微机原理及接口技术-第9章-可编程计数器.ppt

1、第九章 可编程计数器/定时器8253及其应用,第一节 8253工作原理 第二节 8253应用举例,9-1 8253工作原理,一、内部结构和引脚信号 1、数据总线缓冲器：传送控制字,计数初值， 读出计数值。 2、读/写控制逻辑 CS:片选 RD WR A1A0：端口选择信号 A1A000通道0， A1A001通道1 A1A010通道2， A1A011控制端口,3、计数器02 8253A：三个定时/计数器，完全独立。 每个通道内：有一个8位的控制寄存器 有一个16位计数初值寄存器 有一个16位计数器执行部件 一个输出锁存器 CLK引脚：计数脉冲输入端，按二进制，十 进制计数。 OUT引脚：输出端，

2、减1到0从端脚输出一脉 冲，输出波形由工作方式决定， 同时受门控GATE的控制。,当8253A作外部事件计数器时： CLK引脚：计数脉冲（外部事件），脉冲间 隔可以不等。 作定时器时， CLK引脚脉冲为精确时钟。 定时时间时钟周期tc预置初值n 4、控制字寄存器 只能写入，不能读出。 控制字： 确定通道、工作方式、读写格式和数制。,控制字的格式：,二、8253的初始化，门控信号功能。 初始化： 写入控制字：按控制字的规定从控制口写入控制字（写入控制字后，起到复位作用）。 写入计数初值： 8位初值：一次写入 16位初值：先写入低8位，再写入高8位 初值（初值为0也不例外） P309 例题（自学）

3、,门控信号功能：,工作方式,方式0,方式1,方式2,方式3,方式4,方式5,GATE为低电平或下降沿,GATE为上升沿,GATE为高电平,禁止计数,禁止计数,禁止计数，使输出变高,禁止计数，使输出变高,从初始值开始计数，下一 个时钟后输出变为低电平,从初始值开始计数,从初始值开始计数,从初始值开始计数,允许计数,允许计数,允许计数,允许计数,表9-2 门控信号GATE的控制功能,三、8253的工作方式： 共有六种工作方式。 1、方式0：计数结束中断方式 interrupt on terminal count 特点：写入控制后，OUT输出即为低。 计数结束后，OUT输出由低变高， 该信号作中断请

4、求信号。 方式0：用于定时或对外部事件计数。 工作过程：GATE为高才能工作。,WRn,CLK,4 3 2 1 0,n,n=4,5 4 3 2 1 0,(m=5),A,B,OUT,WRm,GATE,OUT,A+B=m,图9-4 方式0的波形图,2、方式1：可编程单稳态输出方式: programmable one-short 特点：产生单脉冲。工作过程：,WRn,CLK,4 3 2 1 0,n=4,4 3 2 4 3 2 1 0,OUT,GATE,OUT,GATE,3、方式2：比率发生器（分频器） rate generator 特点：产生序列负脉冲，负脉冲宽度与CLK周期同。计数回0后，8253

5、会自动重装计数初值。 工作过程中，若GATE变低，则迫使8253停止计数。,方式2波形图：,WRn,CLK,4 3 2 1 0(4)3 2 1 0(3)2 1 0,OUT,GATE,n=4,n=3,0(3),3 2 1 0(3)2 1 0(3)2 1,OUT(n=3),4、方式3：方波发生器（输出对称方波） 特点：产生n分频的方波。Square wave 能自动装入计数初始值n。 工作过程： 计数过程中GATE变低,迫使OUT为高,禁止计数,OUT （n=4）,4,2,4,2,4,2,4,2,4,2,5,4,2,5,2,5,4,2,5,2,OUT （n=5）,4,5,5、方式4：软件触发选通。

6、 Software triggered strobe 特点：计数回0，OUT端输出一负脉冲。 工作过程：在GATE为高时，写入计数初值就开始计数，计数初值n仅一次有效，若继续工作，须重新写入n。 6、方式5：硬件触发选通。 hardware triggered strobe 方式5与方式4波形相同。 不同点：计数器写入n后，不管GATE为高/低电平，计数器不工作，等到由0到1的正跳变才能工作。GATE起动计数器。计数初始值能自动装入。,9-2 8253应用举例,计数器 在微机中主要做 定时器 脉冲发生器 一、定时功能的应用,M/IO,A9,A8,A7,A6,A5,G1,G2A,G2B,C,B,

7、A,A4,A3,A0,A2,A1,RD,WR,RD,WR,D7-D0,D7-D0,8086 CPU,74LS138,Y4,CS,CLK0 CLK1 CLK2,GATE0 OUT0,2KHZ方波,GATE1 OUT1,480us宽单脉冲,GATE2 OUT2,负脉冲,A1A0,图9-10 8253定时波形产生电路,8253,端口地址： A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 310H 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 312H 2 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 314H 控制口 1 1 0 0 0 1 0 1 1

8、 0 316H 通道0:3：时间常数N01MHz/2KHz=500 通道1:1：时间常数N1480MS/1MS=480 通道2:5：时间常数N226 P331 对三个通道的初始化程序。,二、计数功能的应用 流水线上产品的计数。 1、硬件电路,GATE1,D7D0,D7D0,OUT,A1,A0,CS,去8259A的IR0,A1,A0,CLK1,8253,+5V,62,发光 LED,工件,光电晶体管,74LS14,+5V,+5V,1K,A9A0,2、初始程序 设8253端口地址：F0H,F2H,F4H,F6H. 计500工件，产生一次中断。 计数器1，方式0，时间常数N15001499 初始化程序

9、： MOV AL , 01110001B ;控制字 OUT 0F6H , AL MOV AL , 99H OUT 0F2H , AL MOV AL , 04H OUT 0F2H , AL,3、计数值的读取 读取计数器的现行计数值 在读现行值时，计数过程仍在进行，且不受CPU的控制。当CPU读8253计数器的内容时，数值不稳定，易产生错误，为防止出错，解决方法有：终止计数和现行值锁定。具体分析： 1）CPU读计数器数值前，用硬件切断计数脉冲或 GATE为低，停止计数 此法的缺点：干扰了正常计数（不宜采用） 2）先用计数器锁存命令锁存现行计数值，后读出（各通道有一16位输出锁存器） 锁存命令：控制字中RL1 RL2=00,现行计数值读取程序段： MOV AL，0100 0000