《微机原理与应用教学资料》第八章 8253.ppt
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1、1,第八章 可编程计数器/定时器8253及其应用,8-1 概述 8-1 8253结构和工作原理 8-2 8253应用举例,电气学院学习部资料库,2,8.1 概述,定时.计数 定时 软件定时 不可编程的硬件定时 可编程的硬件定时 一、软件定时 1、CPU循环执行一条或一系列指令 例:CPU的时钟频率为5MHz,则1个时钟周期为T= s 执行一条指令所需要的时间=0.2s所需时钟周期 编一程序实现延时1ms 时钟周期执行次数 MOV CX ,N ;41 NEXT: NOP ;3N NOP ;3N LOOP NEXT ;循环时为17,不循环时为5,电气学院学习部资料库,3, T=0.2s 要延时1m
2、s所需要的总的时钟周期数 =4+3N+3N+17(N-1)+5=23N-8=5000 N= =218=ODAH 2、缺点:CPU利用率太低 二、不可编程的硬件定时 1、555芯片+外接电阻、电容 2、缺点:定时不能由程序控制,定时精度不高,电气学院学习部资料库,4,三、可编程的硬件定时:8253芯片 1、对8253设定计数初值启动工作时间到,自动形成输出信号 向CPU提出中断请求,启动设备工作 2、特点:提高了CPU的利用率,定时精度高 四、计数 : 8253芯片 计数脉冲信号由外部事件提供。,电气学院学习部资料库,5,8.2 8253的结构和工作原理,一. 8253的编程结构 图9-1 1.
3、数据总线缓冲器 接数据总线低8位,传送信息 控制字 输入 计数初值 计数值 输出 2. 读/写控制电路 CS :片选信号,接I/O端口译码电路74LS138输出 RD、WR :读写信号,接CPU的RD、WR。 A1、A0:端口选择信号,接8086CPU的A2、A1地址线 若为8088CPU,8位数据线,则接系统的A1、A0(实验用电路) 00:计数器0 01: 1 8253需要4个端口地址 10: 2 11:控制器R,电气学院学习部资料库,6,例:8253的基地址为FOH(11110000B) 则:计数器0:FOH;计数器1:F2H;计数器2:F4H;控制寄存器:F6H 3.计数器02 3个计
4、数器通道完全独立、结构完全相同。包括 4个寄存器R 2个输入信号 CLK,GATE 1个输出信号 OUT 控制字R: 8位 计数初值R: 16位 计数执行部件:16位,减法计数器 计数输出R: 16位,锁存执行部件的值 16位R可分为高8位和低8位,必要时用作8位寄存器 CLK:脉冲输入 时钟脉冲(定时) 要求2MHz ,高于时须分频。 计数脉冲,外部事件引起,电气学院学习部资料库,7,OUT:脉冲输出 GATE:门控信号,决定是否允许计数 二.工作原理 倒计数法:预置一初值,GATE有效,将计数初值装入执行部件,然后开始递减计数。(CLK端每输入一个脉冲,计数值-1,当计数值=0,便从OUT
5、引脚输出一个脉冲信号) 定时: CLK输入脉冲频率一定(fCLK) 定时时间=1/fCLK 输入脉冲数(计数初值) 计数初值=定时时间/TCLK 例:若CLK脉冲频率fCLK=1MHz脉冲周期TCLK=1s 若定时时间T=0.5ms 则计数初值n=0.510-3/110-6=500 2. 计数 CLK输入脉冲的间隔可以不相等,电气学院学习部资料库,8,三、 控制字寄存器 通道选择 读/写操作位 模式选择 (6种工作方式) 1:BCD码计数 0:二进制计数 3个通道共用1个控制字寄存器,D7、D6决定向哪一个通道写入控制字 RL1、RL0: 00 - 计数器锁存 01 - 只读写低8位 10 -
6、 只读写高8位 11 先读写低8位,后读写高8位 BCD:初值范围为00009999H 0000表示最大值 104 =10000 二进制: 0000FFFFH 216 =65536,电气学院学习部资料库,9,四、初始化编程步骤 步骤:1、写入控制字 A1A0=11 初始化控制字寄存器,复位OUT,并使计数器清0 2、写入计数初值 A1A0=00,01,10 初值 8位:一条输出指令 16位:两条输出指令 先送低8位初值后送高8位初 值 例:选择0#通道,工作方式3,计数初值2354H,BCD计数方式 8253端口地址为40H46H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1
7、 1 1 1 通道0 | | | 先读写低8位,后读写高8位 方式3 BCD计数 当D3=0,控制字=37H,电气学院学习部资料库,10,初始化程序: MOV AL ,37H OUT 46H ,AL ;设置控制字 MOV AL ,54H ;写入计数初值,先低后高 OUT 40H ,AL MOV AL ,23H OUT 40H ,AL ;读通道0计数结果,并送入CX寄存器 MOV AL ,07H ;00 00 011 1=07H OUT 46H ,AL ;设置控制字 IN AL ,40H MOV CL ,AL IN AL ,40H MOV CH ,AL ;将通道0计数结果CX,电气学院学习部资料
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