第8章常用接口芯片定時計數(shù)器ppt課件

1、2022-4-161計數(shù)器計數(shù)器/定時器定時器Intel 82538253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253的引腳8253的工作方式8253的初始化8253的應(yīng)用2022-4-162 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022-4-1631、數(shù)據(jù)總線緩沖器、數(shù)據(jù)總線緩沖器: 8位雙向三態(tài)緩沖器。位雙向三態(tài)緩沖器。 通過編寫程序向通過編寫程序向8253寫入確定寫入確定8253工作方式的命令；工作方式的命令； 向計數(shù)寄存器裝入計數(shù)初值；讀出當(dāng)前計數(shù)值。向計數(shù)寄存器裝入計數(shù)初值；讀出當(dāng)前計數(shù)值。2、讀、讀/寫控制邏輯寫控制邏輯: 825

2、3內(nèi)部操作的控制部分。內(nèi)部操作的控制部分。 按照按照CPU發(fā)來的讀寫信號及地址信號產(chǎn)生相應(yīng)的控制信發(fā)來的讀寫信號及地址信號產(chǎn)生相應(yīng)的控制信 號，來選擇讀號，來選擇讀/寫操作的端口、控制數(shù)據(jù)的傳送方向，以寫操作的端口、控制數(shù)據(jù)的傳送方向，以及對控制寄存器的寫入。及對控制寄存器的寫入。3、控制字寄存器、控制字寄存器: 控制字寄存器是控制字寄存器是8位的，只能寫不能讀。位的，只能寫不能讀。 在初始化編程時，在初始化編程時，CPU寫入方式控制字到控制字寄存器寫入方式控制字到控制字寄存器 中，用以選擇計數(shù)通道及其相應(yīng)的工作方式。中，用以選擇計數(shù)通道及其相應(yīng)的工作方式。 2022-4-16qingyang

3、44、計數(shù)器、計數(shù)器0、計數(shù)器、計數(shù)器1、計數(shù)器、計數(shù)器2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同、功能相同；有各自獨立的端內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同、功能相同；有各自獨立的端口地址；有口地址；有6種不同的工作方式。種不同的工作方式。每個計數(shù)通道都由計數(shù)初值寄存器、減每個計數(shù)通道都由計數(shù)初值寄存器、減1計數(shù)計數(shù)器和計數(shù)值鎖存器這三個組成。器和計數(shù)值鎖存器這三個組成。計數(shù)初值提前寫入到計數(shù)通道。計數(shù)初值提前寫入到計數(shù)通道。時鐘脈沖從時鐘脈沖從 CLK端輸入。每輸入一個時鐘脈端輸入。每輸入一個時鐘脈沖，減沖，減1計數(shù)器減計數(shù)器減1；當(dāng)減；當(dāng)減1計數(shù)器為計數(shù)器為0時，時，計數(shù)結(jié)束。計數(shù)結(jié)束。2022-4-16qingyan

4、5 計數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)計數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)計數(shù)值鎖存器16位）鎖存器讀出當(dāng)前值減1計數(shù)器16位）&OUTCLKGATE計數(shù)初值寄存器16位）裝入/讀出初值2022-4-166 計數(shù)初值寄存器計數(shù)初值寄存器16位）：用于存放計數(shù)初值，其長度為位）：用于存放計數(shù)初值，其長度為16位，故最大計數(shù)值為位，故最大計數(shù)值為65536。此寄存器的初值同減。此寄存器的初值同減1計計數(shù)器的初值在初始化時同時裝入的。數(shù)器的初值在初始化時同時裝入的。 減減1計數(shù)器計數(shù)器16位）：用于進行減位）：用于進行減1操作，每來一個時鐘操作，每來一個時鐘脈沖，就作減脈沖，就作減1

5、運算，直至將計數(shù)初值減為運算，直至將計數(shù)初值減為0為止。為止。 計數(shù)值鎖存器計數(shù)值鎖存器16位）：鎖存減位）：鎖存減1 計數(shù)器的內(nèi)容，以供讀計數(shù)器的內(nèi)容，以供讀出和查詢。出和查詢。2022-4-167 8253的引腳的引腳8253D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND1234567891011122423222120191817 16 15 14 13VccWRRDCSA1A0CLK2GATE2OUT2CLK1GATE1OUT12022-4-168面向面向CPU的信號線：的信號線： （1數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總D0D

6、7線，為三態(tài)輸入線，為三態(tài)輸入/輸出線，用于將輸出線，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。 （2片選線片選線 CS* （3讀信號讀信號 RD*，有效時表示對，有效時表示對8253進行讀操作。進行讀操作。 （4寫信號寫信號 WR*，有效時表示對外，有效時表示對外253進行寫操作。進行寫操作。 （5地址線地址線 A1A0 ，用于選擇，用于選擇8253片內(nèi)的寄存器。片內(nèi)的寄存器。占用四個連續(xù)的端口地址，分別對應(yīng)于三個計數(shù)初值占用四個連續(xù)的端口地址，分別對應(yīng)于三個計數(shù)初值寄存器端口和一個控制寄存器端口。寄存器端口和一個控制寄存器端口。 A1A0 =00計數(shù)器計數(shù)器0 A1A0 =01

7、計數(shù)器計數(shù)器1 A1A0 =10計數(shù)器計數(shù)器2 A1A0 =11控制寄存器控制寄存器2022-4-169面向面向I/O設(shè)備的信號線：設(shè)備的信號線： （6計數(shù)器時鐘信號計數(shù)器時鐘信號CLK：為計數(shù)器提供時鐘：為計數(shù)器提供時鐘信號。信號。 （7計數(shù)器門選控制信號計數(shù)器門選控制信號GATE：用來禁止、：用來禁止、開始計數(shù)器的計數(shù)過程。開始計數(shù)器的計數(shù)過程。 （8計數(shù)器輸出信號計數(shù)器輸出信號OUT：當(dāng)計數(shù)值減為：當(dāng)計數(shù)值減為0時，時，計數(shù)器輸出信號計數(shù)器輸出信號OUT，表示計數(shù)或定時已到。，表示計數(shù)或定時已到。2022-4-1610初始化

8、： 設(shè)定工作方式 設(shè)定計數(shù)初值啟動計數(shù)器： 計數(shù)值送入減1計數(shù)器。計數(shù)器工作： 計數(shù)過程 計數(shù)結(jié)束8253工作方式工作方式 方式方式0GATEOUTCLK 031244WR方式方式02022-4-1611初始化： 設(shè)定工作方式 設(shè)定計數(shù)初值啟動計數(shù)器： 硬件啟動 (GATE的上升沿) 計數(shù)值送入減1計數(shù)器計數(shù)器工作： 計數(shù)過程 計數(shù)結(jié)束GATEOUTCLK 03124 4方式方式1WR8253工作方式工作方式 方式方式12022-4-16128253工作方式工作方式 方式方式203124GATEOUTCLK 4方式方式203124

9、0312403124WR2022-4-16138253工作方式工作方式 方式方式303124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WR2022-4-16140方式、1方式：計數(shù)結(jié)束后輸出高電平計數(shù)初值 = 定時時間 / 輸入脈沖周期 2方式、3方式：重復(fù)計數(shù)，輸出周期脈沖計數(shù)初值 = fCLK / fOUT = 輸入脈沖頻率/輸出脈沖頻率2022-4-1615 8253的初始化的初始化 設(shè)置控制字：選擇計數(shù)通道，確定其工作設(shè)置控制字：選擇計數(shù)通道，確定其工作方式。方式。 設(shè)

10、置計數(shù)初值：寫入到對應(yīng)的計數(shù)通道中，設(shè)置計數(shù)初值：寫入到對應(yīng)的計數(shù)通道中，確定計數(shù)定時時間。確定計數(shù)定時時間。 8253的工作方式控制字的工作方式控制字2022-4-1616例， 選擇2號計數(shù)器，工作在3方式，計數(shù)初值為533H，采用二進制計數(shù)。計數(shù)器的端口地址為：304H 307H。其初始化程序如下。mov dx,307h ;設(shè)置方式控制字設(shè)置方式控制字mov al,10 11 011 0Bout dx,al mov dx,306h ;設(shè)置計數(shù)初值設(shè)置計數(shù)初值mov ax,533h ;計數(shù)初值為計數(shù)初值為533Hout dx,al ;先送低字節(jié)先送低字節(jié)mov

11、 al,ahout dx,al ;后送高字節(jié)后送高字節(jié)2022-4-1617應(yīng)用實例應(yīng)用實例1 對時鐘脈沖進行分頻對時鐘脈沖進行分頻對實驗平臺提供的時鐘脈沖信號對實驗平臺提供的時鐘脈沖信號1MHZ進行分進行分頻，產(chǎn)生頻，產(chǎn)生1HZ時鐘脈沖信號。時鐘脈沖信號。 將將1HZ時鐘脈沖信時鐘脈沖信號輸出到一個發(fā)光二極管上發(fā)光二極管的點亮、號輸出到一個發(fā)光二極管上發(fā)光二極管的點亮、熄滅交替進行）。熄滅交替進行）。畫出硬件線路圖，寫出初始化程序。在實驗平臺上畫出硬件線路圖，寫出初始化程序。在實驗平臺上調(diào)試，演示。調(diào)試，演示。問題問題1：應(yīng)該采用哪一種工作方式？：應(yīng)該采用哪一

12、種工作方式？問題問題2：首先確定計數(shù)初值。若計數(shù)初值超出了計：首先確定計數(shù)初值。若計數(shù)初值超出了計數(shù)器的表示范圍數(shù)器的表示范圍16位二進制數(shù)），該如何處理？位二進制數(shù)），該如何處理？ 計數(shù)初值計數(shù)初值= 1MHZ/ 1HZ =106 = 103 1031硬件連接2022-4-1618XD0：XD7XA1XA2IOY0*IOW*IOR*CLK系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 線線D0：D7A0A1CS*WR*RD*CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1+5V+5V接發(fā)光二極管或示波器Intel 8253/8254通道0，通道1：工作方式3IOY0* 0600H063

13、FH2022-4-1619CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX, 0603H MOV AL, 36H ; 計數(shù)器0工作方式控制字 OUT DX, AL MOV DX, 0600H MOV AX, 1000 ; 計數(shù)器0計數(shù)初值 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL MOV DX, 0603H MOV AL, 76H ; 計數(shù)器1工作方式控制字 OUT DX, AL MOV DX, 0601H MOV AX, 1000 ; 計數(shù)器1計數(shù)初值 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT

14、DX, AL AA: JMP AACODE ENDS END START2022-4-16208253應(yīng)用實例應(yīng)用實例2：控制揚聲器發(fā)聲，作為報警或：控制揚聲器發(fā)聲，作為報警或 伴音信號。伴音信號。1 要求要求 利用利用8253的計數(shù)器的計數(shù)器2發(fā)出發(fā)出600HZ的報警音。按任的報警音。按任意鍵，開始發(fā)聲；按意鍵，開始發(fā)聲；按ESC鍵，停止發(fā)聲。鍵，停止發(fā)聲。8253的的輸入時鐘輸入時鐘CLK的頻率為的頻率為1.19318MHz。2 實驗資源實驗資源 1MFID實驗平臺上的實驗平臺上的 J8253）、）、I8255） 、 R音樂發(fā)生器和模塊電源四個電路模塊音樂發(fā)

15、生器和模塊電源四個電路模塊 。 2 ）8255的的4個端口地址為個端口地址為300H303H。其中。其中A口為口為300H，B口為口為301H，C口為口為302H，命令口，命令口為為303H。 38253的四個端口地址為的四個端口地址為304H307H。其通。其通道道0為為304H,通道通道1為為305H,通道通道2為為306H,命令口命令口為為307H2022-4-16213 分析 1計數(shù)器2采用工作方式3， 計數(shù)初值： C=1.19318X106HZ / 600HZ = 1983 2揚聲器的開/關(guān)控制： 將8255A引腳PC6連接至GATE2，利用PC6 控

16、制計數(shù)器2 ； 將PC0和OUT2連接至與門，利用PC0控制揚聲器。&濾波功放1.19MHzPC0PC6GATE2OUT2CLK282538255A2022-4-1622 硬件設(shè)計2022-4-1623 軟件設(shè)計關(guān)閉揚聲器返回完畢打開揚聲器發(fā)出600HZ的報警音按下ESC鍵？YYN開場關(guān)閉揚聲器按下任意鍵？N8253初始化(并裝入初值)8255A初始化2022-4-1624 mov al,10110110B ;8253初始化 mov dx,307h out dx,al mov ax, 198

17、3 mov dx,306h ;向8253裝入計數(shù)初值 out dx,al ;先裝低字節(jié) mov al,ah out dx,al ;再裝高字節(jié) mov al,00001100B ;關(guān)閉8253的T2計數(shù)器8255的PC6=0） mov dx,303h out dx,al mov al,00000000B ;關(guān)閉喇叭8255的PC0=0） mov dx,303h out dx,25L1: mov ah, 0bh ;檢測是否有任意鍵按下？ int 21h cmp al, 0FFH jz L1 mov dx,303h ;打開喇叭8255的PC0=1） mov al,00000001B out