微機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器控制接口

1、1第第5章章-3 定時(shí)計(jì)數(shù)控制接口定時(shí)計(jì)數(shù)控制接口教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):n 8253的引腳功能和6種工作方式n 8253的編程n 8253在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用2定時(shí)器和計(jì)數(shù)器定時(shí)控制定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中極為重要：在微機(jī)系統(tǒng)中極為重要：nDRAM刷新定時(shí)；刷新定時(shí)；n系統(tǒng)日歷時(shí)鐘；系統(tǒng)日歷時(shí)鐘；n喇叭的聲源；喇叭的聲源；n實(shí)時(shí)控制；實(shí)時(shí)控制；n定時(shí)采樣；定時(shí)采樣；n3定時(shí)器和計(jì)數(shù)器（續(xù)）n定時(shí)器定時(shí)器由數(shù)字電路中的由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路構(gòu)成，構(gòu)成，通過記錄高精度晶振脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，通過記錄高精度晶振脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔；輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔；n計(jì)數(shù)電路如果記錄外設(shè)提供的具

2、有一定計(jì)數(shù)電路如果記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號(hào)時(shí)，它主要反映脈沖隨機(jī)性的脈沖信號(hào)時(shí)，它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)），常又稱為常又稱為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器。4定時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)方法n軟件方式軟件方式利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序段（時(shí)程序段（如如循環(huán)循環(huán)）實(shí)現(xiàn)。節(jié)省硬件，實(shí)現(xiàn)。節(jié)省硬件，但但CPU一直被占用，一直被占用，CPU效率低；效率低；n不可編程不可編程硬件方式硬件方式采用采用分頻器分頻器、單單穩(wěn)電路穩(wěn)電路或或簡易定時(shí)電路簡易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間；控制定時(shí)時(shí)間；n可編程的硬件定時(shí)方式可編程的硬件定時(shí)方式軟件硬件相軟件硬件相

3、結(jié)合結(jié)合、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈活的定時(shí)電路，如便靈活的定時(shí)電路，如Intel 8253。5目錄n5.1 8253的結(jié)構(gòu)原理的結(jié)構(gòu)原理 n5.2 8253的工作方式的工作方式n5.3 8253的編程的編程n5.4 8253在在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用系列機(jī)上的應(yīng)用65.1 8253的結(jié)構(gòu)原理nIntel公司開發(fā)的公司開發(fā)的可編程可編程計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片；定時(shí)器芯片；n驅(qū)動(dòng)電壓為驅(qū)動(dòng)電壓為+5V，單電源；，單電源；nDIP封裝，封裝，24個(gè)個(gè)引腳；引腳；n其內(nèi)有其內(nèi)有三個(gè)三個(gè)獨(dú)立的獨(dú)立的16位位計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器有有6種種工作方式

4、；工作方式；n可應(yīng)用于可應(yīng)用于方波發(fā)生器方波發(fā)生器、分頻器分頻器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘、事件計(jì)數(shù)器事件計(jì)數(shù)器和和程控單脈沖發(fā)生器程控單脈沖發(fā)生器等；等；n作為作為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器：設(shè)置好計(jì)數(shù)初值后，開始減：設(shè)置好計(jì)數(shù)初值后，開始減1計(jì)數(shù)，減為計(jì)數(shù)，減為“0”時(shí)，輸出一個(gè)信號(hào)。時(shí)，輸出一個(gè)信號(hào)。75.1 8253的結(jié)構(gòu)原理（續(xù)）n作為作為定時(shí)器定時(shí)器：設(shè)置好定時(shí)常數(shù)后，開始減：設(shè)置好定時(shí)常數(shù)后，開始減1計(jì)數(shù)，按定時(shí)常數(shù)不斷輸出為時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)，按定時(shí)常數(shù)不斷輸出為時(shí)鐘周期整數(shù)倍的定時(shí)間隔；整數(shù)倍的定時(shí)間隔；n計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的主要差別：計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的主要差別：作為作為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器，在減到在減到“0”以后，

5、輸出一個(gè)信號(hào)結(jié)束；而以后，輸出一個(gè)信號(hào)結(jié)束；而作為作為定時(shí)器定時(shí)器，則不斷產(chǎn)生信號(hào)。但，則不斷產(chǎn)生信號(hào)。但兩者沒兩者沒有本質(zhì)差別，都是基于計(jì)數(shù)器的有本質(zhì)差別，都是基于計(jì)數(shù)器的“減減1”工工作。作。85.1.1 8253的結(jié)構(gòu)框圖91. 數(shù)據(jù)總線緩沖器n雙向三態(tài)雙向三態(tài)8位寄存器；位寄存器；n與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線D7D0相連；相連；nCPU通過數(shù)據(jù)總線緩沖器向通過數(shù)據(jù)總線緩沖器向8253寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)和命令，或從數(shù)據(jù)總線緩沖器中讀取數(shù)據(jù)和命令，或從數(shù)據(jù)總線緩沖器中讀取數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息；和狀態(tài)信息；n三個(gè)基本功能：三個(gè)基本功能：通過編程向通過編程向8253寫入其工寫入其工作方式的命令、向計(jì)

6、數(shù)寄存器裝入數(shù)據(jù)、作方式的命令、向計(jì)數(shù)寄存器裝入數(shù)據(jù)、讀出計(jì)數(shù)值。讀出計(jì)數(shù)值。102. 讀寫控制邏輯n從系統(tǒng)總線接收讀、寫信號(hào)和地址信從系統(tǒng)總線接收讀、寫信號(hào)和地址信號(hào)；號(hào)；n選擇讀出或?qū)懭爰拇嫫鳎贿x擇讀出或?qū)懭爰拇嫫?；n確定數(shù)據(jù)傳輸方向。確定數(shù)據(jù)傳輸方向。113. 計(jì)數(shù)器n3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道；位計(jì)數(shù)器通道；n每個(gè)計(jì)數(shù)器有每個(gè)計(jì)數(shù)器有6種工作方式；種工作方式；n按二進(jìn)制或十進(jìn)制（按二進(jìn)制或十進(jìn)制（BCD碼）計(jì)數(shù)。碼）計(jì)數(shù)。12計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)數(shù)初值存于計(jì)數(shù)初值存于預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器；在計(jì)數(shù)過程中，；在計(jì)數(shù)過程中，減法減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不的值不

7、斷遞減，而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。變。輸出鎖存器輸出鎖存器用于寫入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前用于寫入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值135.1.2 8253的引腳D7-D0：數(shù)據(jù)線，雙向：數(shù)據(jù)線，雙向CS*：片選信號(hào)：片選信號(hào),片外譯碼片外譯碼RD*/WR*：讀：讀/寫控制寫控制A1-A0：地址線：地址線 ,片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼 CS*、RD*/WR*、A1-A0組合決定對(duì)內(nèi)部寄存器的組合決定對(duì)內(nèi)部寄存器的讀讀/寫操作寫操作 14計(jì)數(shù)器的3個(gè)引腳信號(hào)nCLK時(shí)鐘輸入信號(hào)時(shí)鐘輸入信號(hào)在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（下降沿），此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減計(jì)數(shù)

8、器的計(jì)數(shù)值減1，作為計(jì)量的基本時(shí)，作為計(jì)量的基本時(shí)鐘；鐘；nGATE門控輸入信號(hào)門控輸入信號(hào)為輸入信號(hào)，控為輸入信號(hào)，控制啟動(dòng)計(jì)數(shù)器制啟動(dòng)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器工作，可分成定時(shí)器工作，可分成電平電平控制控制和和上升沿上升沿控制兩種類型；控制兩種類型；nOUT計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)當(dāng)一次計(jì)數(shù)過當(dāng)一次計(jì)數(shù)過程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為0），），OUT引腳上將引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。15目錄n5.1 8253的結(jié)構(gòu)原理的結(jié)構(gòu)原理 n5.2 8253的工作方式的工作方式n5.3 8253的編程的編程n5.4 8253在在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用系列機(jī)上的應(yīng)用165.2 82

9、53的工作方式8253的的每個(gè)通道每個(gè)通道均可以通過編程選擇均可以通過編程選擇6種工種工作方式之一，分別為：作方式之一，分別為：n 方式方式0： 計(jì)數(shù)到零產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；計(jì)數(shù)到零產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；n 方式方式1： 硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖觸發(fā)器；硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖觸發(fā)器；n 方式方式2： 分頻器；分頻器；n 方式方式3： 方波發(fā)生器（用得最多的方式）；方波發(fā)生器（用得最多的方式）；n 方式方式4： 軟件觸發(fā)選通；軟件觸發(fā)選通；n 方式方式5： 硬件觸發(fā)選通。硬件觸發(fā)選通。17對(duì)于每種工作方式，對(duì)于每種工作方式，特別注意：特別注意：n啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)方式；啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)方式；n計(jì)數(shù)過程中計(jì)數(shù)過程中

10、GATE控制信號(hào)的變化對(duì)控制信號(hào)的變化對(duì)計(jì)數(shù)操作的影響；計(jì)數(shù)操作的影響；n計(jì)數(shù)過程中計(jì)數(shù)過程中“計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值”改變對(duì)計(jì)改變對(duì)計(jì)數(shù)操作的影響；數(shù)操作的影響；n輸出波形。輸出波形。5.2 8253的工作方式（續(xù)）18方式0 計(jì)數(shù)結(jié)束發(fā)中斷請(qǐng)求GATEOUTCLK 031244方式方式0WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過過程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束19方式0的特點(diǎn)n計(jì)數(shù)器只計(jì)計(jì)數(shù)器只計(jì)一遍一遍，而不能重復(fù)工作；，而不能重復(fù)工作；n寫入計(jì)數(shù)初值后，下一個(gè)寫入計(jì)數(shù)初值后，下一個(gè)CLK脈沖的下降脈沖的下降沿計(jì)數(shù)器才開始沿計(jì)數(shù)器才開始減減1計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)

11、；n在計(jì)數(shù)過程中，可由在計(jì)數(shù)過程中，可由GATE信號(hào)控制暫停。信號(hào)控制暫停。當(dāng)當(dāng)GATE變?yōu)樽優(yōu)榈偷蜁r(shí)，計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)暫停暫停；當(dāng)；當(dāng)GATE信號(hào)變信號(hào)變高高后又后又接著計(jì)數(shù)接著計(jì)數(shù)；n在計(jì)數(shù)過程中若寫入新的在計(jì)數(shù)過程中若寫入新的“計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值”，則重新開始計(jì)數(shù)。則重新開始計(jì)數(shù)。輸出波形20方式1可編程單脈沖設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值硬硬件件啟啟動(dòng)動(dòng)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過過程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATEOUTCLK 031244方式方式1WR21方式1的特點(diǎn)n若設(shè)置初值為若設(shè)置初值為N，則輸出為，則輸出為N個(gè)個(gè)CLK周期寬度周期寬度的的負(fù)負(fù)脈沖脈沖；n

12、計(jì)數(shù)到零時(shí)，可再次由計(jì)數(shù)到零時(shí)，可再次由GATE上升沿觸發(fā)，輸出上升沿觸發(fā)，輸出同樣寬度的負(fù)脈沖，而不必重新寫入初值，即同樣寬度的負(fù)脈沖，而不必重新寫入初值，即可可重復(fù)觸發(fā)重復(fù)觸發(fā)；n在計(jì)數(shù)過程中（輸出負(fù)脈沖期間），可由在計(jì)數(shù)過程中（輸出負(fù)脈沖期間），可由GATE上升沿再觸發(fā)；上升沿再觸發(fā)；n在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，CPU可改變初值，這時(shí)計(jì)數(shù)過程可改變初值，這時(shí)計(jì)數(shù)過程不受影響，計(jì)數(shù)到不受影響，計(jì)數(shù)到0后輸出變高。當(dāng)再次觸發(fā)時(shí)，后輸出變高。當(dāng)再次觸發(fā)時(shí)，計(jì)數(shù)器才開始按新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。即改變計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器才開始按新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。即改變計(jì)數(shù)初值是下次有效的。初值是下次有效的。輸出波形22方式2

13、分頻器23方式2的特點(diǎn)n不用重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值，通道能不用重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值，通道能連續(xù)工作連續(xù)工作；n如果初值為如果初值為N，則每，則每輸入輸入N個(gè)個(gè)CLK脈沖，輸出脈沖，輸出1個(gè)負(fù)個(gè)負(fù)脈沖，負(fù)脈沖的寬度為脈沖，負(fù)脈沖的寬度為1個(gè)個(gè)CLK周期，重復(fù)周期為周期，重復(fù)周期為N倍的倍的CLK周期；周期；n計(jì)數(shù)過程中可由計(jì)數(shù)過程中可由GATE信號(hào)控制，當(dāng)信號(hào)控制，當(dāng)GATE信號(hào)變低信號(hào)變低時(shí)，立即暫停現(xiàn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)時(shí)，立即暫停現(xiàn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)GATE信號(hào)變高后，從計(jì)信號(hào)變高后，從計(jì)數(shù)初值開始重新計(jì)數(shù)；數(shù)初值開始重新計(jì)數(shù)；n如果在計(jì)數(shù)過程中，如果在計(jì)數(shù)過程中，CPU重新寫入計(jì)數(shù)初值，則對(duì)重新寫入計(jì)數(shù)初值，則對(duì)于

14、正在進(jìn)行的計(jì)數(shù)無影響，而是從下一個(gè)計(jì)數(shù)操作于正在進(jìn)行的計(jì)數(shù)無影響，而是從下一個(gè)計(jì)數(shù)操作周期開始按新的計(jì)數(shù)值改變輸出脈沖的頻率。周期開始按新的計(jì)數(shù)值改變輸出脈沖的頻率。輸出波形24方式3方波發(fā)生器25方式3的特點(diǎn)n注意初值注意初值N為為偶數(shù)偶數(shù)或或奇數(shù)奇數(shù)時(shí)，輸出信號(hào)的差時(shí)，輸出信號(hào)的差別。別。n在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，GATE信號(hào)變低則暫?，F(xiàn)行信號(hào)變低則暫?，F(xiàn)行計(jì)數(shù)過程，直到計(jì)數(shù)過程，直到GATE變高，將從計(jì)數(shù)初值變高，將從計(jì)數(shù)初值開始重新計(jì)數(shù)。開始重新計(jì)數(shù)。n如果要求改變輸出方波的頻率，則如果要求改變輸出方波的頻率，則CPU可在可在任何時(shí)候重新寫入初值，并從下一個(gè)計(jì)數(shù)操任何時(shí)候重新寫入初

15、值，并從下一個(gè)計(jì)數(shù)操作周期開始改變輸出方波的頻率。作周期開始改變輸出方波的頻率。輸出波形26Review（1）27Review（2）n 方式方式0： 計(jì)數(shù)到零產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；計(jì)數(shù)到零產(chǎn)生中斷請(qǐng)求； 方式方式1： 硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖觸發(fā)器；硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖觸發(fā)器；n 方式方式2： 分頻器；分頻器； 方式方式3： 方波發(fā)生器（用得最多的方式）；方波發(fā)生器（用得最多的方式）；n 方式方式4： 軟件觸發(fā)選通；軟件觸發(fā)選通； 方式方式5： 硬件觸發(fā)選通。硬件觸發(fā)選通。28方式4 軟件觸發(fā)選通信號(hào)29方式4的特點(diǎn)n若初值為若初值為N ，則寫入初值后的，則寫入初值后的N+1個(gè)個(gè)CLK脈脈沖才輸出一個(gè)

16、負(fù)脈沖，負(fù)脈沖的寬度為一個(gè)沖才輸出一個(gè)負(fù)脈沖，負(fù)脈沖的寬度為一個(gè)CLK周期。周期。n當(dāng)當(dāng)GATE為高時(shí)，允許計(jì)數(shù)；為高時(shí)，允許計(jì)數(shù)；GATE為低時(shí)，為低時(shí)，禁止計(jì)數(shù)，再次變?yōu)楦邥r(shí)，計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)初禁止計(jì)數(shù)，再次變?yōu)楦邥r(shí)，計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)初值重新開始計(jì)數(shù)。值重新開始計(jì)數(shù)。n在計(jì)數(shù)過程中改變初值，則按新的初值重新在計(jì)數(shù)過程中改變初值，則按新的初值重新計(jì)數(shù)，即改變初值是立即有效的。計(jì)數(shù)，即改變初值是立即有效的。輸出波形30方式5 硬件觸發(fā)選通信號(hào)31方式5 的特點(diǎn)n初值為初值為N，則在門控，則在門控GATE上升沿觸發(fā)后，經(jīng)過上升沿觸發(fā)后，經(jīng)過N+1個(gè)個(gè)CLK脈沖，才輸出一個(gè)脈沖，才輸出一個(gè)CLK周期的負(fù)脈

17、沖；周期的負(fù)脈沖；n若在計(jì)數(shù)過程中再次出現(xiàn)門控若在計(jì)數(shù)過程中再次出現(xiàn)門控GATE觸發(fā)信號(hào)，則觸發(fā)信號(hào)，則將將從初值開始重新計(jì)數(shù)從初值開始重新計(jì)數(shù)，但，但OUT輸出的輸出的高電平不受高電平不受影響影響；n若在計(jì)數(shù)過程中改變初值，只要在計(jì)數(shù)到若在計(jì)數(shù)過程中改變初值，只要在計(jì)數(shù)到0之前不出之前不出現(xiàn)新的門控觸發(fā)信號(hào)，則原計(jì)數(shù)過程不受影響；等現(xiàn)新的門控觸發(fā)信號(hào)，則原計(jì)數(shù)過程不受影響；等計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)到0并出現(xiàn)新的門控觸發(fā)信號(hào)后，再按新的計(jì)數(shù)并出現(xiàn)新的門控觸發(fā)信號(hào)后，再按新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。若在寫入了新的計(jì)數(shù)初值后，在未計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。若在寫入了新的計(jì)數(shù)初值后，在未計(jì)數(shù)到到0之前有門控觸發(fā)信號(hào)出現(xiàn)，則立即按新的

18、計(jì)數(shù)初之前有門控觸發(fā)信號(hào)出現(xiàn)，則立即按新的計(jì)數(shù)初值重新開始計(jì)數(shù)。值重新開始計(jì)數(shù)。輸出波形326種工作方式比較n方式方式2、方式、方式4和方式和方式5的輸出波形相同。但方的輸出波形相同。但方式式2是自動(dòng)重復(fù)工作的，而方式是自動(dòng)重復(fù)工作的，而方式4需要由軟件需要由軟件觸發(fā)啟動(dòng)，方式觸發(fā)啟動(dòng)，方式5需要由硬件觸發(fā)啟動(dòng)；需要由硬件觸發(fā)啟動(dòng)；n方式方式1與方式與方式5的觸發(fā)信號(hào)相同，但輸出波形的觸發(fā)信號(hào)相同，但輸出波形不同；不同；n在在6種工作方式中，只有種工作方式中，只有方式方式0，在寫入控制，在寫入控制字后輸出為字后輸出為低低；其余；其余5種方式種方式，都是在寫入控，都是在寫入控制字后輸出為制字后輸

19、出為高高；33n6種工作方式中的任何一種方式，只有在寫入種工作方式中的任何一種方式，只有在寫入計(jì)數(shù)初值后才能開始計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)初值后才能開始計(jì)數(shù)；n6種工作方式中，只有方式種工作方式中，只有方式2和方式和方式3為自動(dòng)重為自動(dòng)重復(fù)工作方式，其他復(fù)工作方式，其他4種方式都是一次性計(jì)數(shù)，種方式都是一次性計(jì)數(shù)，要繼續(xù)工作需要重新啟動(dòng)。要繼續(xù)工作需要重新啟動(dòng)。6種工作方式比較（續(xù)）34目錄n5.1 8253的結(jié)構(gòu)原理的結(jié)構(gòu)原理 n5.2 8253的工作方式的工作方式n5.3 8253的編程的編程n5.4 8253在在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用系列機(jī)上的應(yīng)用355.3 8253的編程n8253加電后的工作方式

20、不確定；加電后的工作方式不確定；n8253必須初始化編程，才能正常工作；必須初始化編程，才能正常工作；n寫計(jì)數(shù)初值必須寫計(jì)數(shù)初值必須先寫入控制字；先寫入控制字；n初值必須遵守控制字中規(guī)定的計(jì)數(shù)格式。初值必須遵守控制字中規(guī)定的計(jì)數(shù)格式。D7D6D5D4D3D2D1D0361 寫入方式控制字計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀寫格式讀寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D000 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211 非法非法00 計(jì)數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫低字節(jié)只讀寫低字節(jié)10 只讀寫高字節(jié)只讀寫高字節(jié)11 先讀寫低字節(jié)先讀寫低字節(jié) 后讀寫高字節(jié)后讀寫高字節(jié)0

21、00 方式方式0001 方式方式1010 方式方式2011 方式方式3100 方式方式4101 方式方式50 二進(jìn)制二進(jìn)制1 十進(jìn)制十進(jìn)制控制字寫入控制字控制字寫入控制字I/O地址（地址（A1A011）372 寫入計(jì)數(shù)值n選擇二進(jìn)制時(shí)選擇二進(jìn)制時(shí)n計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000HFFFFHn最大值為最大值為65536n選擇十進(jìn)制（選擇十進(jìn)制（BCD碼）碼）n計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：00009999n最大值為最大值為10000383 讀取計(jì)數(shù)值n對(duì)對(duì)8位位數(shù)據(jù)線，讀取數(shù)據(jù)線，讀取16位計(jì)數(shù)值位計(jì)數(shù)值需分需分兩次兩次；n計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行鎖存

22、，然后讀?。烘i存，然后讀?。簄向控制字向控制字I/O地址：給地址：給8253寫入鎖存命令寫入鎖存命令n從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器I/O地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制39寫入順序?qū)懭腠樞? 可按計(jì)數(shù)器分別寫可按計(jì)數(shù)器分別寫入控制字和初值；入控制字和初值； 也可先寫所有計(jì)數(shù)也可先寫所有計(jì)數(shù)器控制字，再寫入器控制字，再寫入它們的初值。它們的初值。4 初始化程序順序404 初始化程序順序例例1：若用：若用8253的計(jì)數(shù)通道的計(jì)數(shù)通道1，工作在方式，工作在方式0，按，按8位位二進(jìn)制計(jì)數(shù)，初值為二進(jìn)制計(jì)數(shù)，初值為128(80H)，

23、試編寫初始化程序，試編寫初始化程序，設(shè)口地址為設(shè)口地址為48H4BH。解：解：控制字為控制字為01010000=50H， 8位計(jì)數(shù)初值為位計(jì)數(shù)初值為80H MOVAL，50H；設(shè)置通道；設(shè)置通道1控制字控制字 OUT4BH， AL MOVAL， 80H；寫通道；寫通道1計(jì)數(shù)初值，只寫低計(jì)數(shù)初值，只寫低8位位 OUT49H， AL 414 初始化程序順序（續(xù)）例例2：若用：若用8253通道通道1，工作在方式，工作在方式1，按十進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，按十進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為初值為2010，端口地址為，端口地址為48H4BH，試編寫初始化程序。，試編寫初始化程序。解：解：通道控制字為通道控制字為01110

24、011=73H，計(jì)數(shù)初值高，計(jì)數(shù)初值高8位為位為20，低，低8位為位為10（注意：（注意：實(shí)際編程時(shí)要寫實(shí)際編程時(shí)要寫20H和和10H）。）。MOV AL， 73H；寫通道；寫通道1控制字控制字OUT 4BH， ALMOV AL， 10H；寫通道；寫通道1計(jì)數(shù)初值低計(jì)數(shù)初值低8位位OUT 49H， ALMOV AL， 20H；寫通道；寫通道1計(jì)數(shù)初值高計(jì)數(shù)初值高8位位OUT 49H， AL 42目錄n5.1 8253的結(jié)構(gòu)原理的結(jié)構(gòu)原理 n5.2 8253的工作方式的工作方式n5.3 8253的編程的編程n5.4 8253在在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用系列機(jī)上的應(yīng)用435.4 8253在IBM

25、 PC系列機(jī)上的應(yīng)用回顧44n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 編程為編程為定時(shí)器定時(shí)器，至，至8259A的的IR0輸入端，產(chǎn)生電子輸入端，產(chǎn)生電子鐘時(shí)間基準(zhǔn)，計(jì)算一天的時(shí)間。鐘時(shí)間基準(zhǔn)，計(jì)算一天的時(shí)間。n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM刷新定時(shí)，每隔刷新定時(shí)，每隔15.12微秒產(chǎn)生一次輸微秒產(chǎn)生一次輸出信號(hào)，請(qǐng)求執(zhí)行動(dòng)態(tài)出信號(hào)，請(qǐng)求執(zhí)行動(dòng)態(tài)RAM刷新操作。刷新操作。n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 編程為方波輸出，至揚(yáng)聲器，控制其音調(diào)和發(fā)音編程為方波輸出，至揚(yáng)聲器，控制其音調(diào)和發(fā)音長短。長短。5.4 8253在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用（續(xù)）45n對(duì)于對(duì)于8088，8253 I/O口地址為口地址為40H-43Hn計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0

26、 控制字為控制字為36H，工作方式，工作方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為數(shù)初值為0000H，頻率為，頻率為18.2 Hz。n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 控制字為控制字為54H，工作方式，工作方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為數(shù)初值為12H，頻率為，頻率為66.3 KHz。n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 控制字為控制字為B6H，工作方式，工作方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值根據(jù)需要設(shè)定。數(shù)初值根據(jù)需要設(shè)定。5.4 8253在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用（續(xù)）46綜合舉例1例例1： 8253用作脈沖發(fā)生器用作脈沖發(fā)生器設(shè)時(shí)鐘設(shè)時(shí)鐘CLK的頻率為的頻率為2MHz (即即T=0.5s)，要，

27、要求產(chǎn)生求產(chǎn)生重復(fù)重復(fù)周期為周期為5s，脈沖寬度為，脈沖寬度為1s的輸?shù)妮敵雒}沖，出脈沖，如下圖所示如下圖所示。假定端口地址為。假定端口地址為40H-43H，可引入一片，可引入一片反相器反相器。47解：解：n用計(jì)數(shù)器用計(jì)數(shù)器1作分頻器（方式作分頻器（方式2），以決定脈沖），以決定脈沖信號(hào)的周期；信號(hào)的周期；nCLK的周期的周期T = 0.5 s，故計(jì)數(shù)器，故計(jì)數(shù)器1的初值設(shè)的初值設(shè)為為10，即，即10分頻，輸出分頻，輸出OUT1是周期為是周期為5 s的，的，脈沖寬度為脈沖寬度為0.5 s信號(hào)；信號(hào)；n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0作單穩(wěn)（方式作單穩(wěn)（方式1），用于決定脈沖的），用于決定脈沖的寬度；寬度；n計(jì)數(shù)

28、器計(jì)數(shù)器1的輸出接至計(jì)數(shù)器的輸出接至計(jì)數(shù)器0 的的GATE0，用作，用作單穩(wěn)的觸發(fā)信號(hào)；單穩(wěn)的觸發(fā)信號(hào)；綜合舉例148n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值設(shè)定為的計(jì)數(shù)初值設(shè)定為2，使其輸出信號(hào)，使其輸出信號(hào)負(fù)脈沖的寬度為負(fù)脈沖的寬度為1s，再經(jīng)，再經(jīng)反相后反相后即為所要求即為所要求的脈沖信號(hào)。的脈沖信號(hào)。綜合舉例149綜合舉例150n具體編程為：具體編程為：MOV AL，00010011B ；設(shè)置控制字，計(jì)數(shù)器；設(shè)置控制字，計(jì)數(shù)器0為方式為方式1，OUT43H，AL ；只寫低；只寫低8位，位，BCD計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)MOV AL，2H ；設(shè)置計(jì)數(shù)器；設(shè)置計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值為的計(jì)數(shù)初值為2OUT40H，ALMOV

29、AL，01010101B ；計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器1為方式為方式2，只寫低，只寫低8位，位，OUT43H，AL ；BCD計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)MOV AL, 10H ；設(shè)置計(jì)數(shù)器；設(shè)置計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)初值為的計(jì)數(shù)初值為10HOUT41H，AL 綜合舉例151n利用利用8255與與8253實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)開關(guān)檢測開關(guān)檢測和和繼電器繼電器控制電路；控制電路；n當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，使繼電器通電動(dòng)作；開關(guān)閉合時(shí)，使繼電器通電動(dòng)作；開關(guān)K斷開時(shí)，繼斷開時(shí)，繼電器不動(dòng)作；電器不動(dòng)作；n系統(tǒng)每隔系統(tǒng)每隔100ms檢測一次開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的繼電器控檢測一次開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的繼電器控制；制；n初始狀態(tài)下繼電器不動(dòng)作。初始狀態(tài)下繼電器不動(dòng)作。n要求：要求：1）編寫）編寫8253與與8255的初始化程序；的初始化程序； 2）編寫中斷服務(wù)程序；）編寫中斷服務(wù)程序； 3）連接相應(yīng)的連線。）連接相應(yīng)的連線。綜合舉例25253題目分析題目分析n使使8255的的A端口端口和和B端口端口均工作于均工作于方式方式0；n8253計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0和和計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1均工作于均工作于方式方式3，利用，利用OUT0的的輸出作為計(jì)數(shù)器輸出作為計(jì)數(shù)器1的時(shí)鐘信號(hào)，其輸出頻率為的時(shí)鐘信號(hào)，其輸出頻率為2KH