芯片8253结合8255初始化和控制红绿灯的亮灭硬件课程设计.doc

芯片8253结合8255初始化和控制红绿灯的亮灭-硬件课程设计0的地址端口为208H，通道1的地址端口为209H，通道2的地址端口为20AH，8253的控制端口的地址为20BH，通道0和通道1级联，用来得到实验所需的频率，OUT1与8255的PA0口连接。 8255 A口地址为200H,B口地址为201H,控制口地址为203H ，8255的PA0口接入8254的脉冲， B口用于输出，连接双色点阵。 3.2 硬件连接说明图 图1 硬件连接图 硬件的连接图如上所示，按照上图的端口以及地址连接好相关芯片以及工作单位即可。 3.3 8254芯片简介 3.3.1 8254芯片内部结构 8254芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。 图1-2 8254内部结构框图1）数据总线缓冲器 数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。这是825与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与825之间交换信息的必经之路。 2）读/写控制 读/写控制分别连接系统的IOR#和IOW#， 由CPU控制着访问825的内部通道。接收CPU送入的读/写控制信号， 并完成对芯片内部各功能部件的控制功能， 因此， 它实际上是825芯片内部的控制器。A1A0：端口选择信号，由CPU输入。825内部有3个独立的通道，加上控制字寄存器，构成825芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制字寄存器进行写操作。 这4个端口地址由最低2位地址码A1和A0来选择。 通道选择 ①CS——片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成 ②RD、WR——读/写控制命令，由CPU输入， 低电平有效。RD效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。WR有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中， 或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU对825的读/写操作。 4）计数通道0～2 每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的（输出）锁存器。825内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制（BCD码）计数。采用二进制计数时， 写入的初值范围为0000H~0FFFFH，最大计数值是0000H，代表65536。 采用BCD码计数时，写入的初值范围为0000~9999，最大计数值是0000，代表10000。与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。必要时可用来锁存计数值。（特别说明：8253计数器的值先减1再判断是否为0，为0就中断了，所以最大初始值为0，这样减1以后，不为0，所以为最大的，取决于CF标志位） 5）方式选择控制字 8254的初始化编程就是对其工作方式的确定。具体实现就是在825上电后，由CPU向825的控制寄存器写入一个控制字，就可以规定82的工作方式、计数值的长度以及计数所用的数制等，另外根据要求将计数值写入8253的相应通道。 825的一个方式控制字只决定一个技术通道的工作模式。 8254中各通道可有6种可供选择的工作方式以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。8254的工作方式如下： 1)方式2：速率波发生器 工作方式2被称作速率波发生器。进入这种工作方式， OUT输出高电平，装入计数值n后如果GATE为高电平，则立即开始计数，OUT保持为高电平不变； 待计数值减到“1”和“0”之间， OUT将输出宽度为一个CLK周期的负脉冲，计数值为“0”时，自动重新装入计数初值n，实现循环计数，OUT将输出一定频率的负脉冲序列， 其脉冲宽度固定为一个CLK周期， 重复周期为CLK周期的n倍。 如果在减“1”计数过程中，GATE变为无效（输入0电平），则暂停减“1”计数，待GATE恢复有效后，从初值n开始重新计数。这样会改变输出脉冲的速率 如果在操作过程中要求改变输出脉冲的速率，CPU可在任何时候，重新写人新的计数值， 它不会影响正在进行的减“1”计数过程，而是从下一个计数操作用期开始按新的计数值改变输出脉冲的速率 （2）方式3：方波发生器 工作方式3被称作方波发生器。任一通道工作在方式3， 只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为1：1的方波。 进入工作方式3，OUT输出低电平， 装入计数值后，OUT立即跳变为高电平。如果当GATE为高电平， 则立即开始减“1”计数，OUT保持为高电平，若n为偶数，则当计数值减到n/2时，OUT跳变为低电平，一直保持到计数值为“0”，系统才自动重新置入计数值n，实现循环计数。这时OUT端输出的周期为n×CLK周期，占空比为1:1的方波序列； 若n为奇数， 则OUT端输出周期为n×CLK周期，占空比为((n+1)/2)/((n-