第-9-章-計數(shù)器和定時器電路1課件

05十二月2023 (1)一個芯片上有三個獨立的16位計數(shù)器通道； (2)每個計數(shù)器都可以按照二進(jìn)制或二—十進(jìn)制BCD計數(shù)； (3)每個計數(shù)器的計數(shù)速率可高達(dá)2MHz； (4)每個通道有6種工作方式；8253-PIT的主要功能:9.1概述05十二月20238253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-1所示:9.1.18253-PIT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)05十二月20231.數(shù)據(jù)總線緩沖器 8位雙向三態(tài)緩沖器，CPU用輸入輸出指令對8253進(jìn)行讀寫的所有信息，都是通過這8條總線傳送的。2.讀/寫邏輯 讀——數(shù)據(jù)由8253傳向CPU;寫——數(shù)據(jù)由CPU傳向8253。3.控制字寄存器 在8253的初始化編程時，由CPU寫入控制字以決定通道的工作方式，此寄存器只能寫入而不能讀出。4.計數(shù)器0，計數(shù)器1，計數(shù)器2 這是三個計數(shù)器/定時器通道，每一個都是由一個16位的可預(yù)置值的減法計數(shù)器構(gòu)成。從預(yù)置值開始減1計數(shù)。當(dāng)預(yù)置值減到零時，從OUT輸出端輸出一信號。 05十二月2023Intel8253-PIT的引線如圖9-2所示：9.1.28253-PIT的引線05十二月2023 CLK：輸入脈沖線。計數(shù)器就是對這個脈沖計數(shù)。8253規(guī)定，加在CLK引腳的輸入時鐘周期不能小于380ns。GATE：門控信號輸入引腳。當(dāng)GATE引腳為低電平時，通常都是禁止計數(shù)器工作；只有當(dāng)GATE為高電平時，才允許計數(shù)器工作。

OUT：輸出引腳。當(dāng)計數(shù)到“0”時，OUT引線上必然有輸出。 8253內(nèi)部端口的選擇線A1和A0通常接至地址總線的A1和A0。各個通道的讀/寫操作的選擇，如表9-1所示。05十二月2023 在8253的初始化編程中，由CPU向8253的控制字寄存器寫入一個控制字其格式如圖9-3所示。9.28253-PIT的控制字圖9-305十二月20231.數(shù)據(jù)讀/寫格式(D5D4) 在讀取計數(shù)值時，可令D5D4=00，則把寫控制字時的計數(shù)值鎖存，以后再讀取。2.工作方式(D3D2D1) 這三位決定8253的每個通道的6種不同的工作方式。3.數(shù)制選擇(D0) 這位決定8253的每個通道計數(shù)制：二進(jìn)制和二—十進(jìn)制。在二進(jìn)制計數(shù)時，寫入的初值的范圍為0000H～FFFFH，其中0000H是最大值，代表65536；在二—十進(jìn)制時，寫入的初值的范圍為0000～9999，其中0000是最大值，代表10000。05十二月2023 在方式0，當(dāng)控制字CW=10寫入控制字寄存器，則使OUT輸出端變低。要開始計數(shù)，GATE信號必須為高電平。在寫入計數(shù)初值以后，通道開始計數(shù)，在計數(shù)過程中，OUT信號線一直維持為低電平，直到計數(shù)到“0”時，OUT才變?yōu)楦唠娖?。方?過程如圖9-4所示。9.38253-PIT的工作方式

9.3.1方式0——計完最后一個數(shù)時中斷圖9-4CW=10表示只寫低8位計數(shù)值為4。105十二月2023 方式0的主要特點是： (1)計數(shù)器只計數(shù)一遍。當(dāng)計數(shù)到0時，不開始重新計數(shù)。只有在寫入另一個計數(shù)值時，OUT變低，開始新的計數(shù)。 (2)8253內(nèi)部是在CPU寫計數(shù)值的WR信號上升沿，將此值寫入計數(shù)器的初始寄存器，在WR信號上升沿后的下一個CLK脈沖，才將計數(shù)值由時常數(shù)寄存器送至計數(shù)器作為初值，開始計數(shù)。因此，如果設(shè)置計數(shù)初值為N，則輸出信號OUT是在N+1個CLK脈沖之后才變高的。05十二月2023 (3)在計數(shù)過程中，可由門控制信號GATE控制暫停。當(dāng)GATE=0時，計數(shù)暫停；當(dāng)GATE變高后，就接著計數(shù)，其波形如圖9-5所示。圖9-505十二月2023 (4)在計數(shù)過程中可以改變計數(shù)值。若是8位計數(shù)，則在寫入新的計數(shù)值后，計數(shù)器將按新的計數(shù)值重新開始計數(shù)，如圖9-6所示。即改變計數(shù)值是立即有效的。圖9-6 (5)8253內(nèi)部沒有中斷控制電路，也沒有專用的中斷請求引線，所以若要用于中斷，則可以用OUT信號作為中斷請求信號。05十二月2023 8253有六種不同的工作方式，它們的特點不同，因而應(yīng)用的場合也就不同。

9.3.28253-PIT工作方式小結(jié) 1．輸出OUT的初始狀態(tài) 在6種方式中，只有方式0，在寫入控制字后輸出為低。其它5種方式，都是在寫入控制字后輸出為高。 2．計數(shù)值的設(shè)置 任一種方式，只有在寫入計數(shù)值后才能開始計數(shù)，方式0、2、3和4都是在寫入計數(shù)值后，計數(shù)過程就開始了，而方式1和5需要外部觸發(fā)啟動，才開始計數(shù)。 在不同工作方式下，計數(shù)值N對輸出波形的影響是不同的，如表9-2所示。05十二月2023 8253在不同方式下門控輸入信號的作用，如表9-3所示。 GATE輸入總是在CLK輸入時鐘的上升沿被采樣。在方式0、2、3、4中，GATE輸入是電平起作用，邏輯電平在CLK的上升沿采樣。在方式1、2、3、5中，GATE輸入是上升沿起作用的。3．門控信號的作用05十二月2023 4．在計數(shù)過程中改變計數(shù)值 如表9-4所示。表中的立即有效都是指寫入計數(shù)值后的下一個CLK脈沖以后，新的計數(shù)值開始起作用。 5．計數(shù)到0后計數(shù)器的狀態(tài) 在方式0、1、4、5，計數(shù)器計到0后，都從這個最大計數(shù)值繼續(xù)倒計數(shù)。方式2與3是連續(xù)計數(shù)，計數(shù)器自動裝入計數(shù)值繼續(xù)計數(shù)。05十二月2023 初始化編程的步驟為： (1)寫入通道控制字，規(guī)定通道的工作方式。

(2)寫入計數(shù)值。 ①若規(guī)定只寫低8位，則寫入的為計數(shù)值的低8位，高8位自動置0； ②若規(guī)定只寫高8位，則寫入的為計數(shù)值的高8位，低8位自動置0； ③若是16位計數(shù)值，則分兩次寫入，先寫入低8位，再寫入高8位。9.48253--PIT的編程05十二月2023 例如：若要用通道0，工作在方式1，按二—十進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)值為5080H。則初始化編程的步驟為：

(1)確定通道控制字： (2)計數(shù)值的低8位為80H。 (3)計數(shù)值的高8位為50H。05十二月2023 若端口地址位為F8H～FBH，則初始化程序為： MOV AL，33H OUT 0FBH，AL MOV AL，80H OUT 0F8H，AL MOV AL，50H OUT 0F8H，AL05十二月2023 任一通道的計數(shù)值，CPU可用輸入指令讀取。CPU讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計數(shù)器的現(xiàn)行值。但8253的計數(shù)器是16位的，所以要分兩次讀至CPU，因此，若不設(shè)法鎖存，則在輸入過程中，計數(shù)值可能已經(jīng)變化了。要鎖存有兩種辦法：

(1)利用GATE信號使計數(shù)過程暫停。 (2)向8253輸送一個通道控制字，令8253通道中的鎖存器鎖存。當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時，它把計數(shù)器的現(xiàn)行值鎖存(計數(shù)器中繼續(xù)計數(shù))。于是CPU讀取的就是鎖存器中的值。05十二月2023

CPU讀取了計數(shù)值后，自動解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨計數(shù)