微机接口技术和的应用.ppt

微机接口技术与应用(第三章） 3.2 可编程定时/计数器8253-5/8254-2 * * 湖北师范学院计算机科学与技术学院 微机接口技术 本章内容 3.1 基本概念 3.2 可编程定时/计数器8253-5/8254-2 3.3 8253-5/8254-2的应用举例 本章首页 日时钟、实时钟、时间延迟 2）计数 3）定时与计数的关系 频率－声音－音乐 微机系统中的定时 定时/计数 1）定时： 内部定时：计算机本身运行的时间 基准或时序关系；由计算机硬件决定，用户无法更改 外部定时：外设实现某种功能时，本身所需的时序关系 时序配合：考虑外设与CPU连接时，以计算机的时序关系为依据，以满足计算机的时序要求 1）软件定时（短时延时） 不需增加硬件 浪费CPU资源；定时程序通用性差 2）硬件定时（定时时间长） 可编程定时/计数器或单稳延时电路 不占用CPU时间、定时准确、定时程序具有通用性 定时方法 典型的延时程序： MOV CX,n WAIT: LOOP DELAY 常见硬件定时芯片：Intel8253/8254、Zilog的CTC 等等 8253/8254主要特性：3个独立的、16位的、减1计数通道（T0～T2）；每个通道有自己的GATE、CLK、OUT；6种工作方式 外部特性与内部结构 1）外部特性 （见P32 图3.1） 24脚、双列直插、+5V供电 D0～D7：数据信号线，8位、双向、三态；与CPU交换信息 CS：片选信号，由高位地址译码产生，低电平表示被选中 RD：读信号，低有效，由CPU的IOR控制 WR：写信号，低有效，由CPU的IOW控制 A0～A1：端口选择线，接收CPU的低位地址，用于8253被选中时，选择内部端口 GATE0～GATE2：T0～T2的门控信号，对计数过程进行控制，具体作用视方式而定 CLK0～CLK2：T0～T2的脉冲输入，允许计数时，8253的Ti对CLKi输入的脉冲进行减1计数 OUT0～OUT2：T0～T2的输出信号，Ti减为0，OUTi输出有效，输出波形视方式而定 T3 1 1 T2 1 0 T1 0 1 T0 0 0 选中通道 A1A0 本章首页 数据总线缓冲器：8位、双向、三态；连接内、外数据线 控制命令寄存器：接收控制字，控制工作方式，只写 2）内部结构 内部总线 读/写逻辑 数据总线缓冲器 D0～D7 A0 A1 IOR IOW 控制命令寄存器 CS 计数器2 CLK2 GATE2 OUT2 计数器1 CLK1 GATE1 OUT1 计数器0 CLK0 GATE0 OUT0 16位当前计数值锁存器 16位减1计数器 16位计数初值寄存器 CLK GATE OUT 装入/读出初值 LSB MSB 减1为0时 锁存后读出当前值 LSB MSB 通道的内部结构 计数通道：3个，结构相同 初值寄存器：存放初值，可读可写，写入后不变 减1计数器：在GATE作用下，对CLK输入的脉冲进行减1计数 当前计数值锁存器：锁存减1计数器的当前值，只读 本章首页 本章首页 306H 42H 读T2 （初值或当前值） 0 1 0 1 307H 43H 非法操作 1 1 0 1 305H 41H 读T1 （初值或当前值） 1 0 0 1 304H 40H 读T0 （初值或当前值） 0 0 0 1 307H 43H 写入方式字 1 1 1 0 306H 42H 加载T2（向T2写入初值） 0 1 1 0 305H 41H 加载T1（向T1写入初值） 1 0 1 0 304H 40H 加载T0（向T0写入初值） 0 0 1 0 实验台 PC机 操作 A0 A1 RD WR 8253/8254的读写操作 读写控制逻辑：接收CPU的地址、读/写信号，选中一个端口并确定传送方向 计数初值 8253/8254是逆计数器（减1计数器），减1计数器减为0时输出有效。 编程命令 1）8253/8254的初始化 写入方式字：向控制端口写入方式字，选择通道、确定工作方式 写入计数初值：按方式字的要求向指定通道装入计数初值 定时的计数初值(时间常数)为： 命令字的作用 工作方式字：选择通道、确定工作方式 锁存命令：将选定计数通道的当前计数值锁存，以便读取 2）命令字格式 BCD M0 M1 M2 RL0 RL1 SC0 SC1 SC1SC0：通道选择00：通道0（T0）01：通道1（T1） 10：通道2（T2）11：不用 其中： 00：发锁存命令（锁存SC1SC0指定的通道）此时低4位无效01：只读/写一个低字节 RL1RL0：读写长/度选择或发锁存命令 10：兵只读/写一个高字节 11:先低后高读/写两个字节 M2M1M0：工作方式选择（方式0～5共6种方式分别由00