7-8253定時器.ppt

1、第七章可程序設(shè)計師接口芯片與應(yīng)用，王東明東南大學(xué)移動通訊國家重點實驗室，2020/7/17，王東明/NCRL，2，學(xué)習(xí)重點：可程序設(shè)計師接口芯片82538259，8255，8250的結(jié)構(gòu)，計程儀編程I/學(xué)習(xí)方法：將實驗與工作緊密結(jié)合第7章可程序設(shè)計師接口芯片與應(yīng)用、2020/7/17、王東明/NCRL、3、I/O地址解查詢密碼方法、地址解查詢密碼方法靈活，將多種多樣的高位地址線與電腦CPU的控制信號組合，用解查詢密碼電路生成I/O接口芯片的片選信號信號CS， 進行實現(xiàn)系統(tǒng)的I/O接口芯片的片上端口地址指定，2020/7/17，王東明/NCRL，4，地址解碼查詢密碼，A15A8決定解碼器使能，A

2、7A5決定芯片通訊端口范圍，A4A0選擇芯片上芯片通訊端口，2020/7 是否兼容硬件方法：時間節(jié)點/計數(shù)器電路在脈沖計數(shù)設(shè)定的時間內(nèi)輸出時間節(jié)點信號，靈活性差嗎？ 采用可編程定時器計數(shù)器的時間節(jié)點時間和計數(shù)值可通過軟件決定變更，設(shè)定后與電腦CPU并行動作，不占用電腦CPU時間。 2020/7/17、王東明/NCRL、6、程序設(shè)計師布爾計數(shù)器/計時器8253-5、8253是可程序設(shè)計師計數(shù)器/計時器接口芯片。 內(nèi)部有3個獨立的計數(shù)器，通過設(shè)定控制字，各計數(shù)器可以以不同的方式動作。 該芯片的最高計數(shù)頻率為2MHz，可用于各種時間節(jié)點波形的生成和外部上通告的計數(shù)。系統(tǒng)時鐘DRAM刷新時間節(jié)點采樣適

3、時控制脈沖計數(shù)，2020/7/17，王東明/NCRL，7，程序設(shè)計師布爾計數(shù)器/計時器8253-5 3:掌握讀取功能和計數(shù)啟動方式的6種工作方式及其輸出波形8253，使用3360芯片和系統(tǒng)的連接芯片的初始化計程儀編程，2020/7/17，王東明/NCRL，8，程序設(shè)計師布爾計數(shù)器/計時器8253-5， 讀及其功能內(nèi)部構(gòu)造地址方式控制字格式動作方式計程儀編程王東明/NCRL，9、大頭針及其功能、數(shù)據(jù)線：寫入控制字、讀寫計數(shù)器的計數(shù)值、計數(shù)器0的時鐘輸入端、計數(shù)器0的輸出端、低電平時，電腦CPU對計數(shù)器計數(shù)將控制字寫入控制字暫存器，在低電平時，電腦CPU讀出所選擇的計數(shù)器，與王東明/NCRL、10

4、、系統(tǒng)的連接圖、CLK、GATE、OUT、D0D7、WR、RD、A1、A0， CS 8253占用的4個接口地址：計數(shù)器0、計數(shù)器1、計數(shù)器2控制暫存器(決定8253的基本地址)、2020/7/17、王東明/NCRL、11、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地址零配件0、地址零配件1、計數(shù)器(3個)的每一個是控制暫存器定徑套占4個地址的3個計數(shù)器、1個控制暫存器、16二進制位初始值暫存器16二進制位計數(shù)寄存器16二進制位輸出鎖存器、(減法計數(shù)器)、2020/7/17、王東明/NCRL 2020/7/17、王東明/NCRL、15、定時/計數(shù)的工作過程、8253的運作模式從計數(shù)初始值定徑套初始值暫存器最初的CLK信號，將初

5、始值暫存器的內(nèi)容放入計數(shù)寄存器后，每當(dāng)CLK信號成為CLK的上升沿時，計數(shù)器對男同性戀控制信號GATE進行采樣，在決定動作狀態(tài)(計數(shù)、觸發(fā)、停止、重定徑套初始值)的CLK的下降沿， 計數(shù)器作動器從初始值開始倒計數(shù)1，其中，0為最大初始值，1為最小值，以這種二進制數(shù)字進行計數(shù)時，0相當(dāng)于216=65536，以BCD (十進制)進行計數(shù)時，0在104=10000減少到0時，OUT側(cè)輸出特殊波形的信號王東明/NCRL，16，運作模式0 :相當(dāng)于計數(shù)結(jié)束發(fā)生中斷的信號的寫入后沿()經(jīng)由CLK ()將n值加載到計數(shù)器。 每通過1個CLK，在CLK的下降沿計數(shù)器就減1。 在n=0時，計數(shù)結(jié)束，OUT從低電

6、平變?yōu)楦唠娖?能夠利用該電平變化向電腦CPU發(fā)出中斷請求)，保持不開始重新計數(shù)。 只有在寫入了另一個計數(shù)值時，才開始新的計數(shù)。 以GATE=0停止計數(shù)，繼續(xù)計數(shù)直到GATE返回到高電平，2020/7/17，王東明/NCRL，17，運作模式0 :計數(shù)結(jié)束時中斷(匯總)，軟件啟動，不自動重復(fù)計數(shù)。 加載初始值后，OUT側(cè)變?yōu)榈碗娖?，計?shù)結(jié)束OUT輸出高電平。 在計數(shù)過程中，門側(cè)應(yīng)保持高電平。 每次寫入時初始值計數(shù)1個周期，計數(shù)停止。 OUT引腳輸出為約(n 1) *CLK寬度的負(fù)脈沖。 在計數(shù)過程中，可隨時變更初始值，重新開始計數(shù)。 2020/7/17、王東明/NCRL、18、動作方式1 :程序設(shè)

7、計師單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、寫入控制字、OUT側(cè)輸出高電平為星空衛(wèi)視電平。 必須在加載計數(shù)初始值n之后等待門的上升，并且然后轉(zhuǎn)換到計數(shù)。然而，在此時OUT降低，開始計數(shù)，并且針對每一計數(shù)脈沖將計數(shù)值減1。 計數(shù)到0時，OUT變?yōu)楦唠娖?，?fù)脈沖結(jié)束，脈沖寬度=tcn(tc為時鐘周期)。 如果在計數(shù)中GATE變低，則不影響計數(shù)。方式1的時間節(jié)點統(tǒng)計圖表(計數(shù)中只有一個GATE的上升沿)、2020/7/17、王東明/NCRL、19、動作方式1 :程序設(shè)計師單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)、計數(shù)中若再次發(fā)生GATE的上升沿觸發(fā)，則采用該方法重新進行脈沖方式1的時間節(jié)點統(tǒng)計圖表(計數(shù)中，GATE不僅是上升沿)、2020/7/17、王東

8、明/NCRL、20、動作方式1 :程序設(shè)計師單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(匯總)、硬件啟動，不自動重復(fù)計數(shù)。 加載初始值后，OUT側(cè)變?yōu)楦唠娖?，計?shù)開始OUT側(cè)變?yōu)榈碗娖?，計?shù)結(jié)束后變?yōu)楦唠娖健?觸發(fā)可以重復(fù)在男同性戀控制信號GATE側(cè)的跳躍觸發(fā)計數(shù)。 下一個門的上升沿提前到達(dá)時，OUT端的負(fù)脈沖寬度為2次計數(shù)過程的和。 即使在計數(shù)中寫入新的初始值也不會影響這次的計數(shù)。2020/7/17、王東明/NCRL、21、動作方式2 :分頻器、寫入控制字、OUT側(cè)輸出高電平輸入星空衛(wèi)視電平、計數(shù)初始值n，開始計數(shù)。 對于計數(shù)脈沖的每個下降沿，n減少1，當(dāng)n減少到1時OUT降低，而當(dāng)n減少到0時OUT增加，從而產(chǎn)生具有與

9、時鐘脈沖周期相同寬度的負(fù)脈沖。 接著自動加載n連續(xù)計數(shù)，輸出頻率為fclk/n。 在計數(shù)過程中，行政許可重新讀取新的n值，下一個計數(shù)周期以新的n值進行計數(shù)。門=1時：方式2的時間節(jié)點統(tǒng)計圖表、2020/7/17、王東明/NCRL、22、動作方式2 :分頻器、計數(shù)中、門0時停止計數(shù)，強制OUT、2020/7/17、王東明/NCRL、23、工作方式2 :分頻加載初始值后，OUT側(cè)變?yōu)楦唠娖?，計?shù)到最后的CLK后，OUT輸出負(fù)脈沖，連續(xù)重復(fù)該過程。 GATE是計數(shù)的控制信號： GATE變低時計數(shù)停止，進一步變高時下一個CLK下降，從初始值開始計數(shù)。 每當(dāng)計數(shù)周期結(jié)束時(變?yōu)?為止)，OUT側(cè)輸出CL

10、K寬度的負(fù)脈沖。 計數(shù)過程是自動重復(fù)的。 即使在計數(shù)過程中變更初始值，也不會影響本輪計數(shù)過程。 2020/7/17、王東明/NCRL、24、工作方式3 :方波頻率發(fā)生器、輸出頻率： fclk/n的方波。 寫入共特羅爾字時，OUT側(cè)將低電平作為星空衛(wèi)視電平輸出，加載計數(shù)值n時變?yōu)楦唠娖健?n是雙位數(shù)，在時鐘脈沖的每個下降沿，n值減少1，達(dá)到n/2時電平變?yōu)榈碗娖?，連續(xù)計數(shù)1次變?yōu)?，然后改變OUT電平，重新加載n，開始計數(shù)。 n為奇數(shù)，輸出高電平寬度為(n 1)/2、低電平寬度為(n-1)/2的方波。 以GATE=0停止計數(shù)，強制OUT輸出高電平，GATE變?yōu)楦唠娖胶?，再次加載n開始計數(shù)。 注：

11、 GATE功能為同方式2、GATE、2020/7/17、王東明/NCRL、25、動作方式3 :方波頻率發(fā)生器(小結(jié)節(jié))、軟件、硬件啟動、自動重復(fù)計數(shù)。 若加入初始值，則OUT端子成為高電平，然后OUT連續(xù)地輸出對稱方形波：前N/2或(N 1)/2個CLK，OUT高后N/2或(N-1)/2個CLK，OUT低. 即使在計數(shù)過程中變更初始值，也不會影響本半轉(zhuǎn)計數(shù)過程。 其佚預(yù)計與方式2相似。2020/7/17、王東明/NCRL、26、動作方式4 :軟件觸發(fā)男同性戀脈沖，寫入控制字時，OUT側(cè)變?yōu)楦唠娖剑瑢懭氤跏贾禃r，計數(shù)器倒計數(shù)1次，OUT電平不變化。 計數(shù)器變?yōu)?時，OUT側(cè)輸出1個脈沖周期的負(fù)脈

12、沖，停止計數(shù)，直到輸入新的計數(shù)值才能開始新的計數(shù)。 在計數(shù)過程中，如果GATE變?yōu)榈碗娖剑瑒t停止計數(shù)，變?yōu)楦唠娖胶螅俅渭虞dn，開始計數(shù)。 2020/7/17、王東明/NCRL、27、動作方式4 :軟件觸發(fā)男同性戀脈沖(總結(jié))、軟件啟動、不自動重復(fù)計數(shù)。 加載初始值后，輸出端變?yōu)楦唠娖剑嫈?shù)結(jié)束，輸出CLK寬度的負(fù)脈沖計數(shù)期間，GATE端保持高電平。 每次寫入初始值時，計數(shù)1個周期，停止計數(shù)。 每當(dāng)計數(shù)周期結(jié)束時(到達(dá)0為止)，OUT側(cè)輸出TCLK寬度的負(fù)脈沖。 即使在計數(shù)過程中變更初始值，也不會影響本輪計數(shù)過程。、2020/7/17、王東明/NCRL、28、動作方式5 :在寫入硬件觸發(fā)男同性

13、戀脈沖、控制字時OUT側(cè)變?yōu)楦唠娖?，在寫入初始值n后，必須等待GATE的上升觸發(fā)后轉(zhuǎn)移到計數(shù)。 計數(shù)器變?yōu)?時，OUT側(cè)輸出1個脈沖周期的負(fù)脈沖。 之后，n值自動加載到計數(shù)器中，但在GATE的上升沿到來之前不重新開始計數(shù)。 如果在計數(shù)過程中GATE變?yōu)榈碗娖?，則不會對計數(shù)產(chǎn)生影響，但在其上升沿將n重新加載到計數(shù)器中，開始計數(shù)。 2020/7/17，王東明/NCRL，29，工作方式5 :硬件觸發(fā)男同性戀脈沖，硬件啟動，不自動重復(fù)計數(shù)。 OUT側(cè)波形與方式4同樣地寫入初始值時，門側(cè)應(yīng)保持低電平。 每當(dāng)出現(xiàn)正脈沖時，GATE就對1個周期進行計數(shù)，并停止計數(shù)。 每當(dāng)計數(shù)周期結(jié)束時(變?yōu)?為止)，OUT

14、側(cè)輸出CLK寬度的負(fù)脈沖。 即使在計數(shù)過程中變更初始值，也不會影響本輪計數(shù)過程。2020/7/17、王東明/NCRL、30、預(yù)計程儀編程和應(yīng)用，在使用8253碼片時，首先進行初始化計程儀編程。 初始化計程儀編程包括兩個步驟：寫入控制字和寫入計數(shù)值。 第一步，寫控制字。 任一計數(shù)器的控制字都從8253的控制器特羅爾端口地址寫入，控制哪一計數(shù)器由控制器特羅爾字的D7D6二進制位決定。 在步驟2中，寫入計數(shù)初始值。 計數(shù)值初始值經(jīng)由各計數(shù)器的端口地址寫入。 如果規(guī)定在特羅爾字中只寫入下位8二進制位則寫入下位8二進制位，如果規(guī)定在上位8二進制位自動定徑套0特羅爾字中只寫入上位8二進制位則寫入上位8二進

15、制位、下位8位自動組0。 如果是16二進制位計數(shù)值，則分2次寫入，寫入低位8二進制位后寫入高位8二進制位。寫入順序：可按計數(shù)器分別寫入控制字和初始值。 也可以先寫入所有的計數(shù)器控制字，然后再寫入它們的初始值。 2020/7/17、王東明/NCRL、31、計程儀編程和應(yīng)用、3個計數(shù)器端口地址為40H、41H、42H、控制暫存器端口地址為43H計數(shù)器1 :每隔一定時間向直接存儲器訪問控制支重輪發(fā)出動態(tài)RAM更新請求信號。 計數(shù)器2 :產(chǎn)生控制電動式揚聲器發(fā)音的方形波。 RESETDRV、外圍搖滾樂連接、直接存儲器訪問控制支重輪連接例如8237、動態(tài)RAM更新請求信號DRQ0、生成OUT1的上升沿的

16、定徑套1、生成請求、直接存儲器訪問控制支重輪接收更新請求而返回的響應(yīng)信號、重定徑套U21、200 也就是說，輸出的方波頻率為1.19/65536=18.21Hz，即每隔55ms發(fā)生中斷請求。 普計程儀蘭： MOV AL、36H； 36h=00110110 b輸出43 h、AL； 寫入控制字MOV AL、0； 預(yù)定徑套計數(shù)值OUT 40H，AL； 首先寫羅伯特OUT 40H、AL。 再寫入字節(jié)、2020/7/17、王東明/NCRL、33、預(yù)計程儀編程與應(yīng)用、計數(shù)器1 :動態(tài)RAM時間節(jié)點刷新動作為方式2、計數(shù)值為18，即輸出的頻率為： 1.19/18=66.1 54 h=01010100 b輸出

17、43 h、AL； 寫入控制字MOV AL、12H； 預(yù)定徑套計數(shù)值OUT 41H，AL； 輕字節(jié)，2020/7/17，王東明/NCRL，34，預(yù)計程儀編程和應(yīng)用，計數(shù)器2 :電腦音箱音工作方式3，計數(shù)值是1331(533H )，即輸出的頻率是與1.19/1331預(yù)定徑套的計程儀柱： MOV AL， b6h=10110110 b輸出43 h、AL。 寫入控制字MOV AL、33H； 預(yù)定徑套計數(shù)值OUT 42H，AL； 首先寫羅伯特MOV AL，05H。 預(yù)定徑套計數(shù)值OUT 42H，AL； 此外，還寫了高字節(jié)、2020/7/17、王東明/NCRL、35、8253應(yīng)用例，下圖為用8253監(jiān)視的生產(chǎn)流水線的圖像，通過50個工作電腦音箱鳴響5秒鐘，頻率為2000Hz。2020/7/17、王東明/NCRL、36、預(yù)計程儀編程和應(yīng)用，計數(shù)器0以方式2分頻方式進行動作