第12章定时计数器

学习目标的编程结构、工作方式、控制命令字的含义、初始化流程以及应用。学习重点定时计数器8253的编程结构、工作方式；定时计数器8253的控制命令字的含义与格式、初始化流程；计算机的许多应用都与时间有关，例如实时时钟、定时中断、定时检测、定时扫描等。因此，微机系统常常需要为处理机和外设提供时间标记，或对外部事件进行计数。例如，分后产生中断，以及统计外部事件发生的次数等，这些工作就需要靠定时/计数技术来实现。定时器在工作时，对时间的计时有两种方式：一是正计时，将当前的时间定时加1，直比赛等，就使用这种计时方式。通过传感器产生一个计数脉冲，由计数器记录脉冲的个数，这个计数值就是产量。Hz或采用软件与硬件结合的方式实现。时计数器271联系起来，就会引出频率的概念。如上述，采集数据的次数，再加上时间，就会引出每秒钟采集多少次，即采样频率。由频率可以引出声音，频率高，声音的音调高；频率低，声音的把音调的高低和发声的长短巧妙地结合起来，便产生了美妙动听的音乐。2、微机系统定时的分类微机系统的定时，可以分为两类：内部定时和外部定时。间的时间配合。部定时则由于外设和被控对象的任务不同，功能各异，无一定模式，因而往往需要用户自己3、微机系统的定时方法法——软件定时和硬件定时。⑴软件定时所谓软件定时，就是利用CPU内部定时机构，使每执行一条指令需要若干个指令周期的原理，运用软件编程，让机器循环执行一段程序，而得到一个固定的时间段，就将这段时可编制如下的子程序段用于软件定时。AYMOVBL，64HDECBLJNZDL1在该程序段中，采用减1指令(DEC)实现减1计数，计数初值100(64H)预先设置在寄存器BL中，各指令的执行时间如程序段中的注释所示。软件定时的时间可由各指令的可见，软件定时的时间长短完全取决于该程序段中指令的执行时间。(如中断服务程序)，否则会引起来较大的定时误差。工作频率不同而发生变化，即定时程序的通用性差。⑵硬件定时定时值及定时范围可以是固定的，也可以是可编程的。272①集成时基电路定时器556时基电路。这种电路的定时时间是由电路外接的电阻、电容的值决定的，一旦选定，定时时间就随之固定。其特点是线路简单，功能灵活，但定时精度较差。②固定的硬件定时器围是固定的，不能由软件来控制和改变。其特点是电路简单，定时精度高，但灵活性较差。当设定时时间到时，由定时电路产生时结束信号，指示定时时间已到。③可编程定时器只是工作的最高计数频率有所差异。(计数通道)，每个计数器都有自己的时钟数用，也可译码器的输出。⑤A1、A0：地址信号。连接系统地址总线，用来选择.2.101WR0A10A00操作时计数器273001001010100101100100001010011000111————011××————1××××禁止三态————⑥CLK：计数器时钟信号，输入。3个计数器各有一个独立的时钟输入信号，分别为⑦GATE：计数器门控选通信号，输入。3个计数器各有一个自己的门控信号，分别为定时已到或计数结束或处于某种计数状态等。接口部分和用于定时计数的电路部分。向计数寄存器装入初值；读出计数器的初值或当前值。个独立的、功能结工作方式达到计数或定时作用。计数器含有一个计数初值寄存器，用于存放计数初值(定时常数、分频系数)，其长度 2748253可用程序设置成多达6种工作方式，并可按二进制或十进制计数，能用作方波频率发生器、分频器、实时时钟事件计数器以及程控单脉冲发生器等。8253芯片能提供6种工作方式，但在使用该芯片实现定时或计数工作前，必须编程设任何一个计数器的工作方式、计数值和OUT输出信号都是不确定的。之一)，指定计数器计数初值的长度和装入顺序以及计数值的编码类型(BCD码或二进制码)；二是向已经选定的计数器按照方式控制字的要求写入计数初值或读出锁存寄存器内的2、方式控制字的数据格式DD51D0MD4MM8253的三个通道编程时，就需要向同一个地址——控制字寄存器地址写入三个控制字。CPU向计数通道写入初值或读取它们的当前状态时，必须设置这两个位。③M2，M1，M0——计数器工作方式选择位④BCD——计数值编码类型选择位 时计数器2758253芯片的控制字寄存器和三个独立通道都有相应I/O端口地址，因此，利用OUT和IN指令可方便地对芯片进行读写操作。⑴写操作——计数通道的初始化初始化时必须先写入方式控制字寄存器，随后装入计数初值。如下：①用OUT指令设置方式控制字寄存器，为选择的通道计数器赋以指定的工作方式；MOVMOVAL，0B6H；2号计数器的初始化命令字MOVMOVMOVAL，AH⑵读操作——读当前计数值，才能对计数器进行其他操作。目。的LMOVDXH；8253控制口276MOVAL，40HINAL，DXMOVAH，ALINAL，DXXCHGAH，ALJNEL1…；继续执行程序8253的三个计数器按照工作方式寄存器中控制字的设置进行工作，可供选择的工作方1、方式0——低电平输出(GATE信号上升沿继续计数)⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成低电平作为初始电平。E高电平输出一直保持到该计数器装入新的方式控制字或计数值为止。如图12.2.3中①所示。当CLK输入为一个恒定的频率时，方式0就是一个典型的可编程定时器，通过OUT时计数器277输出高电平表示定时时间到。MOVMOVAL，50H；1号计数器的初始化命令字，方式0，只读/写低字节，二进制MOVMOVAL，14H2、方式1——低电平输出(GATE信号上升沿重新计数)用下开始计数，输出端OUT产生一个负脉冲信号，负脉冲的宽度可由计数器的计数初值和⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成高电平作为初始电平。在向计数器写入计数初值后，输出端OUT仍保持为高电平，计数器并不开始计数。只有当ECLKOUT278⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成高电平作为初始电平。GATE计数器就立即对输入时钟CLK计数，在计前的计数结束回零后并且输出一个CLK周期的负脉冲之后，才会按照新写入得计数初值开平的时间是一个时钟周期，从一个输出脉冲到一下输出之间的时间等于计数初值N与时钟周期的乘积。时计数器279⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成高电平作为初始电平。GATE计数器就立即对输入时钟CLK计数，在计高电平，从而完成一个周期。之后马上自动开始下一个周期，由此不断进行下去，产生周期5、方式4——单次负脉冲输出(软件触发)⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成高电平作为初始电平。GATE计数器就立即对输入时钟CLK计数，在计280前的计数结束回零后并且输出一个CLK周期的负脉冲之后，才会按照新写入的计数初值开⑶在计数过程中，若GATE变低则计数器停止工作。当GATE恢复高电平后，计数会6、方式5——单次负脉冲输出(硬件触发)⑴当程序写入方式控制字之后，计数器的输出端OUT立即变成高电平作为初始电平。在向计数器写入计数初值后，输出端OUT仍保持为高电平，计数器并不开始计数。只有当的计数结束回零输出一个CLK周期的负脉冲之后，在门控信号再次出现上升沿以后，才会，，使三个通道工作于相同或不同工作方式。器仪表、科学实验、交通管理时计数器281动的控制，交通灯开启和关闭的定时等等。下面就计数、定时和在系统中的应用分别介绍。8253可以用于各种需要进行计数的场合。假设一个自动化工厂需要统计在流水线上所A+5V+5VTEDTEDDD0RA82538253 M/IOA9-A0D成高电平。待工件通过后，CLK1端又回到低电平。这样，每通过一个工件，就从CLK1端53的计数功能对此脉冲进行计数，就可以统计出工件的个数来。成满足计数电路要求的TTL电平信号。2.初始化编程次中断请求，表示计满了500个数，在中断服务程序中使工件总数加上500。中断服务程序MOVMOVAL，99H；计数值低字节送计数器1MOVAL，04H 282OUT的时AARRDD7-D0GATE2 CLK2 OUT1GATE1 CLK1 OUT0GATE0CLK0GCBA〇MOVMOVMOVMOV； 283XALMOVMOVMOVAL，10与地址总线相应的对应端相连，片选信号与I/O译码器的输出信号T/CCS相连，地址在z门的用途，下面分别介绍它们列方波，其频率为AAADDQCQKK扬声器CLK0CLK18255PB1CLK2MOVAL，0 计数器预置的初值为18，这样在输出端OUT1可以得到序列负脉冲，其频率为Q向DMA控制器提出一次DMA请求，由DMA控制器实施对动态RAM刷新操作。MOVAL，18AMOVMOVINAL，61HMOVMOV分析：计数初值的确定。长/短音的控制。设置一个延时常数寄存器(如BL)，改变寄存器的内容，就可以改变延时时间。该寄存器的内容就是调用延时子程序的入口参数。 285MOVAX，1983INAL，61HANDAL，0FCHOUT61H，ALINT21HCMPAL，0AITMOVINTMOVINTAH，0BHAL，0UEAH，08HAL，1BHQUITQUIT：INAL，61HANDAL，0FCHUTHAL 286L：LOOPLDECBLJZNL本章小结际上就是计时；当它对外部事件(即外设)送的脉冲进行计数时，它便是计数器。脉冲；频率发生器；方波发生器等。不仅如此，这些功能还可有多种触发方式，这更加有利时控制系统的应用。什么功能？12.8试比较硬件定时与软件定时的优缺点。敏而好学，不耻下问——孔子 287业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子己所不欲，勿施于人——孔子读书破万卷，下笔如有神——杜甫读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修读万卷书，行万里路——刘彝黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿书卷多情似故人，晨昏忧乐每相