第五章 定时器计数器8253.ppt

1、第5章 Intel 8253定时器/计数器,一、定时计数器的基本概念 1、计数器 每来一个计数脉冲，计数器的计数值就减1或加1，计数脉冲是事件脉冲，频率不固定 计数器的长度：4位，8位，16位等,4位的减一计数器的计数过程： 初值N，N-1，N-2，0, 15,14,13，0, 15,14， 初值N小于等于15 对4位的计数器从初值N到0，一次最长的计数过程是16次， 即：0,15,14,13,12,11，3,2,1,0 16=24,8位的减一计数器的计数过程： 初值N，N-1，N-2，0, 255,254,253，0, 255,254， 初值N小于等于255 对4位的计数器从初值N到0，一次

2、最长的计数过程是256次， 即：0,255,254,253,252，3,2,1,0 256=28,2、定时器 每来一个计数脉冲，计数器的计数值就减1或加1，计数脉冲是频率恒定的时钟脉冲 一次计数过程是指计数器从初值开始计数到0。 一段定时是指计数器从初值开始计数到0所经历的时间段。,定时举例： 计算机及电子系统中需要定时信号，如系统的日历时钟，一天24小时的计时。动态存储器的刷新，应用系统的定时中断、定时查询与检测等称为日时钟。 在监测系统中，对被测点的定时取样。 在读键盘时，为去抖，一般延迟10ms再读。,计数器： 在时钟信号作用下，进行减“1”计数，计数次数到（减“1”计数回零），从输出端

3、输出一个脉冲信号。计数举例： 对零件和产品的计数； 对大桥和高速公路上车流量的统计，等等。,3、 8253 定时与计数器与CPU的关系 8253 定时与计数操作过程与CPU相互独立，并行操作。 4、8253定时与计数结束时产生的脉冲信号可用于对某一事件进行控制，也可作用为一外部终端请求信号。,二、Intel 8253 定时器/计数器的基本性能,1、一片8253内部有3个16位的计数器（相互独立） 2、每个计数器的内部结构相同，可编程设置为6种不同的工作方式之一 3、每个计数器再开始计数前必须赋初值 4、每个计数器在工作过程中的当前计数值可被CPU读出.,三、8253 定时器/计数器的内部结构、

4、,1、内部结构,8253 定时器/计数器的内部结构框图,CLK1 GATE1 OUT1,CLK2 GATE2 OUT2,CLK0 GATE0 OUT0,数据总线缓冲器,读/写逻辑,A0,A1,RD,WR,CS,8,CPU,控制字寄存器,内部总线,计数器 0,计数器 1,计数器 2,数据总线缓冲器。它是一个三态、双向8位寄存器，用于将8253与系统数据总线D0D7 相连。 读/写逻辑。 控制命令寄存器。它接受CPU送来的控制字。 计数器。8253有3个独立的计数器（计数通道），其内部结构完全相同，,定时器/计数器的内部结构：,GATE,OL-16位当前计数值锁存器,CE-16位减一计数器,CR-

5、16位计数初值寄存器,初始化8253 MOV AL，10110110B ； 方式命令 OUT 43H，AL ；命令口 ；装计数初值 MOV AX，1983 ；输出600Hz的计 数初值 OUT 42H，AL ；先装低字节 MOV AL，AH ； 后装高字节 OUT 42H，AL,； 关闭扬声器 IN AL，61H ； 读入8255的PB口原输出值 AND AL，0FCH ； 置PB0和PB1为零，关闭GATE2和与门 OUT 61H，AL ； 查任意键，启动发声器 WAIT1： MOV AH， 0BH ； 功能调用 INT 21H CMP AL，0H ；无按按下，发出长音 JE WAIT ；有

6、键按下，发出长音,；发长音 LOP： MOV BL，LONG1 ；长音入口参数 CALL SSP ；;调发声子程序 ；查Esc键，停止发声 MOV AH，0BH ；功能调用 INT 21H CMP AL，0H JE CONTINUE1 MOV AH，08H ；有键铵下，检测是Esc键？ INT 21H,CMP AL，1BH JE QUIT ；是，停止发声，并退出 ;发短音 CONTINUE1： MOV BL，SHORT1 ；短音入口参数 CALL SSP ；调用发声子程序 JMP LOP ；循环,；关闭扬声器，并退出 QUIT： IN AL， 61H ；停止发声 MOV AH，AL AND A

7、L，0FCH OUT 61H，AL MOV AL，AH MOV AX，4C00H ；退出，返回 DOS INT 21H SUB CX，CX ；设CX的值为216,;发声子程序 SSP PROC NEAR IN AL，61H ；读取PB口的原值 OR AL，03H ；置PB0和PB1为高，打 开GATE2与门 OUT 61H，AL ；开始发声 ；延时 L： LOOP L DEC BL ；BL为子程序的入口件 JNZ L RET SSP ENDP CODE ENDS END START,四、波特率时钟发生器 1.要求 设计一个波特率时钟发生器，其输入时钟CLK=1.19318Mz，波特率因子fac

8、tor=16,输出的波特率为8档，它们分别是110b/s、 150b/s、 300b/s、 600b/s、1200 b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s。要求利用人-机对话方式选择波特率。按Esc键，退出。 2. 分析 发送时钟 TxC=BaudFactor Tc=CLK/BaudFactor=CLK/BF （6.2）,3.设计 （1）硬件设计 波特率时钟发生器的硬件包括定时/计数器8253、并行接口芯片8255A及I/O端口地址译码电路等。 （2）软件编程 计算出题目中要求的8档波特率的定时常数，分别为678H、497H、249H、124H、62H、31H、16H、8H。其

9、次，设计查表法的波特率时钟发生器程序流程图，如图6.15所示。,DATA SEGNENT TC-TABLE DW 678 ；0=110b/s ，定时常数表 DW 497 ；1= 150b/s DW 249 ；2= 300b/s DW 124 ；3= 600b/s DW 62 ；4= 1200b/s DW 31 ；5= 2400b/s DW 16 ；6= 4800b/s DW 8 ；7= 9600b/s DATA ENDS,TEMP DB（？） MES DB NOW BEGIN TO GENERATE BAUD-RATES CLK!，0DH，0AH DB HTP ESC TO QUIT !，0D

10、H，OAH，$ INPUR-MES DB 0:110 1:150 2:300 3:600 4:1200，0DH，0AH ，$ DB 5:2400 6:4800 7:9600 ，0DH，0AH， $ ERROR-MES DB INPUT ERROR! TRY AGAIN PLEASE!，0DH，0AH， $,CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA OK：MOV AX，CODE MOV CS，AX MOV DX，307H ；8253命令口 MOV AL，0B6H ；8253方式命令 OUT DX，AL MOV AL，0CH ；使PC6=0，关8253 OUT DX，

11、AL MOV AX，DATA MOV DS，AX,LEA DX，INPUT-MES ；提示选择波特率 MOV AH，09H INT 21H INPUT：MOV AH，08H INT 21H CMP AL，0 ；选择波特率是否正确？ JB ERROR ；不正确，则转出错处理 CMP AL，7,N,JA ERROR SUB AL，30H ；正确 MOV TEMP，AL ；则保存波特率代号 CALL LOAD ；装入计数初值 JMP BEGIN ；启动8253波特率时钟发生器 ERROR：MOV AH，9H ；出错处理 LEA DX，ERROR-MES INT 21H JMP INPUT ；重新选择

12、波特率 BEGIN：LEA DX，MES ；显示提示信息 MOV AH，09H INT 21H START：MOV DX，303H ；8255命令口 MOV AL，0DH ；使PC6=1，启动8253， 产生波特率时钟 OUT DX，AL NOP LOP： MOV AH，0BH ；检测有键按下？ INT 21H,CMP AL，00 JE LOP ；无，等待 MOV AH，08H；有，检测是否是Esc键 INT 21H CMP AL，1BH JE QUIT；是，则退出 JMP LOP ；不是，循环查Esc键 QUIT：MOV DX，303H MOV AL，0CH；关闭8253 OUT DX，AL

13、 MOV AX，4C00H；退出，返回DOS INT 21H LOAD PROC NEAR PUSH AX PUSH DX PUSH SI MOV DL，TEMP,SHL DL，1；波形代号乘2，存放在DX中 AND DX，0FH ；只取DX的低4位 MOV SI，OFFSET TC-TABLE ；取定时常数表的首址SI ADD SI，DX ；SI为定时常数表指针（首址+偏移量） MOV DX，306H ；计数器2的数据口 MOV AL，SI ；装入数初值低字节 OUT DX，AL MOV AL，SI+1 ；装入计数初值高字节 OUT DX，AL POP SI POP DX RET LOAD

14、ENDP CODE ENDS END OK,八、8253-5在PC的应用 8253-5在PC中的作用 C0-实时时钟信号 C1-RAM刷新的定时信号 C2-产生声音。也可编程用于其它工作 基地址：40H 8253-5在PC中的连接： 时钟，初值，门控，工作方式 C0: 1.19318MHZ/0/+5V/3双字节 C1: 1.19318MHZ/18/+5V/2单字节 C2: 1.19318MHZ/533H/PB0/3双字节,BIOS对8253-5的初始化 C0的初始化 MOV AL,36H OUT 43H,AL MOV AL,0 OUT 40H,AL OUT 40H,AL C1的初始化 MOV

15、AL,54H OUT 43H,AL MOV AL,18 OUT 41H,AL,C2的初始化 MOV AL,0B6H OUT 43H,AL MOV AX,533H OUT 42H,AL MOV AL,AH OUT 42H,AL IN AL,61H MOV AH,AL OR AL,3 OUT 61H,AL,C0应用 C0的应用：精确计时 观看40:6C-6F，全写0再看 C2应用 使喇叭发出1-7的音符： 声音就是20-20KHZ频率的喇叭震动. 1-7的对应频率：523，494，440，392，347，330，294 注意喇叭的开和关的控制用PB0,PB1 程序结束别忘了关喇叭,stack se

16、gment para stack stack db256 dup(?) stack ends data segment public data mi dw 523,494,440,392,347,330,294,0 data ends code segment para public code start proc far assume cs:code,pushds movax,0 pushax movax,data movds,ax assumeds:data moval, 0B6h out43h,al mov cx,10 ll: pushcx,movsi,offset mi l:lodsw

17、 cmpax,0 jzr callsong r:popcx loopll inal,61h andal,0fch out61h,al ret start endp,song procnear out42h,al moval,ah out42h,al in al,61h movah,al oral,3 out 61h,al movcx,0fff0h loop1:nop nop nop loop loop1 moval,ah out61h,al ret Song endp,Code ends endstart,作 业,1设8253三个计数器的基地址为200H，试编写程序片段，读出计数器2的当前内容，并把读出的数据装入寄存器AX。 2. 8253计数器的基地址为200H。输入时钟为2MHz，让三个通道分别发出周期脉冲，其脉冲周期为0.1ms，1ms和5ms。试编写初化程序段。 3. 用8253芯片做定时炸弹,1000000个CLK后爆炸，8253的基地址300H,请画图编程。 4.请设计定时炸弹：CLK为1M.要有时分秒显示与调整。,6.4 实时钟电路MC146818及其应用 一、MC146818的外部特性及工作原理 1.引脚功能 常用引脚介绍 如下：,地址/数据线（AD0