8254EQU

12、0606HCODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVDX,CON8254MOVAL,27HOUTDX,ALMOVDX,A8254MOVAL,10HOUTDX,ALMOVDX,CON8254MOVAL,67HOUTDX,ALMOVDX,B8254MOVAL,10HOUTDX,ALAA1:JMPAA1CODEENDSENDSTART4.2执行结果(1)计数应用实验的实验结果如图个空格。2-8,每按5次KK1+，就会打印一个M,并且输出一E栽成功iF71图2-8计数应用实验图2-10定时应用实验五、程序调试说明和实验感想5.1调试说明在实验中，需要将8254计数器0和计数器1都设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0,OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，这样OUT1才会输出1s方波。5.2实验感想与收获通过本次实验，对8254的计数器有了深入的了解；对8254的内部接口和引脚有了充分的认识；对8254的工作方式、应用编程及其典型电路的接法有