《外圍接口》演示PPT

1、微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 第六章第六章 外圍接口外圍接口 定時與計數(shù)定時與計數(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 6.3 6.3 定時與計數(shù)技術(shù)定時與計數(shù)技術(shù) 定時的方法有定時的方法有 3 3 種：種： 一、軟件定時一、軟件定時 二、不可編程的硬件定時二、不可編程的硬件定時 三、可編程的定時三、可編程的定時 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 一、軟件定時一、軟件定時 根據(jù)根據(jù) CPU CPU 執(zhí)行每條指令需要一定的時間，重復執(zhí)執(zhí)行每條指令需要一定的時間，重復執(zhí) 行一些指令就會占用一段固定的時間，通過適當行一些指令就會占用一段固定的時間，通過適當 地選取指令和循環(huán)次數(shù)便很容易實現(xiàn)定時功

2、能，地選取指令和循環(huán)次數(shù)便很容易實現(xiàn)定時功能， 這種方法不需要增加硬件，可通過編程來控制和這種方法不需要增加硬件，可通過編程來控制和 改變定時時間，靈活方便，節(jié)省費用。改變定時時間，靈活方便，節(jié)省費用。 缺點是缺點是 CPU CPU 重復執(zhí)行的這段程序的本身并沒有什重復執(zhí)行的這段程序的本身并沒有什 么具體目的，僅為延時，從而降低了么具體目的，僅為延時，從而降低了 CPU CPU 利用率。利用率。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 二、不可編程的硬件定時二、不可編程的硬件定時 這種方法采用數(shù)字電路中的分頻器將系統(tǒng)時鐘進這種方法采用數(shù)字電路中的分頻器將系統(tǒng)時鐘進 行適當?shù)姆诸l產(chǎn)生需要的定時信號；也可以采用

3、行適當?shù)姆诸l產(chǎn)生需要的定時信號；也可以采用 單穩(wěn)電路或簡易定時電路（如常用的單穩(wěn)電路或簡易定時電路（如常用的 555 555 定時器）定時器） 由外接由外接 RC RC 電路控制定時時間。電路控制定時時間。 這樣的定時電路比較簡單，利用分頻不同或改變這樣的定時電路比較簡單，利用分頻不同或改變 電阻電阻R R、電容、電容C C，可以使定時時間在一定范圍內(nèi)改，可以使定時時間在一定范圍內(nèi)改 變。變。 缺點是這種定時電路在硬件接好后，定時范圍不缺點是這種定時電路在硬件接好后，定時范圍不 易由程序來改變和控制，使用不甚方便，而且定易由程序來改變和控制，使用不甚方便，而且定 時精度也不高。時精度也不高。

4、微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 不可編程的硬件定時不可編程的硬件定時 單穩(wěn)態(tài) 電路 觸發(fā)信號 暫穩(wěn)態(tài) 穩(wěn)態(tài) 時序波形 td 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 三、可編程的定時三、可編程的定時 在微機系統(tǒng)中，常采用軟件、硬件相結(jié)合的方法，在微機系統(tǒng)中，常采用軟件、硬件相結(jié)合的方法， 用可編程定時計數(shù)器芯片構(gòu)成一個方便靈活的定用可編程定時計數(shù)器芯片構(gòu)成一個方便靈活的定 時計數(shù)電路。這種電路不僅定時值和定時范圍可時計數(shù)電路。這種電路不僅定時值和定時范圍可 用程序確定和改變，而且具有多種工作方式，可用程序確定和改變，而且具有多種工作方式，可 以輸出多種控制信號，它由微處理器的時鐘信號以輸出多種控制信號，它由微處理器

5、的時鐘信號 提供時間基準，故計時也精確穩(wěn)定。提供時間基準，故計時也精確穩(wěn)定。 Intel 8254Intel 8254定時器定時器/ /計數(shù)器就是這樣一種可編程計數(shù)器就是這樣一種可編程 序間隔定時器序間隔定時器 PITPIT（Programmable Interval Programmable Interval TimerTimer）芯片。）芯片。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 6.3.1 6.3.1 可編程時間間隔定時器芯片可編程時間間隔定時器芯片82548254 82548254主要功能：主要功能： .3.3個獨立的個獨立的1616位計數(shù)器通道；位計數(shù)器通道； . .按二進制或十進制計數(shù)；按二

6、進制或十進制計數(shù)； . .通道計數(shù)速率最高通道計數(shù)速率最高10MHz10MHz； . .通道有通道有6 6種計數(shù)方式。種計數(shù)方式。 82548254通過編程可作為事件計數(shù)器、分頻器、通過編程可作為事件計數(shù)器、分頻器、 方波發(fā)生器、定時器、單脈沖發(fā)生器等。方波發(fā)生器、定時器、單脈沖發(fā)生器等。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 8 D7-D0 計數(shù)器 0號 控制字寄 存器 計數(shù)器 1號 計數(shù)器 2號 內(nèi) 部 數(shù) 據(jù) 總 線 數(shù)據(jù)總線 緩沖器 讀/寫 邏輯 RD WR A0 A1 CS CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 82548254內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)

7、部結(jié)構(gòu) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 功能模塊功能模塊 （1 1）數(shù)據(jù)總線緩沖器）數(shù)據(jù)總線緩沖器 8 8位雙向三態(tài)的緩沖器。位雙向三態(tài)的緩沖器。 （2 2）讀寫控制邏輯）讀寫控制邏輯 CS#CS#無效時，電路禁止工作。但計數(shù)器啟動后無效時，電路禁止工作。但計數(shù)器啟動后 不受不受CS#CS#的控制。的控制。 地址線地址線A1A0A1A0尋址內(nèi)部通道：尋址內(nèi)部通道： 00-00-通道通道0 0， 01-01-通道通道1 1， 10-10-通道通道2 2， 11-11-控制寄存器?？刂萍拇嫫鳌?微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 功能模塊功能模塊 （3 3）控制字寄存器）控制字寄存器 接收來自接收來自CPUCPU

8、的控制字，并由控制字的控制字，并由控制字D7D7、D6D6 位的編碼決定該控制字寫入哪一個計數(shù)器位的編碼決定該控制字寫入哪一個計數(shù)器 的控制寄存器中。的控制寄存器中。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 功能模塊功能模塊 （4 4）計數(shù)器）計數(shù)器 8254 8254有有3 3個獨立的計數(shù)器通道，每個通個獨立的計數(shù)器通道，每個通 道的結(jié)構(gòu)完全相同。每一個通道有一個道的結(jié)構(gòu)完全相同。每一個通道有一個1616 位減法計數(shù)器，還有對應的位減法計數(shù)器，還有對應的1616位初值寄存位初值寄存 器和輸出鎖存器。器和輸出鎖存器。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器的工作過程計數(shù)器的工作過程 先寫通道控制寄存器，然后寫入計

9、數(shù)初值。先寫通道控制寄存器，然后寫入計數(shù)初值。 計數(shù)器對計數(shù)器對CLKCLK進行減進行減1 1計數(shù)，減到計數(shù)，減到0 0，OUTOUT輸出結(jié)束輸出結(jié)束 信號。受信號。受GATEGATE控制?？刂?。 計數(shù)過程中，計數(shù)過程中，MPUMPU可以讀取當前計數(shù)值，而不影響可以讀取當前計數(shù)值，而不影響 計數(shù)。讀出時，先把當前計數(shù)值打入到鎖存器，計數(shù)。讀出時，先把當前計數(shù)值打入到鎖存器， 讀出的是鎖存器內(nèi)容。讀出的是鎖存器內(nèi)容。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 二、二、82548254的引腳的引腳 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RD WR A0 A1 CS Vcc 地 電源線 控制線 數(shù)據(jù)線 C

10、LK0 GATE0 OUT0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 GATE2 OUT2 計數(shù)器 0 號 計數(shù)器 1 號 計數(shù)器 2 號 9 11 10 15 14 13 18 16 17 8 7 6 5 4 3 2 1 22 23 19 2 21 24 12 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) （1 1）與）與CPUCPU一側(cè)的接口信號一側(cè)的接口信號 82548254有有2424條引腳，雙列直插式封裝。條引腳，雙列直插式封裝。 D0D0- -D7D7，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。 CS#CS#，片選信號，輸入，低電平有效。，片

11、選信號，輸入，低電平有效。 WR#WR#，寫信號，輸入，低電平有效。，寫信號，輸入，低電平有效。 RD#RD#，讀信號，輸入，低電平有效。，讀信號，輸入，低電平有效。 A1A1、A0A0，地址輸入線。，地址輸入線。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) （2 2）與外部設(shè)備的接口信號）與外部設(shè)備的接口信號 CLK0CLK0、CLK1CLK1、CLK2CLK2：時鐘脈沖輸入端，用：時鐘脈沖輸入端，用 于輸入定時脈沖或計數(shù)脈沖信號。于輸入定時脈沖或計數(shù)脈沖信號。 GATE0GATE0、GATE1GATE1、GATE2GATE2：門控輸入端。：門控輸入端。 OUT0OUT0、OUT1OUT1、OUT2OUT2：

12、計數(shù)輸出端。：計數(shù)輸出端。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器內(nèi)部邏輯計數(shù)器內(nèi)部邏輯 1616位當前計數(shù)值鎖存器位當前計數(shù)值鎖存器OLOL 1616位減位減1 1計數(shù)器計數(shù)器CECE 1616位計數(shù)初值寄存器位計數(shù)初值寄存器CRCR OUTOUT （減（減1 1至至0 0時）時） MSBMSBLSBLSB鎖存后讀出當前值鎖存后讀出當前值 MSBMSBLSBLSB裝入裝入/ /讀出初值讀出初值 D7D6=00b: ; D7D6=00b: 計數(shù)器計數(shù)器0 0；D5D4=11b: D5D4=11b: 使用使用1616位計數(shù)值；位計數(shù)值； ; D3D2D1=011b: ; D3D2D1=011b: 方式

13、方式3 3； D0=0: D0=0: 使用二進制計數(shù)使用二進制計數(shù) OUT 43H, AL ; OUT 43H, AL ; 寫入方式控制字寫入方式控制字 MOV AL, 0D0H ; 2000D = 07D0HMOV AL, 0D0H ; 2000D = 07D0H，取低，取低8 8位位 OUT 40H, AL ; OUT 40H, AL ; 寫入計數(shù)初值的低寫入計數(shù)初值的低8 8位位 MOV AL, 07H ; 2000D = 07D0HMOV AL, 07H ; 2000D = 07D0H，取高，取高8 8位位 OUT 40H, AL ; OUT 40H, AL ; 寫入計數(shù)初值的高寫入計

14、數(shù)初值的高8 8位位 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) BCDBCD方式方式 MOV ALMOV AL，001101100110111 1B ; D0=1: B ; D0=1: 使用使用BCDBCD計數(shù)計數(shù) OUT 43H, AL ; OUT 43H, AL ; 寫入方式控制字寫入方式控制字 MOV AL, 00H ; 2000MOV AL, 00H ; 2000的的BCDBCD碼為碼為2000H2000H。 OUT 40H, AL ; OUT 40H, AL ; 寫入計數(shù)初值的低寫入計數(shù)初值的低8 8位位 MOV AL, 20H ; MOV AL, 20H ; 取取2000H2000H的高的高8 8

15、位位 OUT 40H, AL ; OUT 40H, AL ; 寫入計數(shù)初值的高寫入計數(shù)初值的高8 8位位 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 2 2、82548254的讀操作的讀操作 讀取計數(shù)器之前，要先把當前值鎖存到鎖存讀取計數(shù)器之前，要先把當前值鎖存到鎖存 寄存器，然后由寄存器，然后由CPUCPU讀取鎖存寄存器的值。讀取鎖存寄存器的值。 需要分需要分2 2次讀取，先讀取低次讀取，先讀取低8 8位，再讀取高位，再讀取高8 8 位。位。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 鎖存當前計數(shù)值三種方法鎖存當前計數(shù)值三種方法 (1) (1) 利用利用GATEGATE信號使計數(shù)過程暫停信號使計數(shù)過程暫停 讀取前將讀取前將G

16、ATEGATE信號置為低電平，不再計數(shù)，信號置為低電平，不再計數(shù)， 讀取后將讀取后將GATEGATE信號恢復為高電平。一般不信號恢復為高電平。一般不 采用這種方法。采用這種方法。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) (2) (2) 鎖存一個計數(shù)器鎖存一個計數(shù)器 向向82548254寫入一個方式控制字，令其寫入一個方式控制字，令其D5D4=00bD5D4=00b，則，則82548254 鎖存由鎖存由D7D6D7D6指定的計數(shù)器的當前值指定的計數(shù)器的當前值. CPU. CPU讀取輸出鎖存讀取輸出鎖存 器后，自動解除鎖存狀態(tài)。器后，自動解除鎖存狀態(tài)。 ；如鎖存并讀取計數(shù)器；如鎖存并讀取計數(shù)器0 0 MOV A

17、LMOV AL，00000110B ; D7D6=00b:00000110B ; D7D6=00b:計數(shù)器計數(shù)器0 0 ；D5D4=00b:D5D4=00b:鎖存計數(shù)器當前值鎖存計數(shù)器當前值 OUT 43H, AL ; OUT 43H, AL ; 寫入方式控制字寫入方式控制字 IN AL, 40H ; IN AL, 40H ; 讀入輸出鎖存器的低讀入輸出鎖存器的低8 8位位 MOV AH, AL ; MOV AH, AL ; 暫存在暫存在AHAH中中 IN AL, 40H ; IN AL, 40H ; 讀入輸出鎖存器的高讀入輸出鎖存器的高8 8位位 XCHG AH, AL ; AX=XCHG

18、AH, AL ; AX=輸出鎖存器的輸出鎖存器的1616位值位值 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) (3) (3) 寫寫“讀回控制字讀回控制字” 7 76 65 54 43 32 21 10 0 1 11 1COUNT#COUNT#STATUS#STATUS#CNT2CNT2CNT1CNT1CNT0CNT00 0 82548254讀回控制字的格式讀回控制字的格式 COUNT#COUNT# =0=0，鎖存當前計數(shù)值。，鎖存當前計數(shù)值。=1=1，不鎖存當前計數(shù)，不鎖存當前計數(shù) 值。值。 STATUS#STATUS#=0=0，鎖存當前狀態(tài)。，鎖存當前狀態(tài)。=1=1，不鎖存當前狀態(tài)。，不鎖存當前狀態(tài)。 CNT

19、2CNT2 =1=1，對計數(shù)器，對計數(shù)器2 2進行鎖存操作。進行鎖存操作。=0=0，不對計數(shù)，不對計數(shù) 器器2 2進行鎖存操作。進行鎖存操作。 CNT1CNT1 =1=1，對計數(shù)器，對計數(shù)器1 1進行鎖存操作。進行鎖存操作。=0=0，不對計數(shù)，不對計數(shù) 器器1 1進行鎖存操作。進行鎖存操作。 CNT0CNT0 =1=1，對計數(shù)器，對計數(shù)器0 0進行鎖存操作。進行鎖存操作。=0=0，不對計數(shù)，不對計數(shù) 器器0 0進行鎖存操作。進行鎖存操作。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 7 76 65 54 43 32 21 10 0 OUTPUTOUTPUT NULL NULL COUNTCOUNT RW1RW1

20、RW0RW0M2M2M1M1M0M0BCDBCD 計數(shù)器的狀態(tài)計數(shù)器的狀態(tài) OUTPUTOUTPUT 計數(shù)器計數(shù)器OUTOUT輸出管腳的狀態(tài)。輸出管腳的狀態(tài)。=0=0，低電平；，低電平；=1=1， 高電平。高電平。 NULL NULL COUNTCOUNT =0=0，輸出鎖存器的內(nèi)容有效。，輸出鎖存器的內(nèi)容有效。=1=1，輸出鎖存，輸出鎖存 器的內(nèi)容無效（還未開始計數(shù)）。器的內(nèi)容無效（還未開始計數(shù)）。 RW1RW0RW1RW0計數(shù)器的方式控制字的計數(shù)器的方式控制字的D5 D4D5 D4。即讀寫格式。即讀寫格式。 M0M0 計數(shù)器的方式控制字的計數(shù)器的方式控制字的D3 D2 D1D3 D2 D1

21、。即工作方。即工作方 式式0-50-5。 BCDBCD 計數(shù)器的方式控制字的計數(shù)器的方式控制字的D0D0。=0=0，二進制計數(shù)，二進制計數(shù) 模式；模式；=1=1，BCDBCD模式。模式。 計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)器狀態(tài) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 操操 作作 特征位特征位 時序時序 D D7 7D D6 6 0 1 0 0 00 1 0 0 0 計數(shù)初值寫入計數(shù)初值寫入0#0#計數(shù)器計數(shù)器* * * 由控制字決定順序。由控制字決定順序。 0101：僅讀寫低字節(jié)；：僅讀寫低字節(jié)； 1010：僅讀寫高字節(jié)；：僅讀寫高字節(jié)； 1111：先低字節(jié)后高字節(jié)：先低字節(jié)后高字節(jié) 0 1 0 0 10 1 0 0 1 計

22、數(shù)初值寫入計數(shù)初值寫入1#1#計數(shù)器計數(shù)器* * * 0 1 0 1 00 1 0 1 0 計數(shù)初值寫入計數(shù)初值寫入2#2#計數(shù)器計數(shù)器* * * 0 1 0 1 10 1 0 1 1 向控制字向控制字REGREG寫控制字寫控制字00,01,1000,01,10無無 讀取計數(shù)值讀取計數(shù)值/ /狀態(tài)命令狀態(tài)命令1111無無 0 0 1 0 00 0 1 0 0 讀讀0#0#計數(shù)器當前計數(shù)值計數(shù)器當前計數(shù)值無無 先發(fā)送控制字鎖存各計數(shù)器先發(fā)送控制字鎖存各計數(shù)器 的計數(shù)值或狀態(tài)。的計數(shù)值或狀態(tài)。 再按順序讀出狀態(tài)或計數(shù)值再按順序讀出狀態(tài)或計數(shù)值 。 讀讀0#0#計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)器狀態(tài)無無 0 0 1

23、0 10 0 1 0 1 讀讀1#1#計數(shù)器當前計數(shù)值計數(shù)器當前計數(shù)值無無 讀讀1#1#計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)器狀態(tài)無無 0 0 1 1 00 0 1 1 0 讀讀2#2#計數(shù)器當前計數(shù)值計數(shù)器當前計數(shù)值無無 讀讀2#2#計數(shù)器狀態(tài)計數(shù)器狀態(tài)無無 0 0 1 1 10 0 1 1 1 無操作無操作 1 1 * * * * * * * * 禁止使用禁止使用 0 1 1 0 1 1 * * * * CSRDWRA1 A0 8254 8254命令關(guān)系表：命令關(guān)系表： 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 四、四、82548254的的6 6種工作方式種工作方式 （1 1）方式）方式0 (0 (計數(shù)結(jié)束中斷方式計數(shù)結(jié)束中斷

24、方式) ) （2 2）方式）方式1 (1 (可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器) ) （3 3）方式）方式2 (2 (脈沖波發(fā)生器、分頻器脈沖波發(fā)生器、分頻器) ) （4 4）方式）方式3 (3 (方波發(fā)生器方波發(fā)生器) ) （5 5）方式）方式4 (4 (軟件觸發(fā)選通方式軟件觸發(fā)選通方式) ) （6 6）方式）方式5 (5 (硬件觸發(fā)選通方式硬件觸發(fā)選通方式) ) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式0 0完成計數(shù)時中斷完成計數(shù)時中斷 時序如圖時序如圖6-386-38。方式。方式0 0的主要特點：的主要特點： 不能重復工作。不能重復工作。 設(shè)置初值為設(shè)置初值為n n，則，則OUTOUT在在n

25、+1n+1個個CLKCLK后變后變 為高電平。為高電平。 計數(shù)時計數(shù)時GATEGATE必須為高電平。必須為高電平。GATEGATE置為置為 低時控制暫停。低時控制暫停。 1.1. 允許計數(shù)過程中改變計數(shù)值，改變的允許計數(shù)過程中改變計數(shù)值，改變的 計數(shù)值立即有效。計數(shù)值立即有效。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式1 1可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 方式方式1 1的時序如圖的時序如圖6-396-39。 寫入控制字和初值寫入控制字和初值n n，并不立即計數(shù)。，并不立即計數(shù)。 GATEGATE上升沿后，下一個脈沖的下降沿，開始上

26、升沿后，下一個脈沖的下降沿，開始 計數(shù)。計數(shù)。 OUTOUT維持低電平，計數(shù)到維持低電平，計數(shù)到0 0，OUTOUT變?yōu)楦?。變?yōu)楦摺?即：即：GATEGATE上升沿觸發(fā)，使上升沿觸發(fā)，使OUTOUT輸出寬度為輸出寬度為n n個個 CLKCLK周期的負脈沖。周期的負脈沖。GATEGATE再次觸發(fā)，再次觸發(fā)，OUTOUT再次再次 輸出負脈沖。輸出負脈沖。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式1 1的特點的特點 初值為初值為n n，負脈沖寬度為，負脈沖寬度為n n個個CLKCLK脈沖周脈沖周 期。期。 GATEGATE上升沿可重復觸發(fā)輸出負脈沖。上升沿可重復觸發(fā)輸出負脈沖。 計數(shù)過程中，計數(shù)過程中，G

27、ATEGATE再觸發(fā)，使輸出負脈再觸發(fā)，使輸出負脈 沖比原來加寬了。沖比原來加寬了。 計數(shù)過程可以改變計數(shù)值，下次有效。計數(shù)過程可以改變計數(shù)值，下次有效。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式2 2分頻器、脈沖波發(fā)生器分頻器、脈沖波發(fā)生器 方式方式2 2的時序如圖的時序如圖6-406-40。 輸出控制字后輸出控制字后OUTOUT為高。寫入初值，自動為高。寫入初值，自動 計數(shù)，計數(shù)器減到計數(shù)，計數(shù)器減到1 1，OUTOUT變低，輸出一個變低，輸出一個 CLKCLK寬度的負脈沖。寬度的負脈沖。 自動重新計數(shù)。自動重新計數(shù)。 方式方式2 2可用作脈沖波發(fā)生器，其速率為：可用作

28、脈沖波發(fā)生器，其速率為： F FOUT OUT =F =FCLK CLK n n。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式2 2特點：特點： 置初值置初值n n后通道后通道連續(xù)連續(xù)工作，輸出固定頻率工作，輸出固定頻率 的負脈沖：的負脈沖： F FOUT OUT =F =FCLK CLK n n 。 計數(shù)過程中計數(shù)過程中GATEGATE為高，為高，GATEGATE變低時，暫停變低時，暫停 計數(shù)。計數(shù)。 1.1.計數(shù)過程改變計數(shù)過程改變n n值，下次有效。值，下次有效。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式3 3方波發(fā)生器方波發(fā)生器 方式方式3 3的波

29、形時序如圖的波形時序如圖6-416-41。 方式方式3 3和方式和方式2 2不同的是不同的是OUTOUT輸出脈沖的占空輸出脈沖的占空 比不同：方式比不同：方式3 3用來產(chǎn)生一定頻率的用來產(chǎn)生一定頻率的方波方波。 n n為偶數(shù)，占空比為為偶數(shù)，占空比為1 1：1 1，即輸出對稱方波；，即輸出對稱方波； n n為奇數(shù)，（為奇數(shù)，（n+1n+1）/2/2個個CLKCLK周期周期OUTOUT輸出高，輸出高， （n n1 1）/2/2個個CLKCLK周期輸出低，輸出基本對稱周期輸出低，輸出基本對稱 矩形波。矩形波。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式3 3特點：特點： n n為偶數(shù)，輸出方波，若為偶數(shù)，

30、輸出方波，若n n為奇數(shù)，輸出基為奇數(shù)，輸出基 本對稱矩形波。本對稱矩形波。 計數(shù)中計數(shù)中GATEGATE變低，計數(shù)暫停。變低，計數(shù)暫停。 寫入新計數(shù)值，立即有效。寫入新計數(shù)值，立即有效。 1.1.與方式與方式2 2比較：比較：OUTOUT波形不同波形不同. . 方式方式3 3 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式4 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通 方式方式4 4波形見圖波形見圖6-426-42。 寫入控制字，寫入控制字，OUTOUT為高。為高。 寫入初值寫入初值n n開始計數(shù)。計數(shù)到開始計數(shù)。計數(shù)到0 0，OUTOUT輸出輸出 一個一個CLKCL

31、K周期的負脈沖。周期的負脈沖。 每寫入初值每寫入初值n n產(chǎn)生一個選通信號。產(chǎn)生一個選通信號。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式4 4 方式方式4 4特點特點： 寫入初值后寫入初值后n+1n+1個個CLKCLK時時( (GATEGATE為為1 1) )輸出一輸出一 個負脈沖。個負脈沖。 GATEGATE為為1 1時啟動計數(shù)。時啟動計數(shù)。 計數(shù)過程改變計數(shù)過程改變n n值，立即有效。值，立即有效。 1.1.與方式與方式0 0比較：比較：GATEGATE上升沿效果、上升沿效果、OUTOUT波形波形 不同。不同。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接

32、口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式5 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 方式方式5 5的波形見圖的波形見圖6-436-43。 輸出控制字輸出控制字OUTOUT為高，輸出計數(shù)初值為高，輸出計數(shù)初值n n后后 并不計數(shù)，必須由并不計數(shù)，必須由GATEGATE上升沿觸發(fā)。上升沿觸發(fā)。 計數(shù)到計數(shù)到0 0，OUTOUT輸出輸出1 1個個CLKCLK寬度的負脈沖，寬度的負脈沖， 計數(shù)是一次性的。計數(shù)是一次性的。 與方式與方式1 1的區(qū)別？的區(qū)別？ 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式5 5的特點：的特點： 初值為初值為n n，GATEGATE上升沿后上升沿后n+1n+1個脈沖輸出個脈沖輸出1 1個個CLKCLK 寬度

33、的負脈沖。寬度的負脈沖。 過程中再次出現(xiàn)過程中再次出現(xiàn)GATEGATE，立即重新計數(shù)。，立即重新計數(shù)。 1.1.過程中允許改變值過程中允許改變值n n，出現(xiàn)，出現(xiàn)GATEGATE信號，按新值信號，按新值 開始計數(shù)。開始計數(shù)。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 52 方式方式0方式方式1方式方式2方式方式3方式方式4方式方式5 OUT輸出狀態(tài) 輸出狀態(tài) 寫控制寫控制 字后字后 變變0變變1變變1變變0變變1變變1 計數(shù)計數(shù) 波形波形 波形波形 寬度寬度 n+1nnnn+1n+1 初值自動初值自動 重裝重裝 無無無無 計數(shù)到計數(shù)到0 重裝重裝 計數(shù)到計數(shù)到0 重裝重裝 無無無無

34、計數(shù)過程計數(shù)過程 中改變初中改變初 值值 立即有效立即有效 GATE觸發(fā)觸發(fā) 后有效后有效 計數(shù)結(jié)束或計數(shù)結(jié)束或 GATE觸發(fā)觸發(fā) 后有效后有效 計數(shù)結(jié)束或計數(shù)結(jié)束或 GATE觸發(fā)觸發(fā) 后有效后有效 立即有效立即有效 GATE觸發(fā)觸發(fā) 后有效后有效 GATE 0禁止計數(shù)禁止計數(shù)無影響無影響禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)無影響無影響 下降沿下降沿暫停計數(shù)暫停計數(shù)無影響無影響停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)無影響無影響 上升沿上升沿 繼續(xù)計數(shù)繼續(xù)計數(shù)從初值開始從初值開始 重新計數(shù)重新計數(shù) 從初值開始從初值開始 重新計數(shù)重新計數(shù) 從初值開始從初值開始 重新計數(shù)重新計

35、數(shù) 從初值開始從初值開始 重新計數(shù)重新計數(shù) 從初值開始從初值開始 重新計數(shù)重新計數(shù) 1允許計數(shù)允許計數(shù)無影響無影響允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)無影響無影響 工作方式比較表：工作方式比較表： n0n0n0n0n0n0 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 方式方式0 0方式方式1 1方式方式2 2方式方式3 3方式方式4 4方式方式5 5 OUTOUT輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)寫 入 控 制寫 入 控 制 字后變字后變0 0， 計 數(shù) 結(jié) 束計 數(shù) 結(jié) 束 變變1 1，并維，并維 持 至 重 寫持 至 重 寫 控 制 字 或控 制 字 或 計數(shù)初值計數(shù)初值 寫入控 制 字寫入控 制 字 后變后變1

36、 1，GATEGATE 上升沿 觸 發(fā)上升沿 觸 發(fā) 變變0 0，開始計，開始計 數(shù)，計 數(shù) 結(jié)數(shù)，計 數(shù) 結(jié) 束變束變1 1 寫入控 制 字寫入控 制 字 后變后變1 1，計數(shù)，計數(shù) 到到1 1變變0 0，維，維 持一個持一個TclkTclk 變變1 1 寫入控制字后寫入控制字后 變變0 0，裝入初值，裝入初值 且且GATE=1GATE=1則則OUTOUT 變變1 1，計數(shù)到變，計數(shù)到變 0 0，重裝初值繼，重裝初值繼 續(xù)計數(shù)，計數(shù)續(xù)計數(shù)，計數(shù) 到則反向到則反向 寫入控制字后寫入控制字后 變變1 1，計數(shù)結(jié)，計數(shù)結(jié) 束變束變0 0，維持，維持 一個一個TclkTclk變變1 1 寫入控 制

37、字寫入控 制 字 后變后變1 1，GATEGATE 上升沿 觸 發(fā)上升沿 觸 發(fā) 開始計 數(shù) ，開始計 數(shù) ， 計數(shù)結(jié) 束 輸計數(shù)結(jié) 束 輸 出一個出一個CLKCLK的的 負脈沖負脈沖 初值自動重裝初值自動重裝無無無無計數(shù)到計數(shù)到0 0重裝重裝根據(jù)初值奇偶根據(jù)初值奇偶 分別重裝；分別重裝； 無無無無 計數(shù)過程中改變計數(shù)過程中改變 初值初值 立即有效立即有效GATEGATE觸發(fā)后觸發(fā)后 有效有效 計 數(shù) 到計 數(shù) 到 1 1 或或 GATEGATE觸發(fā)后觸發(fā)后 有效有效 計 數(shù) 結(jié) 束 或計 數(shù) 結(jié) 束 或 GATEGATE觸發(fā)后有觸發(fā)后有 效效 立即有效立即有效GATEGATE觸發(fā)后觸發(fā)后 有

38、效有效 G A TG A T E E 0 0禁止計數(shù)禁止計數(shù)無影響無影響禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)禁止計數(shù)無影響無影響 下降沿下降沿暫停計數(shù)暫停計數(shù)無影響無影響停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)無影響無影響 上升沿上升沿繼續(xù)計數(shù)繼續(xù)計數(shù)從初值 開 始從初值 開 始 重新計數(shù)重新計數(shù) 從初值 開 始從初值 開 始 重新計數(shù)重新計數(shù) 從初值開始重從初值開始重 新計數(shù)新計數(shù) 從初值開始重從初值開始重 新計數(shù)新計數(shù) 從初值 開 始從初值 開 始 重新計數(shù)重新計數(shù) 1 1允許計數(shù)允許計數(shù)無影響無影響允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)無影響無影響 各種方式的比較各

39、種方式的比較 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 82548254的應用的應用 (1)(1)計數(shù)計數(shù) 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 82548254的應用的應用 (2)(2)分頻分頻 MOV DX, 203H ; 203HMOV DX, 203H ; 203H為控制端口為控制端口 MOV ALMOV AL，00110100B ; D7D6=00b: 00110100B ; D7D6=00b: 計數(shù)器計數(shù)器0 0； D5D4=11b: D5D4=11b: 使用使用1616位計數(shù)位計數(shù) 值；值； ; ; D3D2D1=011b: D3D2D1=011b: 方式方式2 2； D0=0: D0=0: 使用二進制計數(shù)

40、使用二進制計數(shù) OUT DX, AL ; OUT DX, AL ; 寫入方式控制字寫入方式控制字 MOV DX, 200H ; 200HMOV DX, 200H ; 200H為計數(shù)器為計數(shù)器0 0所使用的端口所使用的端口 MOV AL, 0E8H ; 1000D = 03E8HMOV AL, 0E8H ; 1000D = 03E8H，取低取低8 8位位 OUT DX, AL ; OUT DX, AL ; 寫入計數(shù)初值的低寫入計數(shù)初值的低8 8位位 MOV AL, 03H ; 1000D = 03E8HMOV AL, 03H ; 1000D = 03E8H，取高取高8 8位位 OUT DX, A

41、L ; OUT DX, AL ; 寫入計數(shù)初值的高寫入計數(shù)初值的高8 8位位 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 82548254的應用的應用 (3)(3)級聯(lián)級聯(lián) 2 2個計數(shù)器的初值為個計數(shù)器的初值為N1N1和和N2N2 輸出頻率為輸出頻率為(10(10k/N1)/N2)Hz = (10k/(N1k/N1)/N2)Hz = (10k/(N1N2)HzN2)Hz 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 82548254在微機中應用在微機中應用 PCPC系列機定時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系列機定時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 82548254計數(shù)器作用和信號規(guī)定計數(shù)器作用和信號規(guī)定 計數(shù)器0 計數(shù)器1 計數(shù)器2 功能

42、時鐘信號發(fā)生器 刷新請求發(fā)生器 音頻信號發(fā)生器 工作方式 方式3 方式2 方式3 GA TE 5V 5V 程序控制 CLK 1.1931816MHz 1.1931816MHz 1.1931816MHz OUT 8259A IRQ0 8237 DREQ0 揚聲器 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) (1) (1) 計數(shù)器計數(shù)器0 0系統(tǒng)定時器系統(tǒng)定時器 工作方式：工作方式：3 3方式，方式，計數(shù)初值：計數(shù)初值：0 0（6553665536）。）。 1.1.系統(tǒng)定時器系統(tǒng)定時器 連接到連接到82598259A A的的IRQ0(IRQ0(中斷類型號為中斷類型號為8)8)上。上。 f fOUT0 OUT0=1.

43、1931816MHz/65536=18.2Hz =1.1931816MHz/65536=18.2Hz， 即：每秒產(chǎn)生即：每秒產(chǎn)生18.218.2次中斷用于日時鐘計時。次中斷用于日時鐘計時。 應用：應用：系統(tǒng)系統(tǒng)BIOSBIOS提供提供INT 1CHINT 1CH用戶定時中斷接用戶定時中斷接 口；口； INT 8HINT 8H（IRQ0IRQ0）調(diào)用）調(diào)用INT 1CHINT 1CH。 2.2.軟盤驅(qū)動器馬達控制軟盤驅(qū)動器馬達控制 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 日時鐘運行原理日時鐘運行原理 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 日時鐘定時中斷服務流程日時鐘定時中斷服務流程 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 初始值計算初

44、始值計算 計數(shù)器計數(shù)器0：55ms（54.925 493ms）產(chǎn)生一次中）產(chǎn)生一次中 斷，即每秒產(chǎn)生斷，即每秒產(chǎn)生18.206次中斷請求。次中斷請求。 計數(shù)初始值計數(shù)初始值1.193 18MHz18.206 65 536（即（即0000H） 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器計數(shù)器0 0初始化程序初始化程序 MOV AL，35H；設(shè)置計數(shù)器設(shè)置計數(shù)器0：方式：方式3，雙字節(jié)，二進，雙字節(jié)，二進 制計數(shù)制計數(shù) OUT 43H，AL；寫入控制寄存器；寫入控制寄存器 MOV AL，0；計數(shù)初值；計數(shù)初值 OUT 40H，AL；寫低字節(jié)；寫低字節(jié) OUT 40H，AL；寫高字節(jié)；寫高字節(jié) 微機接口技術(shù)微

45、機接口技術(shù) (2)(2)計數(shù)器計數(shù)器1 1動態(tài)存儲器定時刷新控制動態(tài)存儲器定時刷新控制 工作方式：工作方式：2 2方式，方式，計數(shù)初值：計數(shù)初值：1818。 連接到連接到82378237的的DREQ0DREQ0上，定時產(chǎn)生負脈沖。上，定時產(chǎn)生負脈沖。 脈沖寬度脈沖寬度=1/ 1.1931816=1/ 1.1931816MHz=838nsMHz=838ns， 脈沖周期脈沖周期=18/1.1931816=18/1.1931816MHz=15.08sMHz=15.08s， 即：每隔即：每隔15.0815.08ss產(chǎn)生一個脈沖用于刷新。產(chǎn)生一個脈沖用于刷新。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 初始值計算初始值

46、計算 計數(shù)器計數(shù)器1： 計數(shù)初始值計數(shù)初始值15.084s1.19318 MHz 17.997 918 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器計數(shù)器1 1初始化程序初始化程序 MOV AL，54H；設(shè)置計數(shù)器設(shè)置計數(shù)器1：只寫低字節(jié)，方式：只寫低字節(jié)，方式2， 二進制計數(shù)二進制計數(shù) OUT 43H，AL；寫入控制字寄存器；寫入控制字寄存器 MOV AL，18 ；寫入計數(shù)初值；寫入計數(shù)初值18 OUT 41H，AL；計數(shù)器；計數(shù)器1 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) (3) (3) 計數(shù)器計數(shù)器2 2揚聲器音頻發(fā)生器揚聲器音頻發(fā)生器 工作方式：工作方式：3 3方式，方式，計數(shù)初值：計數(shù)初值：由調(diào)用程序控制。由

47、調(diào)用程序控制。 與與82558255的的PBPB口口D1D1信號信號“與與”后連接到揚聲器后連接到揚聲器 上，控制揚聲器發(fā)生頻率及時長。上，控制揚聲器發(fā)生頻率及時長。 軟件控制發(fā)聲：軟件控制發(fā)聲：T/C2T/C2的的OUT2=1OUT2=1，CPUCPU控制控制 82558255的的PBPB口的口的D1D1位的電平實現(xiàn)；位的電平實現(xiàn)； 硬件控制發(fā)聲：硬件控制發(fā)聲：82558255的的PBPB口的口的D1D1位為高電平，位為高電平， 控制控制82548254的的T/C2T/C2的的OUT2OUT2實現(xiàn)。實現(xiàn)。 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) IBM-PC系列發(fā)聲驅(qū)動電路示意系列發(fā)聲驅(qū)動電路示意 微機接

48、口技術(shù)微機接口技術(shù) 初始值計算初始值計算 計數(shù)器計數(shù)器2： 計數(shù)初始值和發(fā)聲頻率相關(guān)。計數(shù)初始值和發(fā)聲頻率相關(guān)。 假設(shè)揚聲器的發(fā)聲頻率為假設(shè)揚聲器的發(fā)聲頻率為1kHz，則，則 計數(shù)初始值計數(shù)初始值1.193 18 MHz1kHz1 190 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器計數(shù)器2的發(fā)聲程序的發(fā)聲程序 BEEP PROC MOV AL，0B6H；設(shè)置計數(shù)器設(shè)置計數(shù)器2 2，寫雙字節(jié)，方式，寫雙字節(jié)，方式3 3，二，二 進制計數(shù)進制計數(shù) OUT 43H，AL；寫入控制寄存器；寫入控制寄存器 MOV AX，533H；裝入計數(shù)初值；裝入計數(shù)初值0533H0533H OUT 42H，AL；寫入低字節(jié)；寫

49、入低字節(jié) MOV AL，AH OUT 42H，AL；寫入高字節(jié)；寫入高字節(jié) IN AL，61H；讀??；讀取82558255的的PBPB口原輸出值口原輸出值 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器計數(shù)器2的發(fā)聲程序（續(xù)）的發(fā)聲程序（續(xù)） MOV AH，AL；將原輸出的值保留與將原輸出的值保留與AHAH中中 OR AL，03H；使；使PBPB1 1PBPB0 0均為均為1 1 OUT 61H，AL；打開；打開GATEGATE2 2門，輸出方波到揚聲器門，輸出方波到揚聲器 SUB CX，CX；CXCX循環(huán)計數(shù)，最大為循環(huán)計數(shù)，最大為2 216 16 L： LOOP L；循環(huán)延時；循環(huán)延時 DEC BL；子

50、程序入口條件；子程序入口條件 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 計數(shù)器計數(shù)器2的發(fā)聲程序（續(xù)）的發(fā)聲程序（續(xù)） JNZ L；BL=6BL=6發(fā)長聲（發(fā)長聲（3S3S），）， BL=1BL=1發(fā)短聲（發(fā)短聲（0.5S0.5S） MOV AL，AH；取出；取出AHAH中的中的8255PB8255PB口的原輸出值口的原輸出值 OUT 61H，AL；恢復；恢復8255PB8255PB口。當口。當PBPB1 1PBPB0 0不同時為高不同時為高 電平時，停止發(fā)聲電平時，停止發(fā)聲 RET BEEPENDP 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 聲音頻率對照表聲音頻率對照表 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 實時鐘（實時鐘（RTC，Real Time Clock） 70H/71H70H/71H端口端口 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) MC146818MC146818的的引腳及用途引腳及用途 微機接口技術(shù)微機接口技術(shù) 實