微型计算机原理第九章可编程计数器定时器8253及其应用

第九章可编程计数器/定时器

8253及其应用

3本章内容

■定时处理方法

■8253工作原理

■8253应用

2胳豆遇丈孽价等机科学与N森尊

泣

定时处理方法

■定时

■软件定时方式

-CPU干预

-指令执行时间作间隔

■不可编程的硬件定时方式

-方式固定

-硬件设定参数

■可编程的硬件定时方式

-程序设定、程序控制

■中断

2癌立遇丈孽价等机科学与工森尊

定时处理方法

-定时和计数器

■对不同信号的计数

■定时器

-对时钟信号进行计数

-周期性

■计数器

-对外部脉冲进行计数

-周期性、非周期性

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8253计数/定时器

■可编程（工作方式/计数值）

-三个独立的计数器通道

-对初值进行减一计数

-二进制/BCD计数初值

■计数对象的最高频率为2MHz

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8253计数/定时器原理

D?——1.-Vcc

D6-----2WR

D5——322-—RD

D4——4—CS

D3-----5-----Ai

D2——68253——Ao

——CLK2

Do-----817——OUT2

CLKo—916—GATE:

OUTo——1015—CLKi

GATEo----1-114—GATTi

GND—1213——OUTi

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8253计数/定时器原理

■8088/8086的连接方式

CSRDWRAiAo功能

01000写入计数器0

01001写入计数器1

01'电10写入计数器2

01011写入控制字寄存器

00100读计数器0

0#,101读计数器1

0i:110读计数器2

00111无操作

1XXXX禁止使用

011XX无操作

2胳立遇丈孽价等机科学与N森尊

8253计数/定时器——原理

■计数器的结构

■16(8X2)位初值寄存器

-16(8X2)位计数器执行部件

■减一计数

■16(8X2)位输出锁存器

-计数器的控制

■GATE

■CLK

■OUT

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8253计数/定时器——原理

■定时/计数器初值的计算

定时时间=时钟脉冲周期X预置的计数初值

定时频率=时钟脉冲频率♦预置的计数初值

■8253cLK输入脉冲的最大频率

・2MHz

2胳豆遇丈孽价等机科学与N森尊

8253计数/定时器——编程

-控制字寄存器

D7D6DsDdD3D2DiDo

SCISCORLiRLoM2MlMOBCD

IBCD码计数

U02进制计政

/000方式0

001方式1

X10方式2

XII方式3

100方式4

I101方式5

,oo计数器领存'供CPU读

01只读/写计数器低字节

10只读/写计数器高字节

111先读/写计数器低字节•后读/写高字节

(00选择通道0

01选择通道1

10选择通道2

【11无敕

2胳豆遇丈孽针算机科冬与工森要

8253计数/定时器——编程

■初始化操作（三个通道单独初始化）

■写入控制字

-选择计数通道

-设置工作方式

-初值的访问方式

-确定初值的数制（二进制/BCD）

-计数器清零、OUT初始化

■写入初值

-根据控制字的规定顺序

■边界

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8253计数/定时器——编程

■初始化操作—例

■8253基址：3F0H、通道0、方式3、BCD初

值1234H

■编程

■方式字：00110111—3F6H

■初值：34H—3F0H、12H—3F0H

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8253计数/定时器——编程

■GATE的控制作用

工作方式GATE为低电平或下降沿GATE为上升沿GATE为高电平

方式0禁止计数允许计数

方式从初始值开始计数，下一

1——

个时跳后输出变为j氐电平

方式2禁止计数，使输出变高Z为初值开始计数允许计数

禁止计数,使输出变高<

方式3也值开始计数^允许计数

方式4禁止计数允许计数

方式5从初值开始计数—

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⑥"文包火冬

8253计数/定时器——工作方式

■方式0——计数结束中断方式

CLKJTJTJTJTLrLrLrLrLrLrLTLrVL

II

WRn1；；

II

4321?

OUT一一■一L।I-

n="，-H

I1

I1

W5m"~T「・一|

II

GATE■一”‘IL：-3

A

A♦B«m

£珞立遇文学价等机科学与工联军

8253计数/定时器——工作方式

■方式。一计数结束中断方式

・写入o方式工作字

■OUT变低

■写入初值后,CLK经历上升、下降后，才将

初值送入计数器执行部件

■GATE必须为高

■GATE中途为低，暂时停止计数（维持）

■一次性，不重载

■装入初值，即启动计数

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8253计数/定时器——工作方式

■方式可编程单稳态输出方式

GATE

0

OUT

GATE

30

OUT

2珞文通丈孽价售机制与与工粽第

、8253计数/定时器——工作方式

■■方式1一可编程单稳态输出方式

・写入工作方式字

■OUT变高

■GATE的上升沿才触使初值装入并启动计数,

并使OUT变低

■若计数未满，再出现GATE的上升沿，重载

初值，延长计数时间

■单稳——在规定的时长内（初值），多个

GATE信号，只被识别一次——多个GATE

信号一一个OUT输出周期

2珞交通丈孽价等机也始解H壬拉

8253计数/定时器工作方式

■方式2——比率发生器

CLK.

WRn"uzir-i----------------------------

M321；0C413210(31210

OUT------!-------LJ-------LJ-----LJ-

0t3iiit0t3l210(3121

OUT(ElX-FLJLJ

GATE,

2痛豆通丈学计算机科学与工籍尊

8253计数/定时器——工作方式

■方式2-一比率发生器

・写入工作方式字

■OUT变高

■GATE必须为局

■OUT在最后一个CLK周期出现与CLK等宽

的负脉冲

■计数到零，重载初值

■GATE的上升沿，导致初值重载

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8253计数/定时器——工作方式

-方式3——方波发生器

CLKjxnjmrLnjTJxrLrLTLrLrL

4242424242424

OUT(n-4)___j1_17一1L

S4232s4252542

OUT(n.5)「「[[]一”

2珞交通大孽价等机科学台工谷尊

8253计数/定时器——工作方式

■方式3-一方波发生器

■写入工作方式字

■OUT变高

■GATE必须为高，GATE上升沿，重载初值

■初值(n)

■偶数---n/2为图，n/2为低

■奇数---(n+l)/2为高，(n・l)/2为低

■计数到零，重载初值

2胳豆遇丈孽价等机科学与N森尊

8253计数/定时器——工作方式

■方式4一软件触发单脉冲

CLKTLrLrLrLnnnrLrLrLrLrLrL

43210

OUT11

...............

GATE1L—・.....

443210

OUTI

8253计数/定时器——工作方式

■方式4一软件触发单脉冲

■写入工作方式字

■OUT变高

■GATE必须为高，GATE上升沿重载初值

■计数满，OUT输出一个CLK周期的负脉冲

■一次性，不重载

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占8253计数/定时器——工作方式

■■方式5一硬件触发单脉冲

CLKjvuiTLnrLrmjirLnnrL

GATE11

43210________________

OUT(I)----------------------------1I---------------------------

■

GATEn-I

4343210

OUT(n=4)~「—一I1

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8253计数/定时器——工作方式

■方式5.一硬件触发单脉冲

■写入工作方式字

■OUT变高

■初值写入后，并不置入计数执行部件

■载GATE上升沿后，才启动计数；到零后，

输出与CLK等宽的负脉冲，重载初值，等待

GATE

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8253的应用举例

■8253应用

■定时——针对时钟脉冲

■计数——针对外部脉冲、外部事件

■波形发生

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8253的应用举例定时波形

8253

CLKo<1MHz方波

CLKi

CLK2

CS

GATEoO+5V

OUF)2KHz方波

GATE)

AiOUTt480炉宽单脉冲

Ao

国