第九计数器和定时电路.pptVIP

第九章 计数器和定时电路 §9.1 概述 §9.2 8253的控制字 §9.3 可编程定时/计数器的工作方式 9.1 可编程计数/定时器8253/8254 定时/计数器的作用 生产线上统计产品的数目----计数器 系统的动态存储器刷新----定时器 系统时钟计时----定时器 扬声器的频率源----定时器 如何定时 软件定时，优点是节省硬件；缺点是执行程序期间CPU一直被占用，降低了CPU效率 硬件定时，要用额外的硬件—计数/定时器，但可提高CPU的利用率 8253基本功能 具有三个相互独立的16位计数器通道 每个通道都可设定以6种工作方式之一进行计数/定时 每个计数器都可设为按二进制或BCD码计数 具有计数和定时功能，基于减1计数工作 定时器减为0后，可自动装入定时常数初值，并产生输出信号 在减1操作中，任何时刻计数器的值都可由CPU经计数输出寄存器读取 8253引脚 8253引脚 8253与CPU的接口 8 位数据线：D0 ~ D7 寻址控制线：A0、A0、/CS 读写控制线：/RD、/WR 8253与外设的接口 注: 三个独立的计数器/定时器 时钟输入：CLK 输入门控：GATE 波形输出：OUT 8253寄存器选择表 8253内部结构 内部的各计数器的结构 9.2 8253的控制字 例 将计数器2初始化为工作方式3，计数初值为533H，为二进制计数方式，设寄存器地址为40H ~ 43H 控制字 例 8253工作为计数器 1，方式 3，初值为4020D 例2：计数器0，工作在模式2，计数初值和输出锁存器仅使用低8位，初值为100，计数值为二进制格式。 　 MOV AL；控制字 　　　 OUT 73H，AL 　　　 MOV AL，100 　；计数初值 　　　 OUT 70H，AL 例3.计数器1，工作在模式1，CR和OL使用16位，初值为1234，先写入低8位，再写高8位，计数值为BCD。 MOV AL　　；控制字 　　　OUT 73H，AL 　　　MOV AX，1234H　BCD 1234 　　　OUT 71H，AL　；计数初值低8位 　　　MOV AL，AH 　　　OUT 71H，AL　；计数初值高8位 因8253是减计数器，故计数初值越大，则计数减至0所用时间（即定时时间）就越长，但由于8253是先减1，再判是否到0，故最长的定时时间是设置计数初值为0，代表65536。 十进制计数时范围是0001～10000，其中当计数初值寄存器为0000H代表十进制数10000。 计数取值范围在二进制计数时是0001H～10000H，其中10000H代表65536，在计数初值寄存器中的值是0000H。 可以从8253中读出当前计数值，但其读出过程是：先将当前计数初值写入到输出锁存器，然后再从输出锁存器中读出，在这同时，8253还在不停地进行减计数，虽然输出锁存器中的值不变，但减计数单元却在不断地减计数，因此，从输出锁存器中读出的值并不一定是真正的当前计数值。 9.3 工作方式与功能 方式0：计数结束产生中断输出（软件控制） 方式1：重复触发的单稳输出（硬件控制） 方式2：分频器（软件控制） 方式3：方波发生器（软件控制） 方式4：选通信号发生器（软件触发） 方式5：选通信号发生器（硬件触发） 8253各工作方式的共同点 控制字写入计数器时，所有控制逻辑立即复位，输出端OUT进入初始态 写入初值后，要经过一个时钟周期后计数执行部件CE才开始工作 时钟脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采样 方式0—计数结束产生中断 预置初值之后，OUT仍保持低电平。只有当计数器中计数值减为0时，OUT才会输出高电平并维持 计数初值寄存器CR在延迟一个CLK脉冲后传到CE中，因此N＋1个CLK脉冲后计数值才变为0 GATE=0，计数停止；1，继续计数 计数过程中可重写或改变计数值 方式0特点： （1）计数器只计数一遍 （2）输出信号OUT会在N+1个CLK脉冲后变高 （3）GATE变低电平可以停止计数过程 （4）改变计数立即有效 方式0初始化 设计数器0工作于方式0，8位二进制计数，初值为9。端口地址为0E0H～0E3H 初始化程序 MOV AL，10H；设计数器0，工作方式0 OUT 0E3H，AL；写入控制寄存器 MOV AL，9 ；设计数初值 OUT 0E0H，AL；写初值入计数器0的CR 方式1—可重触发的单稳触发器 门控信号GATE正脉冲启动定时/计数 允许当前计数未完时的多次重触发，GATE再触发后，OUT输出会保持N个CLK脉宽的低电平 下个GATE正