电子信息学院微机原理计数

1、第 7 章定时与计数技术定时计数控制接口 8253的引脚和六种工作方式 8253的编程 8253的应用教学重点难点第7章：定时器和计数器定时控制在微机系统中具有极为重要的作用，计数是许多过程控制领域常用的功能它们都是由数字电路中的计数电路构成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与计数技术 1. 频率计数器的工作原理：信号源 采样信号 1S采集到的信号关系：周期= 1/频率 即：T=1/F 或 F=1/T由于定时与计数有一定内载

2、联系，所以微机中一般只用一种方法(如计数)，即可确定另一种方法。2. 微机中定时与计数方法：微机中的定时一般采用两种方法：1). 软件定时：如子程序TIME: MOV DX , 3FFH ;1023TIME1: MOV AX, 0FFFFH ;65535TIME2: DEC AX ;2T NOP ;2T JNZ TIME2 ;16T DEC DX ;延时时间： JNZ TIME1 ;20T655361024 RET ;1T =210ns2). 硬件定时:采用定时/计数器芯片，如8253 。 第7章：8253/8254定时计数器3个独立的16位计数器通道每个计数器有6种工作方式按二进制或十进制（

3、BCD码）计数8254是8253的改进型第7章：8253/8254的内部结构和引脚D7D0计数器0控制字寄存器计数器1计数器2内部数据总线数据总线缓冲器读写控制逻辑RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2第7章：1. 计数器预置寄存器GATECLKOUT减1计数器输出锁存器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，锁定当前计数值第7章：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

4、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第7章：2. 与处理器接口D0 D7数据线A0 A1地址线CS*片选信号RD*读信号WR*写信号CS* A1 A0PC机I/O地址读操作RD*写操作WR*0 0 00 0 10 1 00 1 140H41H42H43H读计数器0读计数器1读计数器2无操作写计数器0写计数器1写计数器2写控制字8253/8254的I/O地址0 1 0 0 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 0 1 10 0 1 0 00 0 1 0 10 0 1 1 0功 能对计数器0设置

5、计数初值CSRDA1A0WR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读出计数值第7章：8253/8254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D7D6D5D4D3D2D1D0第7章：1. 写入方式控制字计数器读写格式工作方式数制D7D6D5D4D3D2D1D000 计数器001 计数器110 计数器2 11 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

6、式4101 方式50 二进制1 十进制控制字写入控制字I/O地址（A1A011）第7章：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-例如,选择 2号计数器，工作在方式 2，计数初值为 533H（2个字节），采用二进制计数,其程序段为：TIMER EQU 040H ；0号计数器端口地址 MOV AL，10110100B ;2号计数器 的方式控制字 OUT TIMER3，AL;写入控制寄存器 MOV AX，533H ；计数初值 OUT T

7、IMER2，AL ;先送低字节 到2号计数器 MOV AL, AH ；取高字节 OUT TIMER2，AL；后送高字节第7章：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例如，要求读出并检查1号计数器的当前计数值是否是全“1”（假定计数值只有低8位）其程序段为：L: MOV AL，01000000B ;l号计数器的锁存命令 OUT TIMER3，AL ；写入控制寄存器 IN AL,TIMER1;读 1号计数器的当前计数值

8、 CMP AL，0FFH ；比较 JNE L ；非全“l”，再读 HLT ；是全“l”，暂停第7章：8253/8254的工作方式8253有6种工作方式，由方式控制字确定熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题，选择正确的工作方式每种工作方式的过程类似： 设定工作方式 设定计数初值 硬件启动 计数初值进入减1计数器 每输入一个时钟计数器减1的计数过程 计数过程结束第7章：方式0：计数结束中断GATEOUTCLK 031244方式0WR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8253工作方式： 第7章：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

9、计数结束GATEOUTCLK 031244方式1WR第7章：方式2：频率发生器（分频器）03124GATEOUTCLK 4方式2031240312403124WR第7章：方式3：方波发生器03124GATEOUTCLK 4方式3031240312403124WR第7章：方式4：软件触发选通信号GATEOUTCLK031244方式42233310WR第7章：方式5：硬件触发选通信号GATEOUTCLK031244方式522333110WR第7章：各种工作方式的输出波形方式 0方式 1方式 2方式 3方式 4方式 50N0N0N0/N110NN/2 N/2 0/N0N0 1N0 1N0 1讨论：计

10、数开始的时刻【例1】 使计数器T1工作在方式0进行16位二进制计数，其程序段为： MOV DX，307H ；控制口 MOV AL，01110000B ；方式字 OUT DX，AL MOV DX，305H ；T1数据口 MOV AL，BYTEL ；计数值低字节 OUT DX，AL ； MOV AL，BYTEH ；计数值高字节 OUT DX，AL ；7.3 8253的应用举例图7-10 8253用于控制发声第7章：控制扬声器发声计数器2的输出控制扬声器的发声音调计数器2工作在方式3，输出频率为600HZ的方波，经滤波后得到近似的正弦波，进而推动扬声器发声(8253口地址为40H43H)扬声器还受控

11、于并行接口（8255芯片口地址为60H63H）必须使PB0和PB1同时为高电平，扬声器才能发出预先设定频率的声音(长音3S,短音0.5S)第7章：发音频率设置子程序1.19318106600HZ=1983；计数值SSP PROC NEAR MOV AL,10110110B;计数器2,初值为16位, 方式3,二进制格式 OUT 43H,AL ；控制口地址 MOV AX, 1983 ; 计数初值 OUT 42H，AL ；发送低字节 MOV AL， AH ； OUT 42H，AL ；发送高字节 IN AL, 61H ；读取 8255的PB口原输出值 MOV AH, AL；将原输出值保留于 AH中 OR AL， 03H ；使PB1 PB0均为1 OUT 61H,AL ;打开GATE2门， 输出方波到扬声器 SUB CX, CX ;