微机系统与接口教学资料 第9章 习题课8253复习与实验讲解（wqt）

微机原理习题课

CompanyLogoContents定时/计数的基本概念1

可编程定时/计数器Intel825328253的应用——计数器38253的应用——定时器4CompanyLogo1.定时/计数的基本概念

所谓定时/计数就是通过硬件或者软件的方法产生一个时间基准，以此来实现对系统的定时或延时控制。（1）软件定时：适当挑选指令和安排循环次数，降低了CPU的利用率。（2）纯硬件定时：有专用的多谐振荡器件或单稳态触发器。改变定时要改变硬件。（3）可编程硬件定时/计数器：改变编程控制参数即可改变定时时间，不再占用CPU时间CompanyLogo2.可编程定时/计数器Intel8253

8253内部结构图

CompanyLogo8253内部结构图分析

（1）数据总线缓冲器：CPU向8253写入工作方式控制字；向计数寄存器输入初值；读计数器的初值或当前值送给CPU。（2）控制字寄存器：只写寄存器，根据CPU输出的初始化命令，选择计数器通道，确定计数器的工作方式。（3）读/写逻辑：读/写逻辑接受由CPU送入的读﹑写信号和地址信号，选择相应的寄存器，并确定数据传送方向是读出还是写入。（4）计数器：有计数器0﹑计数器1和计数器2三个独立的计数通道，每个通道内部结构相同。CompanyLogo8253芯片管脚图数据线控制线计数器选择通道管脚CompanyLogo8253初始化控制字

8253只有一个控制字，8253的一个方式控制字只决定一个计数通道的工作模式。8253的控制字格式如图所示。CompanyLogo定时/计数的工作过程

1.设置8253的工作方式2.设置计数初值到初值寄存器3.第一个CLK信号使初值寄存器的内容置入计数寄存器4.以后每来一个CLK，计数寄存器减15.减到0时，OUT端输出一特殊波形信号注：以上计数过程中还受到GATE信号的控制CompanyLogo工作方式方式0——计数结束时中断方式1——可编程单脉冲输出方式2——频率发生器方式3——方波发生器方式4——软件启动选通脉冲输出方式5——硬件启动选通脉冲输出CompanyLogo工作方式所遵循的原则1、初始化编程是8253正常工作的必要条件。2、初值写入后，首脉冲下降沿触发减1计数。通常，在CLK时钟信号的上升沿，8253采样门控信号GATE，不同的工作方式，门控信号GATE的触发方式有不同的规定，可以是电平触发，也可以是边沿触发。在电平触发的情况下，门控信号GATE必须在下一个时钟的上升沿时保持高电平，否则，该门控信号无效。一般边沿触发是一个很窄的脉冲，正负脉冲皆可。CompanyLogo8253的应用——计数器

学习任务：利用8086外接8253可编程定时器/计数器，可以实现对外部事件进行计数。掌握8086与8253的连接方法和8086对8253的控制方法。电路框图CompanyLogo本电路中计数器按方式0工作。当计数初值设置好后，计数器就开始计数。如果要读入计数器的值，要先锁存计数值，才能读到计数值。本实验设计数值为5，当输入5+1个脉冲后，计数器值减到0,同时OUT脚输出一个高电平。实验时，可以将OUT0接到LED上，观察计数器是否工作。实验一：计数5后点亮LEDCompanyLogoLED程序框图

开始写T0方式控制字写T0计数初值自动减1计数，直到0结束输出高电平点亮LEDCompanyLogo8253写操作（初始化编程）所谓8253写操作是指CPU对8253写入控制字和写入计数初值，也就是初始化编程。其步骤如下：(1)写入计数器的控制字。(2)写入计数初值。 当初值为8位，只写低8位（高8位自动置零）； 若是16位初值，而低8位是0，初值高8位只写入到CR的高8位，低8位自动置零；若是16位初值，应分两次写入初值，先写低8位，再写入高8位。

CompanyLogo计数器0写操作（OUT）STARTPROCNEARMOVDX,CONTROL；把控制寄存器端口地址送给DXMOVAL,00110000B；对计数器0送工作方式字，先写低8位计数初值，后写高8位计数初值，方式0，二进制编码OUTDX,AL；（AL）→DXMOVAL,5；给计数器0送入初始值。MOVDX,COUNT0；把计数器0端口地址送到DXOUTDX,AL;写入计数初值的低8位MOVAL,0OUTDX,AL;写入计数初值的高8位CompanyLogo8253读操作（IN）所谓8253读操作是指读出某计数器的计数值到CPU中。有两种读法：

（1）直接读操作。由于8253平时计数工作时，输出锁存器OL的内容是跟随减1计数器CE的内容而变化的，故读CE值就是读OL的值。当采用这种读操作时，应暂停计数过程，这可用门控信号GATE暂停计数或者采用外部逻辑电路暂停时钟CLK输入，以便保证读出数据的稳定性。当计数器停止计数后，再根据控制字中的RL1RL0状态，直接用一条或者两条输入指令IN读出OL中的当前值。CompanyLogo8253读操作（IN）（2）锁存后读计数值，这种方法允许在计数过程中既读出计数值又不影响CE的计数操作。首先需要CPU向8253计数器发出一个锁存命令字，其格式如图D7D6D5D4D3D2D1D0当8253计数器接受到此锁存命令，输出锁存器OL中的计数值就被锁存，不再随CE计数器变化而变化了。故读数时先送锁存命令，然后再用输入指令读取锁存器的低8位﹑高8位计数值。锁存命令不影响原以选定的工作方式，这种读操作不影响计数过程。SC1SC200××××CompanyLogo计数器0读操作（IN）AGAIN:MOVAL,00000000B;锁存计数器0的锁存命令字MOVDX,CONTROL；把控制寄存器端口地址送给DXOUTDX,AL；锁存计数器0计数执行单元中的内容

MOVDX,COUNT0；把计数器0端口地址送给DXINAL,DX;先读计数输出锁存器中的低8位内容MOVBL,AL；（BL）是低8位的内容INAL,DX;后读计数输出锁存器中的高8位内容MOVAH,AL；（AH）是高8位的内容MOVAL,BL（AL）是低8位的内容把16位的计数值读入到AX中，AX中的值是输出锁存命令瞬间，计数执行单元中的计数值JMPAGAINSTARTENDPCODEENDSENDSTARTCompanyLogo8253的应用——定时器

学习任务：掌握8253的定时方法和多级串联实现大时间常数的定时方法。电路框图CompanyLogo实验二：用8253产生时钟秒、分、时信号采用可编程定时\计数器8253产生定时信号，作为时基信号发生器。对时间基准信号进行记数，可以用来计算时间——秒、分、时。基本思路8253的三个计数器分别产生秒、分、时的信号输出。1KHZ的标准时钟输入到计数器0的CLK，然后第一级的OUT接下一级的时钟输入，达到每60就输出一次脉冲控制外部电路的实时显示。CompanyLogo硬件连接图CompanyLogo程序框图8253初始化写T0控制字写T0计数初值写T1控制字写T1计数初值写T2控制字写T2计数初值结束CompanyLogo程序设计思路第一步：通道0产生秒信号8253的通道0时钟输入端CLK0接1KHz时钟信号，OUT0作为定时信号。它把8253提供的定时信号转换为中断请求信号。每隔1s产生一次中断，CLK0接1kHz信号，其周期为1ms，所以通道0的计数初值为1000，即03E8H8253的通道0应工作在方式2，即计数结束产生一个脉冲。由此产生秒脉冲。CompanyLogo程序设计思路第二步：通道1产生分信号通道0的输出的秒信号接到通道1的CLK输入，其周期为1s，所以通道1应该60S产生一个中断输出信号让外部电路（如8259中断控制器）使分加1，中断输出脉冲产生分信号，所以分信号计数器的计数初值为60-1。第三步：通道2产生时信号通道1的输出接到通道2的CLK输入，其周期为1min，所以通道2应60min产生一个中断输出信号让外部电路使时加1，所以时信号计数器的计数初值为60-1。

CompanyLogo实现时钟的其它解法？？？解法可围绕以下两条思路展开1、不同的通道顺序输出计数。2、计数至0后不同工作方式输出。…………动动脑，多思考…………CompanyLogo计数器与定时器功能比较计数器功能：依据要求设置内部16位减1计数器初值，然后对外部脉冲进行计数，每输入一个脉冲，计数器自动减1，当减到0时输出一个信号，这种方式可记录外部脉冲的个数，故称为计数器。（外部CLK可以是无规律的非标准脉冲信号）定时器功能：依据要求的定时时间设置16位减1计数器的初值，输入标准的时钟信号。每来一