定時器講稿2-ppt課件

1、情境三情境三 定時定時/ /計數(shù)器計數(shù)器8253/82548253/8254重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：1、掌握定時計數(shù)器任務(wù)原理、掌握定時計數(shù)器任務(wù)原理2、了解、了解8253內(nèi)部構(gòu)造及引腳功能內(nèi)部構(gòu)造及引腳功能3、掌握、掌握8253控制字設(shè)置及任務(wù)方式控制字設(shè)置及任務(wù)方式4、掌握、掌握8253編程編程定時定時/計數(shù)器的功能需求計數(shù)器的功能需求n計算機(jī)內(nèi)部時鐘信息產(chǎn)生計算機(jī)內(nèi)部時鐘信息產(chǎn)生n定時間隔信息定時間隔信息n動畫設(shè)計動畫設(shè)計n音頻、視頻控制音頻、視頻控制3.1 定時/計數(shù)器任務(wù)原理n硬件定時：專門定時電路實現(xiàn)定時，分硬件定時：專門定時電路實現(xiàn)定時，分為為:n 簡單硬件定時數(shù)字邏輯電路定時簡單硬

2、件定時數(shù)字邏輯電路定時;n 可編程接口芯片定時?？删幊探涌谛酒〞r。 n軟件定時：軟件定時：CPU每執(zhí)行一條指令都需求每執(zhí)行一條指令都需求幾個固定指令周期，用軟件編程方式控制幾個固定指令周期，用軟件編程方式控制延時；延時；3.1 定時/計數(shù)器任務(wù)原理n硬件定時和軟件定時的區(qū)別：硬件定時和軟件定時的區(qū)別：n硬件定時：不占用硬件定時：不占用CPU時間，精時間，精度高，需求硬件支持；度高，需求硬件支持； n軟件定時：占用軟件定時：占用CPU時間，不需時間，不需求硬件支持；求硬件支持；3.2 8253內(nèi)部構(gòu)造和管腳內(nèi)部構(gòu)造和管腳8D7-D0計數(shù)器0控制字寄存器計數(shù)器1計數(shù)器2內(nèi)部數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器

3、讀 /寫邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT28D7-D0計數(shù)器0控制字寄存器計數(shù)器1計數(shù)器2內(nèi)部數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器讀 /寫邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT28D7-D0計數(shù)器0控制字寄存器計數(shù)器1計數(shù)器2內(nèi)部數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器讀 /寫邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2 8253的引腳配置的引腳配置D0D1D2D3D4D5D6D7RDW RA0A1CSVcc地電 源 線控 制 線數(shù) 據(jù) 線

4、CLK0GATE0OUT0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2GATE2OUT2計 數(shù) 器0 號計 數(shù) 器1 號計 數(shù) 器2 號91110151413181617876543212223192212412單通道定時/計數(shù)器構(gòu)造CR16位初值CE16位當(dāng)前值OL16位鎖存值與門CLKGATEOUT單通道定時單通道定時/計數(shù)器構(gòu)造計數(shù)器構(gòu)造CR16位初值位初值CE16位當(dāng)前值位當(dāng)前值OL16位鎖存值位鎖存值與門CLKGATEOUTCR：計數(shù)器初始值，：計數(shù)器初始值，由由CPU設(shè)定設(shè)定CE：計數(shù)器減：計數(shù)器減1計數(shù)計數(shù)當(dāng)前值當(dāng)前值OL：計數(shù)器鎖存值

5、，：計數(shù)器鎖存值，供供CPU讀取讀取CLK：輸入脈沖，：輸入脈沖，CE減減1GATE：門控信號，：門控信號，控制控制CLK能否影響能否影響CEOUT：CE=0，產(chǎn)生，產(chǎn)生驅(qū)動信號驅(qū)動信號定時定時/計數(shù)器計數(shù)原理計數(shù)器計數(shù)原理CR16位初值位初值CE(16位位)當(dāng)前值當(dāng)前值OL(16位位)鎖存值鎖存值與門CLKGATEOUTCPU先設(shè)定計數(shù)器初始先設(shè)定計數(shù)器初始值值CR， CE 、 OL 同；同；GATE 為高電平常，對為高電平常，對輸入脈沖輸入脈沖CLK計數(shù)，每計數(shù)，每接納一個脈沖，計數(shù)器接納一個脈沖，計數(shù)器CE減減1；獲取計數(shù)值有兩種方法：獲取計數(shù)值有兩種方法：第一，第一， CE為為0， C

6、E=0，產(chǎn)生驅(qū)動信號；第二，產(chǎn)生驅(qū)動信號；第二，讀取讀取OL計數(shù)器鎖存值。計數(shù)器鎖存值。定時定時/計數(shù)器計數(shù)原理計數(shù)器計數(shù)原理CR16位初值位初值CE(16位位)當(dāng)前值當(dāng)前值OL(16位位)鎖存值鎖存值與門CLKGATEOUT計數(shù)值計數(shù)值=計數(shù)器初始值計數(shù)器初始值CR-計數(shù)器當(dāng)前值計數(shù)器當(dāng)前值CE 計數(shù)值計數(shù)值=計數(shù)器初始值計數(shù)器初始值CR-計數(shù)器指定時辰值計數(shù)器指定時辰值 OL假設(shè)假設(shè)CE=0，由硬件觸發(fā)定時信號，由硬件觸發(fā)定時信號定時定時/計數(shù)器計數(shù)原理計數(shù)器計數(shù)原理1計數(shù)值計數(shù)值=計數(shù)器初值計數(shù)器初值CR -計數(shù)器當(dāng)前值計數(shù)器當(dāng)前值CE 讀讀CE，CPU普通不能直接讀普通不能直接讀CE不

7、可用不可用2計數(shù)值計數(shù)值=計數(shù)器初始值計數(shù)器初始值CR-計數(shù)器鎖存計數(shù)器鎖存OL CPU可讀可讀OL，計數(shù)器初始值，計數(shù)器初始值CR由由CPU設(shè)設(shè)置，可以預(yù)先保管，所以，置，可以預(yù)先保管，所以， CR OL可求可求3假設(shè)假設(shè)CE=0，由硬件觸發(fā)定時信號，由硬件觸發(fā)定時信號 計數(shù)值滿時，由計數(shù)值滿時，由OUT端自動觸發(fā)信號，端自動觸發(fā)信號，作為中斷源作為中斷源定時定時/計數(shù)器計數(shù)原理計數(shù)器計數(shù)原理所以，常用的計數(shù)方法是：所以，常用的計數(shù)方法是：1計數(shù)值計數(shù)值=計數(shù)器初始值計數(shù)器初始值CR-計數(shù)器鎖存計數(shù)器鎖存OL2假設(shè)假設(shè)CE=0，由硬件觸發(fā)定時信號，由硬件觸發(fā)定時信號 82538253定時定時

8、/ /計數(shù)器主要功能計數(shù)器主要功能有有3個獨(dú)立的個獨(dú)立的16位計數(shù)器通道；位計數(shù)器通道；可以按二進(jìn)制或十進(jìn)制可以按二進(jìn)制或十進(jìn)制BCD碼進(jìn)展計數(shù)；碼進(jìn)展計數(shù)；最高計數(shù)頻率最高計數(shù)頻率8253為為2.6MHZ、 8254為為10MHZ；有六種任務(wù)方式；有六種任務(wù)方式；與與TTL電平兼容；電平兼容；A1A0編碼與編碼與8253內(nèi)部存放器對應(yīng)關(guān)系內(nèi)部存放器對應(yīng)關(guān)系CS RD WR A1 A0存放器選擇和操作存放器選擇和操作0 1 0 0 0寫入寫入0通道計數(shù)存放器通道計數(shù)存放器0 1 0 0 1寫入寫入1通道計數(shù)存放器通道計數(shù)存放器0 1 0 1 0寫入寫入2通道計數(shù)存放器通道計數(shù)存放器0 1 0

9、1 1寫控制字寫控制字0 0 1 0 0讀讀0通道鎖存器通道鎖存器0 0 1 0 1讀讀1通道存放器通道存放器0 0 1 1 0讀讀2通道存放器通道存放器8253管腳控制信號的軟件實現(xiàn)管腳控制信號的軟件實現(xiàn)CS：由：由inportb()和和outport()地址碼地址碼高位確定；高位確定；RD：在執(zhí)行：在執(zhí)行 inportb() 時有效；時有效；WR：在執(zhí)行：在執(zhí)行outport()時有效；時有效；A1、A0：由：由inportb()和和outport()地地址碼低位確定；址碼低位確定；28253的編程控制字的編程控制字D7D6D5D4D3D2D1D00= 二進(jìn)制1= 二十進(jìn)制任務(wù)方式選擇00

10、0= 方式 0001= 方式 1010= 方式 2011= 方式 3100= 方式 4101= 方式 5通道控制字尋址00= 通道 0 控制存放器01= 通道 1 控制存放器10= 通道 2 控制存放器11= 不用讀寫操作00= 鎖定當(dāng)前計數(shù)值01= 讀 /寫計數(shù)器低8 位10= 讀寫計數(shù)器高8 位11= 先讀 /寫計數(shù)器低8 位再 /寫計數(shù)器高8高位讀設(shè)設(shè)8253占用端口地址占用端口地址280H283H。方式方式0 : 計數(shù)終了中斷方式計數(shù)終了中斷方式 減減1計數(shù)到計數(shù)到0時發(fā)中斷懇求時發(fā)中斷懇求 3.3 8253任務(wù)方式方式方式0的時序圖的時序圖設(shè)計數(shù)初值為3寫計數(shù)值寫CWCLKGATE允

11、許計數(shù)高電平WROUT00123GATE 21230OUT 0例：設(shè)例：設(shè)8253計數(shù)器通道計數(shù)器通道0任務(wù)于方式任務(wù)于方式0，用，用8位二位二進(jìn)制計數(shù)，其計數(shù)值為進(jìn)制計數(shù)，其計數(shù)值為50H，那么它的初始化程，那么它的初始化程序段如下：序段如下：Outportb(0 x283,0 x10)；設(shè)置控制字；設(shè)置控制字Outportb(0 x280,ox50)；設(shè)置計數(shù)初值；設(shè)置計數(shù)初值問題：控制字的推導(dǎo)過程？問題：控制字的推導(dǎo)過程？方式方式0舉例舉例按照通道選擇按照通道選擇D7、D6讀寫選擇讀寫選擇D5、D4任務(wù)方式選擇任務(wù)方式選擇D3、D2、D1二進(jìn)制二進(jìn)制/BCD選擇選擇D0的順序設(shè)置控制字。

12、的順序設(shè)置控制字。方式0舉例方式1 可編程單脈沖輸出開場計數(shù)CLKWRGATEOUT1GATEOUT3 2 1 3 2 1 03 2 1 0重新開場計數(shù)不停計數(shù)CWLSB111例：設(shè)計數(shù)器通道例：設(shè)計數(shù)器通道1任務(wù)于方式任務(wù)于方式1，按二進(jìn)制計，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為數(shù)，計數(shù)初值為6040H，它的初始化程序段為：，它的初始化程序段為：Outportb(0 x43, 0 x72)；任務(wù)方式控制字；任務(wù)方式控制字Outportb(0 x41, 0 x40)；先寫低字節(jié)；先寫低字節(jié)Outportb(0 x41, 0 x60)；后寫高字節(jié)；后寫高字節(jié)方式方式1 可編程單脈沖輸出可編程單脈沖輸出方式方

13、式2 周期性時間間隔計時器頻率發(fā)生器周期性時間間隔計時器頻率發(fā)生器 3213高電平 1CWLSBCLKWRGATE2OUT2GATE2OUT2自動反復(fù)計數(shù)320制止計數(shù)320重新開場計數(shù)011例：設(shè)例：設(shè)8253計數(shù)器計數(shù)器0任務(wù)于方式任務(wù)于方式2，按二進(jìn)制計，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為數(shù)，計數(shù)初值為0304H。Outputb(0 x43H,0 x34)；設(shè)控制字，通道；設(shè)控制字，通道0，先，先讀讀/寫高寫高8位位 、再讀寫低、再讀寫低8位，方式位，方式2，二進(jìn)制。，二進(jìn)制。Outputb (0 x40H,0 x04)；送計數(shù)值低字節(jié)；送計數(shù)值低字節(jié)Outputb (0 x40H,0 x03)；

14、送計數(shù)值高字節(jié)；送計數(shù)值高字節(jié)方式方式2運(yùn)用舉例運(yùn)用舉例與方式二類似，方式3是輸出方波，方式2輸出占空比N-1：1的脈沖方式3 方波發(fā)生器CLKWRGATE3OUT3(N= 奇數(shù) )OUT3(N= 偶數(shù) )高電平 1542自動反復(fù)計數(shù)5250 42CWLSB42424242例：設(shè)例：設(shè)8253計數(shù)器計數(shù)器2任務(wù)在，按二任務(wù)在，按二十十進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為4，那么它的初，那么它的初始化程序段如下：始化程序段如下：Outportb(0 x43,0 x97);計數(shù)器計數(shù)器2,只讀只讀/寫低寫低8位位,任務(wù)方式任務(wù)方式3，BCD碼碼,控制字送控制字存放器控制字送控制字存放器Outp

15、utb(0 x42,4);送計數(shù)初值送計數(shù)初值方式方式3舉例舉例高電平 1CWLSB3210CLK1禁止計數(shù)3213210重新開始計數(shù)CLKWRGATE4OUT4GATE4OUT4方式4 軟件觸發(fā)選通例：設(shè)例：設(shè)8253計數(shù)器計數(shù)器1任務(wù)于方式任務(wù)于方式4，按二進(jìn)制，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為計數(shù)，計數(shù)初值為3，那么初始化程序段為：，那么初始化程序段為：Outputb(0 x43,0 x58);設(shè)置控制字存放器設(shè)置控制字存放器Outputb(0 x41,3);送計數(shù)初值送計數(shù)初值方式方式4 舉例舉例3213210重新開始計數(shù)CWLSB3210 1CLKWRGATE5OUT5GATE5OUT5開始計數(shù)不停計數(shù)方式5 硬件觸發(fā)脈沖例：設(shè)例：設(shè)8253的通道的通道1任務(wù)于方式任務(wù)于方式5，按二進(jìn)制計數(shù)，按二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為計數(shù)初值為4000H，那么它的初始化程序段為：，那么它的初始化程序段為：Outportb(0 x43,0 x6a);通道通道1，只讀寫高字節(jié)，方，只讀寫高字節(jié)，方式式5，二進(jìn)制計數(shù)。，二進(jìn)制計數(shù)。Outportb(0 x41,ox40);送計數(shù)初值送計數(shù)初值方式方式5 舉例舉例總結(jié)6種任務(wù)方式各有特點(diǎn)，適用于不同場所。方式0：常用該輸出信號做中斷源，可用來 實現(xiàn)定時或?qū)ν獠渴录M(jìn)展計數(shù)。方式1：產(chǎn)生單脈沖方式2：產(chǎn)生序列負(fù)脈沖，寬度與CLK脈沖 寬度一樣。