可编程计数定时器8253及其应用.ppt

1、Page 1、关西学院机械与电子工程学学院、微机原理与接口技术、第8章程序设计师布尔计数器/计时器8253及其应用、page2、8253的工作原理：构造、大头针、工作方式8253的应用例：计时器功能、计数功能、内容要点、第8章程序设计师布尔计数器/动作方式8253的应用例Page 3、第8章可程序设计师计数器/定时器8253及其应用、概要、微机系统中经常使用定时器功能。 例如，在以一定的时间间隔刷新动态RAM的电脑音箱的声音计算机适时控制和处理系统中，需要时间节点信号，如以一定的抽样时间对处理对象采样、以时间节点检测某残奥仪表、计数外部上通告等。 实现计时器功能主要有三种方法。 软件计时器不可

2、编程的硬件计时器、第8章可程序设计师计数器/计时器8253及其应用概要、Page 4、软件计时器是最简单的计时器方法，不需要硬件的通讯端口，只要使机器循环一个或一系列指令即可这些个的指令本身没有具体的执行目的，但是执行各指令需要一定的时间，所以重复执行这些个的指令需要一定的时间。 利用该方法的时间节点完全控制了软件计程仪编程中改变时间节点的时间，灵活、方便且节省费用。 然而，电脑CPU利用率太低，使得在时间节点周期时段期间电脑CPU不能进行其它有用的办事儿，并且通常不允许简单地重复周期并等待时间节点时间到达。 很明显，例如，动态存储器的时间节点更新操作只要接通电源，就必须继续进行，无法采取软件

3、的时间节点。1、软时间节点、第8章可程序设计师计数器/定时器8253及其应用概要、第5、555页是常用的可程序设计师老虎钳，加上外接电阻和电容器即可构成时间节点电路。 这种时间节点电路结构简单，价格低廉，通过改变电阻和电容值，能够在一定的时间节点范围内改变时间节点时间。 然而，在这样的电路连接有硬件的情况下，时间节点的时间和范围不能由计程仪柱控制或变更，时间节点的精度也不高。 2、计程仪可编程硬件时间节点、3、计程仪可编程硬件时间节点、可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断方法控制时间节点，时间节点时间和范围完全由软件确定和改变，并通过时钟控制信号微处理器提供时间基准另外，在第8章可程序设

4、计师计数器/计时器8253及其应用概要、页6、可编程定时器/计数器电路中进行的时间节点的情况下，首先基于预定的时间节点时间，对计数器/计时器芯片用指令进行计数初始值的设置后，使芯片启动进行动作。 一旦计数器开始操作，电脑CPU就可采取不同方式，并且一旦计数器计时预定的时间，就会自动形成一个输出信号，该信号向电脑CPU发出中断请求，以通知电脑CPU的时间节点已经到来，使电脑CPU采取相应的处理。 另外，直接使用输出信号开始装置的操作。 该方法不仅显着提高了电脑CPU的利用率，而且由于计时器时间是通过软件设定的，使用非常灵活方便，计时器时间也准确，因此被广泛应用。 该系统还可以使用计数器/计时器芯

5、片来对外部上通告进行计数。 第8章可程序设计师计数器/计时器8253及其应用概要、页7、Intel 8253是实现上述功能的计数器/计时器芯片，被称为可程序设计师间隔计时器(PIT )。 4 .通过对可程序设计师计数器/计时器8253、8253内部有三个独立的16二进制位计数器信道进行计程仪编程，每个计数器信道能够以六种不同的方式工作，以二进制数字或者以十进制的形式进行计数，最高计数频率达到2MHz。 8253也可以用作可程序设计师方波频率发生器、分频器、可程序设计师单脉冲发生器等。第八章程序设计师布尔计数器/计时器8253及其应用概况、页8，5 .程序设计师布尔计数器/计时器8254和Int

6、eI 8254与8253的大头针兼容，功能基本相同。 区别在于： 8253的最大输入时钟频率为2MHz，8254的最大输入时钟频率为5MHz，8254-2为l0MHz。 8254具有只读(read-back )功能，其中，可将13个计数器的计数值和状态值摇滾乐到云同步中以供电脑CPU读取，且8253每次只能够摇滾乐且读取一个信道中的计数器，而不能读取状态值第8章可程序设计师计数器/计时器8253及其应用概要、页9、8-18253的动作原理、1，8253的内部结构和大头针信号、图81 8253的内部结构、8-18253的动作原理8253的内部结构和大头针信号、图8-2、页10， 1数据男低音缓冲

7、器数据男低音缓冲器8253是与系统数据男低音相连时的接口电路，由8二进制位双向三状态缓冲器构成，电脑CPU用投入产出命令读写8253的信息全部经由8二进制位数据总线D7D0传输，这些信息由CPU通过8253 写入电脑CPU所在计数器的计数初始值。 从计数器读出的计数值。 8-1至8253中的操作原理8253的内部结构和大头针信号、页11和2、2读取/写入控制逻辑、以及从系统控制男低音发送来的输入信号，并将其组合以生成控制信号以便控制各个部分的操作。 可接收的信号是CS片选信号信号，低电平有效，通过I/O通讯端口的解查询密码电路来生成地址男低音。 仅在CS为l电平时，电脑CPU连续拍摄8253。

8、 RD读取信号、低电平有效。 RD为l电平时，表示电脑CPU正在读取所选计数器通道的内容。 WR写入信号、低电平有效。 WR为l电平时，表示电脑CPU是在所选计数通道中写入计数初始值，还是在码字暂存器中写入特罗尔字。 A1A0通讯端口选择信号。 8353内部有计数器通道(02 )和3个控制字暂存器通讯端口。 对于A1A000，选择通道0对于A1A001，选择第一频道对于A1A010，选择通道2对于A1A011，选择码字暂存器通讯端口。 如果、8-1 8253的动作原理8253的内部结构和大头针信号、Page 12、注意： 8253连接到8二进制位数据男低音的微机上，则将A1A0分别连接到地址男

9、低音的至少2位的A1A0即可。 如果系统为8086 电脑CPU，则数据男低音为16二进制位。 在电脑CPU传送数据时，总是将低位8二进制位的数据传送到双位数地址通讯端口，将高位8二进制位的数据传送到奇数地址通讯端口。 相反，双位数地址通讯端口的数据总是通过低位8二进制位数据男低音发送到电脑CPU，并且奇数地址通讯端口的数据总是通过高位8二进制位数据男低音发送到CPU。 当具有8二进制位数据男低音的存储器和I/O接口芯片被连接到8086个16二进制位数据男低音时，其可以连接到高阶8二进制位数据男低音，或者可以连接到低阶8二进制位数据男低音。 当实际设计系统时，为了方便起见，通常将这些个的芯片上的

10、数据线D7D0连接到系统数据男低音的低8个二进制位，而电脑CPU要求芯片内的每个通讯端口使用偶数地址(地址总线A00 )。 而是使用地址男低音中的A2A1来实现通讯端口选择。 也就是说，将A2连接到8253的A1大头针，将A1连接到8253的A0大头针。8-1 8253的工作原理8253的内部结构和大头针信号、page 13，8253输入信号的组合的菜单、8-1 8253的工作原理8253的内部结构和大头针信号、page 14，3计数器02、包含三个完全相同的计数器/定时器信道，在三个信道中各通道包含：8二进制位的控制字暂存器：写入专用暂存器。 在对8253进行预计程仪时，电脑CPU用输出指令

11、写入控制字，选择计数器通道，规定各通道的动作方式、读写方式、次数。 16二进制位的计数初始值暂存器：保存从电脑CPU发送来的计数初始值。 计数器执行单元(实际的计数器):执行单元实际上是16二进制位的减法计数器，其开始值是初始值暂存器的值，可以通过普通计程仪程序设定。 输出闩锁：用于闩锁为了知道某时刻计数器的瞬时值而电脑CPU可读取的计数器执行部的值。、构成：注意：计数初始值暂存器、计数器执行部、输出闩锁均为16二进制位暂存器，可分为上位8二进制位和下位8二进制位。 因此，也可以作为8二进制位暂存器使用。8-1 8253的操作原理8253的内部结构和大头针信号、 Page 15以二进制数字或者

12、十进制(BCD查询密码)对输入到用于每个信道的CLK大头针的脉冲进行计数，计数采用倒计数方法，首先将计数器设置为初始值，然后将初始值设置为实际计数器。 然后，开始倒计数。 即，每次输入时钟脉冲时将计数器的值减1，当计数器的值变为0时从OUT引脚输出信号。 主要通过操作方式来确定输出信号的波形，并且通过从外部施加到男同性恋端子的男同性恋信号来控制是否行政许可计数。 当使用8253作为外部上通告计数器时，施加到CLK脚丫子的计数脉冲由外部上通告产生，因此这些个的脉冲间隔可以不相等。 作为计时器使用时，请在CLK引脚中输入正确的时钟脉冲。 能够实现8253的时间节点时间包括计数脉冲频率和计数器的初始

13、值，即时间节点时钟周期tc所预定径套的计数初始值n、操作原理、8-1 8253的操作原理8253和大头针信号、以及页16和8253中的三个计数器的每一个频率超过2MHz为要不得。 OUT0OUT2:计数器02的输出侧。 GATE0GATE2:计数器02的男同性恋脉冲输入端。大头针、8-1 8253的工作原理8253的内部结构和大头针信号、page 17，4控制字暂存器、8-1 8253的工作原理8253的内部结构和大头针信号、page18， 2、初始化计程仪编程过程和男同性恋信号的功能、18253的初始化计程仪编程过程、刚接通电源后8253处于未定义状态、在使用前必须以编程方式初始化为必要的特

14、定模式的过程称为初始化计程仪编程。 初始化计程仪编程如下进行： (合计2步)写入控制字，通过输出指令向控制字暂存器写入控制字，选择计数器通道，规定该计数器的动作方式和计数格式。 写入控制字还起到重新定径套定的作用，将输出端子OUT设为预定的初始状态，将计数器清零。 另外，用于写入8-1 8253的操作原理初始化计程仪编程过程和男同性恋控制信号的功能、页19，以及计数初始值的输出命令将计数初始值写入所选择的计数器通讯端口的地址，并且初始值可以是8二进制位数据或16二进制位数据。 如果是8位，则用1个输出指令完成初始值的设定。 16二进制位时，需要用2个输出指令完成，先发送低位8二进制位的数据和高

15、位8二进制位的数据。 计数初始值为0时，二进制计数为65536，BCD计数为10000，因此请注意分2次写入。 说明：虽然3个计数器分别具有独立的计程仪列地址，但由于控制字暂存器本身的内容确定了控制暂存器的编号，因此3个计数器通道的列计程仪列没有优先顺序的规定，对于选择哪个计数器通道进行初始化，先写入控制字、8-1 8253的工作原理初始化计程仪编程顺序和男同性恋控制信号的功能，Page 20，例如，某微机系统的8253个计数器的端口地址分别是3F0H、3F2H和3F4H，控制字暂存器的端口地址是3F6H，8253的信道0以方式3进行工作控制字：选择通道0，先读写低字节后高位字节，方式3，BC

16、D计数MOVDX，3F6H； 向控制特罗尔通讯端口OUTDX、AL发送控制特罗尔字MOVAL、34H的计数值的低位字节MOVDX、3F0H； 计数器0通讯端口OUTDX，AL； 首先，写入低位字节的MOVAL、12H的计数值的高位字节OUTDX、AL； 最后写入高字节。 注意：写入初始值后，经过时钟脉冲的上升沿和下降沿后，初始值才进入实际的计数器，在GATE的控制下，倒计数定输入CLK引脚的脉冲。、8-1 8253的工作原理初始化计程仪编程过程和男同性恋控制信号的功能、Page 21，2男同性恋控制信号控制功能、表82男同性恋控制信号GATE的控制功能、8-1 8253的工作原理初始化计程仪编

17、程过程和男同性恋控制信号的功能、0，1，2，3，4，5，Page 21， 8253的工作方式1方式0计数结束中断方式(interruptnonterminalcount )、8-1 8253的工作原理8253的工作方式、门、页23、 当在8253的通道中写入控制字并且选择在系统0中操作时，通道的输出端子OUT立即变为低电平。 为了能够对8253进行计数，男同性恋信号GATE必须为高电平。 当电脑CPU使用输出指令将初始值n(4)写入到计数信道中时，WRn变为低电平。 在WRn上升时，将n写入到8253中的计数器初始值暂存器。 在WRn的上升沿之后的时钟的下降沿处，第一次将n引入信道中的实际计数

18、器并开始计数减1。 也就是说，在写入计数器的初始值与减去一个计数的时间之间存在一个时钟延迟。 之后，每次从CLK引脚输入脉冲时，计数器将减去1。 合计经过n11脉冲后，计数器减少到0，表示计数结束，计数结束后OUT端子从低电平变为高电平。 从该行到高的正跳跃信号可以接收中断请求输入8259A并且使用中断请求输入向电脑CPU发送中断请求信号。8-1 8253的工作原理8253的运作模式、Page 24、OUT端子的高电平信号在该计数器中装载新的计数值或定径套新的运作模式之前一直保持。 计数的过程小，GATE变为低电平时，暂时停止1个倒计数，计数器将GATE有效时的值保持不变，OUT保持低电平。 在GATE回到高电平之后，继续计数。 方式0计数时，计数器只计数一次。 计数器变为0时，初始值不再加载，计数重新开始，其输出保持高电平。 新写入新的计数初始值时，OUT立即变为低电平，计数器以新的计数值开始计数。8-1 8253的工作原理8253的工作方式、页25、2方式1的可程序设计师单稳定输出方式(Programmable One-short )、8-1 8253的工作原理8253的工作方式、门、页26、 在方式1的可程序设计师单稳态输出方式(Programmable One-shor