计数器定时器.ppt

1、第九章 计数器/定时器及其应用,9.1可编程计数器/定时器8253,计数器/定时器其实是一种计数器，常用加1计数或减1计数来实现对脉冲信号的计数。当它作为计数器时对外部的脉冲进行计数。当它作为定时器对某固定的脉冲(常用系统内的脉冲)进行计数,所计数的数与该频率脉冲的周期的乘积即为所定的时间，即t=计数*Tc (Tc为计数器计数脉冲的周期),一、8253的内部结构,8253的内部结构如图P223图7-14, 它有三个完全相同的计数器/定时器通道和一个控制口，这3个通道完全独立，每一个通道均有一个控制寄存器和16位初值寄存器、一个16位减1计数器和一个16位锁存器（P223图7-15）。 8253

2、的管脚图P221图7-13。,每个通道工作时，都对CLK上的脉冲信息进行二进制（或BCD码）的减1计数，先把计数初值（要计的脉冲个数）置入初值寄存器，然后减1计数，当减到0时OUT输出一个脉冲信号，GATE上的信号控制是否允许计数。,与CPU的连接信号与8255A同，有/CS、/RD、/WR、A0、A1。8253有四个端口地址：计/定0、计/定1、计/定2和控制口，它们由A0、A1来控制。,A1 A0 0 0 计/定0 0 1 计/定1 1 0 计/定2 1 1 控制口,每个通道又有一个输出端口（初值寄存器）和一个输入端口（计数器） CPU 初值寄存器 计数器 CPU 具有三态缓冲器的数据总线

3、D0D7。,P222表7-3,二、控制字,在控制字后跟,三、编程要求 1、编程要求 设置初值前必须先写控制字（CW），写入CW还起到复位作用，使OUT变为规定的初始状态，并使计数器置0； 写初值，初值应按控制字要求些； 可用指令读出计数值； 还可用指令锁存计数器；,2、几条基本规则 写入CW还起到复位作用，使OUT变为规定的初始状态，并使计数器置0。 写入初值后，要经一个时钟周期才可开始计数。 在CLK上开始采样GATE，GATE对不同模式控制不同。 在计数脉冲的下降沿开始计数。,方式0 ：计数结束产生中断（Interrupt on Terminal Count） 写入初值后开始计数，OUT变

4、低，当计数器计到时，OUT变高 GATE=1时，计数器工作，GATE=0时，计数器不工作 计数器工作期间，如重新写入初值时，计 数器按新的初值进行计数。,四、8253的工作方式,P225图7-16,该方式设定后，OUT变高，给定初值后，在GATE变高后的CLK的下沿开始计数，此时OUT变低，计数器回后，OUT变高； 工作期间，GATE来一个负脉冲时，计数器重装初值，重新开始计数； 在计数期间，如又写一新的初值时，则要等 到 计数器回后，GATE 又有一个新的上沿 时（重新触发），才按新的初值开始计数。,方式1 ：可重复触发的单稳态触发器,（Programmable One-short）,P22

5、6图7-17,方式2 ： 分频器（Rate Generator） 在GATE=1时，作为N分频器，OUT N-1高电平宽度，1个低电平宽度，GATE可作同步信号。,方式3 ：方波发生器 （Square Wave Generator） 方式3与方式2基本相似，但输出波形为方波，高电平宽度=（N+1）/2，（去尾取整），低电平宽度=（N-1）/2，（去尾取整）,P227图7-18,P227图7-19,方式4：软件触发的选通信号发生器 (Software Triggered Strobe）,写入控制字后，OUT输出高电平，如GATE=1，写入计数初值之后，在下一个CLK后沿开始计数，当计数之减至0时

6、，OUT输出低电平，经一个时钟周期后，OUT又回到高电平，若要再计数，必须用软件重新装入新的初值（重新触发）。,P228图7-20,方式：硬件触发的选通信号发生 （Hardware Triggered Strobe）,当计数初值装入后，只有GATE的上升沿触发，才开始计数，当计数值减为“0”时，从OUT输出一个负脉冲，8253可自动装入计数初值，GATE再来一个上升沿时，又开始计数。,P228图7-21,总结： 1、方式0和方式：在OUT上产生单脉冲，脉冲宽度约为初值个CLK，均无重装能力，方式由软件启动（WR有效，即写入初值），方式由硬件启动（即GATE的上沿）。,、方式和方式：产生序列负脉

7、冲，实现 对 CLK的n分频，有重装能力，频率fCLK/初值， 方式输出的脉冲的低电平宽度为个， 而方式输出的脉冲高电平宽度和低电平宽度几 乎一样。 3、方式和方式：在OUT上产生单脉冲，脉 冲宽度为一个CLK，均无重装能力，方式软件 触发，方式硬件触发。,五、应用举例 （一）几个应用例子 1、用8253产生各种波形 在某以8086为CPU的系统中用了一块8253芯片，通道基地址为310H，所用脉冲频率1MHz，要三个通道分别完成以下功能： 通道0工作为方式3，输出频率为2KHz的方波； 通道1产生宽度为480s的单脉冲； 通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，宽度为26s。,当计数器/定时器作为

8、定时用时，计数初值称为时间常数。,分析：基地址=310H 通道0 通道1 通道2 控制口 310 312 314 316,通道0: 控制字,计数初值: 1000K/2K=500 即500分频 计数常数T0=0500H TH0=05H TL0=00H,通道1: 控制字,计数常数:,由于计数采用BCD(十进制)，则初值也是十进制 TH1=04H TL1=80H,通道2: 控制字,计数常数:,TL1=26H,对3个通道的初始化程序: MOV DX , 316H MOV AL , 37H OUT DX , AL MOV DX , 310H ; 通道0 MOV AL , 00H OUT DX , AL

9、MOV AL , 50H OUT DX , AL MOV DX , 316H MOV AL , 73H OUT DX , AL MOV DX , 312H ; 通道1 MOV AL , 80H,OUT DX , AL MOV AL , 04H MOV DX , 316H MOV AL , 9BH OUT DX , AL ; 通道2 MOV DX , 314H MOV AL , 26H OUT DX , AL,例2 （P229）8253在发声系统中的应用,8253地址040H043H，8255A地址60H63H,G1,C,B,A,.,CLK2,1.19MHz,A9,A8,A7,A6,A5,A1,A0,A1,A0,A1,A0,A1,A0,GATE2,OUT2,PB1,PB0,0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0,A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0,0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0,C B A,74LS138,8253,8255A,地址允许,f2=1.19MHz=1.191000Hz , f=600Hz 计数初值（时间常数）T/T21.191000/600=19