定時(shí)器計(jì)數(shù)器和位機(jī)中的多功能接口芯片

1、第第1212章章 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)器與3232位機(jī)中位機(jī)中的多功能接口芯片的多功能接口芯片 12.1 12.1 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器芯片計(jì)數(shù)器芯片82C5482C54的編程結(jié)構(gòu)與的編程結(jié)構(gòu)與 引腳信號引腳信號12.2 82C5412.2 82C54的控制字與編程的控制字與編程12.3 82C5412.3 82C54的的6 6種工作方式種工作方式12.4 3212.4 32位機(jī)中的多功能接口芯片位機(jī)中的多功能接口芯片82371AB82371AB12.1 12.1 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器芯片計(jì)數(shù)器芯片82C5482C54的編的編程結(jié)構(gòu)和引腳信號程結(jié)構(gòu)和引腳信號12.

2、1.1 82C5412.1.1 82C54的基本功能：的基本功能：1 182C5482C54的基本功能包括定時(shí)、計(jì)數(shù)兩個(gè)方面的基本功能包括定時(shí)、計(jì)數(shù)兩個(gè)方面 。2. 2. 作定時(shí)操作時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的周期是固定作定時(shí)操作時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的周期是固定不變的，這樣保證輸出脈沖有固定的時(shí)間間隔。不變的，這樣保證輸出脈沖有固定的時(shí)間間隔。3. 3. 作計(jì)數(shù)操作時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的周期是可以作計(jì)數(shù)操作時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的周期是可以變化的，只需要記錄輸入脈沖的個(gè)數(shù)。變化的，只需要記錄輸入脈沖的個(gè)數(shù)。12.1.2 82C5412.1.2 82C54的編程結(jié)構(gòu)：的編程結(jié)構(gòu)：1 1數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 8

3、8位雙向三態(tài)緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線上。位雙向三態(tài)緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線上。（內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)）（內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)）2 2讀寫控制邏輯讀寫控制邏輯 讀寫控制邏輯的功能是接收來自讀寫控制邏輯的功能是接收來自CPUCPU的控制信號。的控制信號。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線緩沖器緩沖器讀讀 / 寫寫控制邏輯控制邏輯控制控制寄存器寄存器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2OOOCLK2GATE2OUT2D0D7RDWRA0A1 CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1圖圖12-1 82C5412-1 82C54的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3 3控制字寄存器控制字寄存器 接收來自接收來自CPUCPU

4、的控的控制字。制字。4 4減計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器 82C5482C54有有3 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的減計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)完全相同。器的結(jié)構(gòu)完全相同。 每一個(gè)計(jì)數(shù)器均由下列每一個(gè)計(jì)數(shù)器均由下列5 5個(gè)個(gè)主要部件組成：主要部件組成：（1 1）一個(gè)）一個(gè)1616位減計(jì)數(shù)部件位減計(jì)數(shù)部件CECE，實(shí)際上它是一個(gè)按同，實(shí)際上它是一個(gè)按同步方式工作的步方式工作的1616位減計(jì)數(shù)器，也可以分成位減計(jì)數(shù)器，也可以分成兩個(gè)兩個(gè)8 8位的位的減計(jì)數(shù)器。減計(jì)數(shù)器。（2 2）一個(gè)）一個(gè)1616位的初值寄存器位的初值寄存器CRCR，由高，由高8 8位位CRHCRH和低和低8 8位位CRLCRL組成。組成。

5、（3 3）一個(gè)）一個(gè)1616位的輸出鎖存寄存器位的輸出鎖存寄存器OLOL，由高，由高8 8位位OLHOLH和和低低8 8位位OLLOLL組成。組成。（4 4）控制寄存器用于寄存初始化控制信息。）控制寄存器用于寄存初始化控制信息。（5 5）該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)可以被鎖存到狀態(tài)鎖存器中。）該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)可以被鎖存到狀態(tài)鎖存器中。12.1.3 82C5412.1.3 82C54的引腳信號：的引腳信號：1 1與與CPUCPU一側(cè)的接口信號：一側(cè)的接口信號：CSWRRD（1 1）D D0 0D D7 7，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。（2 2） ，片選信號，輸入。，片選信號，輸入。（3 3） ，寫信號，輸

6、入。，寫信號，輸入。（4 4） ，讀信號，輸入。，讀信號，輸入。（5 5）A A1 1、A A0 0，地址輸入線。用于尋址，地址輸入線。用于尋址82C5482C54內(nèi)部的內(nèi)部的4 4個(gè)端個(gè)端口?？凇?v24腳腳DIP封裝：封裝：1 2 3 4 5 6 7 8 22 23 19 21 D7D6D5D4D3D2D1D0RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0 CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2VCCGND圖圖12-3 82C5412-3 82C54的引腳信號圖的引腳信號圖 9111015141318161724122 2與外部設(shè)備的接口信與外部設(shè)備的接口信號號 （1 1）C

7、LKCLK，時(shí)鐘脈沖輸入，時(shí)鐘脈沖輸入端，端， CLKCLK0 0、CLKCLK1 1、CLKCLK2 2。 （2 2）GATEGATE，門控輸入端，門控輸入端， GATEGATE0 0、GATEGATE1 1、GATEGATE2 2。 （3 3）OUTOUT，計(jì)數(shù)輸出端。，計(jì)數(shù)輸出端。 OUTOUT0 0、OUTOUT1 1、OUTOUT2 2。 CSRDWR表表12-1 82C5412-1 82C54讀讀/ /寫操作邏輯寫操作邏輯A1A0操作功能操作功能01000計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器001001計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器101010計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)

8、數(shù)器201011寫控制寄存器寫控制寄存器00100讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器000101讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器100110讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器212.2 82C5412.2 82C54的控制字與編程的控制字與編程12.2.1 82C5412.2.1 82C54的工作原理與控制字：的工作原理與控制字：1 182C5482C54的基本工作原理的基本工作原理 先寫入方式先寫入方式控制字控制字，后寫入，后寫入計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器開始器開始減計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)，由時(shí)鐘脈沖，由時(shí)鐘脈沖CLKCLK的的下降沿下降沿計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值減為計(jì)數(shù)值減為0 0時(shí)，輸出一個(gè)時(shí)，輸出一個(gè)OUTOUT信號。信號。 2 282C5482

9、C54的方式控制字：的方式控制字：計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀讀/ /寫格式寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 00-0-二進(jìn)制二進(jìn)制1-BCD1-BCD計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)000-000-方式方式0 0001-001-方式方式1 110-10-方式方式2 211-11-方式方式3 3100-100-方式方式4 4101-101-方式方式5 500-00-計(jì)數(shù)器鎖存命令計(jì)數(shù)器鎖存命令10-10-只讀只讀/ /寫高寫高8 8位位01-01-只讀只讀/ /寫低寫低8 8位位11-11-先讀先讀/ /寫低寫低8 8位，位，

10、后讀后讀/ /寫高寫高8 8位位00-00-選擇計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器0 001-01-選擇計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器1 110-10-選擇計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器2 211-11-讀回命令讀回命令82C5482C54的方式控制字的方式控制字計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀讀/寫格式寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D0注意：注意：控制字寫入控制字控制字寫入控制字I/OI/O地址（地址（A A1 1A A0 01111）00 00 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 001 01 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 110 10 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 211 11 讀回命令讀回命令00 00 計(jì)數(shù)器鎖存命令計(jì)數(shù)器鎖存命令 10 10 只讀只讀/ /寫高寫高

11、8 8位位01 01 只讀只讀/ /寫低寫低8 8位位11 11 先讀先讀/ /寫低寫低8 8位位 后讀后讀/ /寫高寫高8 8位位000 000 方式方式0 0001 001 方式方式1 110 10 方式方式2 211 11 方式方式3 3100 100 方式方式4 4101 101 方式方式5 50 0 二進(jìn)制二進(jìn)制1 1 十進(jìn)制十進(jìn)制寫入計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值（1 1）選擇二進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)）選擇二進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí) 計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000H0000HFFFFHFFFFH 0000H 0000H是最大值，代表是最大值，代表6553665536（2 2）選擇十進(jìn)制（）選擇十進(jìn)制（BCDBCD碼

12、）計(jì)數(shù)時(shí)碼）計(jì)數(shù)時(shí) 計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000000099999999 0000H 0000H是最大值，代表是最大值，代表1000010000例例【12-112-1】 選用計(jì)數(shù)器選用計(jì)數(shù)器0 0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為10001000，分別用，分別用二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)，用方式二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)，用方式3 3計(jì)數(shù)，假設(shè)系統(tǒng)安排計(jì)數(shù)，假設(shè)系統(tǒng)安排82C5482C54計(jì)計(jì)數(shù)器數(shù)器0 0、1 1、2 2和控制端口的地址分別為：和控制端口的地址分別為：300H300H、301H301H、302H302H和和303H303H，試對計(jì)數(shù)器，試對計(jì)數(shù)器0 0編程初始化。編程初始化。 mov dxmov dx

13、，303h303h mov mov al al，00110110b 00110110b ；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù) out dxout dx，al al ；送計(jì)數(shù)方式控制字；送計(jì)數(shù)方式控制字 mov dxmov dx，300h300h mov mov ax ax，1000 1000 ；十進(jìn)制數(shù)；十進(jìn)制數(shù)10001000送給送給axax out dx out dx，al al ；先送低；先送低8 8位位 movmov al al，ahah out dx out dx，al al ；后送高；后送高8 8位位例例【12-212-2】 選用選用82C5482C54計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 2計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值只

14、有低計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值只有低8 8位，計(jì)數(shù)器位，計(jì)數(shù)器0 0、1 1、2 2和控制端口的地址分別為：和控制端口的地址分別為：304H304H、305H305H、306H306H和和307H307H，查看，查看82C5482C54計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 2的當(dāng)前計(jì)數(shù)值是的當(dāng)前計(jì)數(shù)值是否為零。否為零。abc:mov dxabc:mov dx，307h307h mov mov al al，10000000b 10000000b ；計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器2 2的鎖存命令的鎖存命令 out dxout dx，al al ；將鎖存命令寫入控制字；將鎖存命令寫入控制字 ；寄存器；寄存器 mov dxmov dx，306h 306

15、h ；計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器2 2 in al in al，dxdx ；讀計(jì)數(shù)器；讀計(jì)數(shù)器2 2的當(dāng)前計(jì)數(shù)值的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 cmpcmp al al，0 0 ；與；與0 0比較比較 jne abcjne abc ；不是；不是0 0，再讀，再讀 hlthlt ；是；是0 0，暫停，暫停12.2.2 82C5412.2.2 82C54鎖存命令字：鎖存命令字：1 182C5482C54鎖存命令字鎖存命令字: :11COUNTSTATUSCN2CN1CN00 D D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0A A1 1A A0 0=11 CS=0 R

16、D=1 WR=0=11 CS=0 RD=1 WR=0D D5 5=0: =0: 鎖存選中計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值鎖存選中計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值D D4 4=0=0：鎖存選中計(jì)數(shù)器的狀態(tài)：鎖存選中計(jì)數(shù)器的狀態(tài)D D3 3=1=1：選擇計(jì)數(shù)器：選擇計(jì)數(shù)器2 2D D2 2=1=1：選擇計(jì)數(shù)器：選擇計(jì)數(shù)器1 1D D1 1=1=1：選擇計(jì)數(shù)器：選擇計(jì)數(shù)器0 0D D0 0：保留供將來擴(kuò)充使用，必須為：保留供將來擴(kuò)充使用，必須為0 02 282C5482C54的狀態(tài)字：的狀態(tài)字：讀出讀出8 8位狀態(tài)寄存器值分別代表意義如下：位狀態(tài)寄存器值分別代表意義如下： 若若D D7 7位位=1=1，表示對應(yīng)計(jì)數(shù)器的輸出端，表示對應(yīng)

17、計(jì)數(shù)器的輸出端OUTOUT為高為高平，否則為低電平；平，否則為低電平； D D6 6位位=0=0，表示初值已經(jīng)送入減計(jì)數(shù)器，讀出的計(jì)，表示初值已經(jīng)送入減計(jì)數(shù)器，讀出的計(jì)數(shù)值有效，否則讀出無效。數(shù)值有效，否則讀出無效。 D D5 5位位D D0 0位：是最后寫入方式控制字的低位：是最后寫入方式控制字的低6 6位。位。重要說明：重要說明： 當(dāng)某一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值或狀態(tài)信息被當(dāng)某一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值或狀態(tài)信息被CPUCPU讀取后，讀取后，鎖存失效。鎖存失效。 讀回命令寫入控制端口，狀態(tài)信息和計(jì)數(shù)值都是讀回命令寫入控制端口，狀態(tài)信息和計(jì)數(shù)值都是通過各個(gè)計(jì)數(shù)器端口讀取的。通過各個(gè)計(jì)數(shù)器端口讀取的。 如果使讀回

18、命令的如果使讀回命令的D D5 5和和D D4 4位都為位都為0 0，即狀態(tài)信息和，即狀態(tài)信息和計(jì)數(shù)值都要讀回，讀取的順序是：先讀取狀態(tài)信息，計(jì)數(shù)值都要讀回，讀取的順序是：先讀取狀態(tài)信息，后讀?。ê笞x?。? 12 2個(gè)）個(gè)）8 8位的計(jì)數(shù)值。位的計(jì)數(shù)值。 82C54的六種工作方式的六種工作方式 82C54的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的規(guī)定有規(guī)定有6種不同的工作方式。下面結(jié)合時(shí)序波形圖種不同的工作方式。下面結(jié)合時(shí)序波形圖介紹各種工作方式的計(jì)數(shù)過程。介紹各種工作方式的計(jì)數(shù)過程。 一、方式一、方式0(計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式)時(shí)序如圖時(shí)序如圖：v計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)

19、過程 當(dāng)寫入方式當(dāng)寫入方式0控制字后，控制字后，OUT立即變?yōu)榈碗娖?，立即變?yōu)榈碗娖?，并且在?jì)數(shù)過程中一直維持低電平。若并且在計(jì)數(shù)過程中一直維持低電平。若GATEGATE1 1，寫入初值后，寫入初值后，CLKCLK第第1 1個(gè)下降沿到，計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)個(gè)下降沿到，計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器，隨后每一個(gè)器，隨后每一個(gè)CLK脈沖下降沿到，計(jì)數(shù)器減脈沖下降沿到，計(jì)數(shù)器減1。計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，OUT輸出變?yōu)楦唠娖?，并且一直輸出變?yōu)楦唠娖?，并且一直保持到該通道重新裝入計(jì)數(shù)值或重新設(shè)置工作方式保持到該通道重新裝入計(jì)數(shù)值或重新設(shè)置工作方式為止。為止。 nGATE信號的影響信號的影響 門控信號門控信號GAT

20、E可以用來控制計(jì)數(shù)過程，可以用來控制計(jì)數(shù)過程，GATE為低電平時(shí)暫停計(jì)數(shù)，當(dāng)為低電平時(shí)暫停計(jì)數(shù)，當(dāng)GATE重新為高電平時(shí)重新為高電平時(shí)又恢復(fù)計(jì)數(shù)。又恢復(fù)計(jì)數(shù)。n新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響 方式方式0是寫一次計(jì)數(shù)值，只計(jì)數(shù)一遍，計(jì)數(shù)是寫一次計(jì)數(shù)值，只計(jì)數(shù)一遍，計(jì)數(shù)器不會(huì)自動(dòng)重裝初值重新開始計(jì)數(shù)。如果在計(jì)數(shù)器不會(huì)自動(dòng)重裝初值重新開始計(jì)數(shù)。如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的計(jì)數(shù)初值，則在寫入新值后的下過程中寫入新的計(jì)數(shù)初值，則在寫入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，即新一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初值是立即有效的。的初值是立即有效的。 方式方式0 0波形圖波

21、形圖: : 方式方式0 0的波形圖的波形圖 二、方式二、方式1 （可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）（可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器） 方式方式1的時(shí)序如圖所示。這種方式由外部門控的時(shí)序如圖所示。這種方式由外部門控信號信號GATE上升沿觸發(fā)，產(chǎn)生一單拍負(fù)脈沖信號，上升沿觸發(fā)，產(chǎn)生一單拍負(fù)脈沖信號，脈沖寬度由計(jì)數(shù)初值決定。脈沖寬度由計(jì)數(shù)初值決定。v計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入控制字后，寫入控制字后，OUT輸出為高電平。寫入計(jì)數(shù)輸出為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值之后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而要等到初值之后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而要等到GATE上升沿后的下一個(gè)上升沿后的下一個(gè)CLK輸入脈沖的下降沿，輸入脈沖的下降沿，OUT輸出變低，

22、計(jì)數(shù)才開始。輸出變低，計(jì)數(shù)才開始。結(jié)束時(shí)，結(jié)束時(shí)，OUT輸出變輸出變高，從而產(chǎn)生一個(gè)寬度為高，從而產(chǎn)生一個(gè)寬度為N個(gè)個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖。周期的負(fù)脈沖。vGATEGATE信號的影響信號的影響: 方式方式1 1中，中，GATEGATE信號的作用可從兩個(gè)方面進(jìn)信號的作用可從兩個(gè)方面進(jìn)行說明：行說明： 第一第一: : 在計(jì)數(shù)結(jié)束后，若再來一個(gè)在計(jì)數(shù)結(jié)束后，若再來一個(gè)GATEGATE信信號上升沿，則下一個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿又從初值號上升沿，則下一個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿又從初值開始計(jì)數(shù)，而不需要重新寫入初值，即門控信號開始計(jì)數(shù)，而不需要重新寫入初值，即門控信號可重新觸發(fā)計(jì)數(shù)?？芍匦掠|發(fā)計(jì)數(shù)。 第二第二: :

23、在計(jì)數(shù)過程中，若再來一個(gè)門控信號在計(jì)數(shù)過程中，若再來一個(gè)門控信號的上升沿，也在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值起重新的上升沿，也在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值起重新計(jì)數(shù)，即終止原來的計(jì)數(shù)過程，開始新的一輪計(jì)計(jì)數(shù)，即終止原來的計(jì)數(shù)過程，開始新的一輪計(jì)數(shù)數(shù)n 新的初值對計(jì)數(shù)過新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響程的影響: 如果在計(jì)數(shù)過程中如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，不會(huì)立寫入新的初值，不會(huì)立即影響計(jì)數(shù)過程，只有即影響計(jì)數(shù)過程，只有下一個(gè)門控信號到來后下一個(gè)門控信號到來后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿，的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿，才會(huì)終止原來的計(jì)數(shù)過才會(huì)終止原來的計(jì)數(shù)過程，按新值開始計(jì)數(shù)。程，按新值開始計(jì)數(shù)。即新的初值下次有效。即新的初值下次有

24、效。方式方式1 1波形圖波形圖 三、方式三、方式2 (2 (脈沖波發(fā)生器、分頻器脈沖波發(fā)生器、分頻器) ) 方式方式2的工作波形如圖所示：的工作波形如圖所示：這種方式這種方式的功能如同一個(gè)的功能如同一個(gè)N N分頻計(jì)數(shù)器，輸出是輸入時(shí)分頻計(jì)數(shù)器，輸出是輸入時(shí)鐘按照計(jì)數(shù)值鐘按照計(jì)數(shù)值N N分頻后的一個(gè)連續(xù)脈沖。分頻后的一個(gè)連續(xù)脈沖。v計(jì)數(shù)過程：計(jì)數(shù)過程： 寫入控制字后的第一個(gè)寫入控制字后的第一個(gè)CLK時(shí)鐘上升沿，時(shí)鐘上升沿，輸出端輸出端OUT 變成高電平。若變成高電平。若GATE1，寫入，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。 減到減到1時(shí)，輸出端時(shí)

25、，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?，減到變?yōu)榈碗娖?，減到0時(shí)，時(shí)，輸出輸出OUT又變成高電平，同時(shí)從初值開始新的計(jì)數(shù)又變成高電平，同時(shí)從初值開始新的計(jì)數(shù)過程。因此，方式過程。因此，方式2能自動(dòng)重裝初值，輸出固定頻能自動(dòng)重裝初值，輸出固定頻率的脈沖，也稱之為分頻器。率的脈沖，也稱之為分頻器。v GATE信號的影響：信號的影響： 方式方式2中，中，GATE信號為低電平時(shí)終止計(jì)數(shù)，而信號為低電平時(shí)終止計(jì)數(shù)，而由低電平恢復(fù)為高電平后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿重新由低電平恢復(fù)為高電平后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿重新從初值開始計(jì)數(shù)。由此可見，從初值開始計(jì)數(shù)。由此可見，GATE一直維持高電一直維持高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器為一個(gè)平時(shí)，計(jì)數(shù)器為

26、一個(gè)N分頻器。分頻器。n 新的初值對計(jì)數(shù)新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響：如果在過程的影響：如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，且初值，且GATE信號一信號一直維持高電平，則新直維持高電平，則新的初值不會(huì)立即影響的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，但當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，但在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期將按新的個(gè)計(jì)數(shù)周期將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初初值計(jì)數(shù)，即新的初值下次有效。值下次有效。 四、方式四、方式3 3v 這種方式下，這種方式下，OUT端輸出的是方波或近似方端輸出的是方波或近似方波信號。它的典型用法是作波特率發(fā)生器。波信號。它的典型用法是作波特率發(fā)生器。v 方式方式3的工作

27、過程比較復(fù)雜。當(dāng)寫入控制字的工作過程比較復(fù)雜。當(dāng)寫入控制字CW，使，使8254進(jìn)入工作方式進(jìn)入工作方式3后，后，OUT輸出低電平，輸出低電平，這時(shí)若裝入計(jì)數(shù)初值這時(shí)若裝入計(jì)數(shù)初值n且且GATE為高電平，則在其后為高電平，則在其后的下個(gè)的下個(gè)CLK脈沖下降沿，脈沖下降沿，OUT跳變?yōu)楦唠娖剑瑫r(shí)跳變?yōu)楦唠娖?，同時(shí)開始減開始減2計(jì)數(shù)。如果置入計(jì)數(shù)。如果置入CR的初值的初值n為偶，減法計(jì)為偶，減法計(jì)數(shù)對每個(gè)數(shù)對每個(gè)CLK脈沖減脈沖減2，經(jīng)過，經(jīng)過n/2個(gè)個(gè)CLK脈沖，計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值達(dá)到值達(dá)到0值，值，OUT輸出變?yōu)榈?；然后，輸出變?yōu)榈停蝗缓?，CR內(nèi)的初值內(nèi)的初值自動(dòng)再裝入自動(dòng)再裝入CE并繼續(xù)減并繼

28、續(xù)減2計(jì)數(shù)，經(jīng)過計(jì)數(shù)，經(jīng)過n/2個(gè)個(gè)CLK脈沖，脈沖，計(jì)數(shù)值達(dá)計(jì)數(shù)值達(dá)0值，值，OUT輸出又立即變高。如此周而復(fù)輸出又立即變高。如此周而復(fù)始，始，OUT端得到的是完全對稱端得到的是完全對稱(占空比為占空比為1/2)的方波的方波信號。信號。v 如果置入的初值是奇數(shù)，則計(jì)數(shù)過程略如果置入的初值是奇數(shù)，則計(jì)數(shù)過程略有不同：有不同： 在在OUT變?yōu)楦唠娖剿查g，變?yōu)楦唠娖剿查g，CR內(nèi)的內(nèi)的初值向初值向CE裝入時(shí)減裝入時(shí)減1成為偶數(shù)，然后對成為偶數(shù)，然后對CLK減減2計(jì)數(shù)，減至計(jì)數(shù)，減至0時(shí)時(shí)OUT不立即變低，而是再不立即變低，而是再經(jīng)過一個(gè)經(jīng)過一個(gè)CLK脈沖后變低（脈沖后變低（-2）。這就是說，）。這就

29、是說，方波的高電平持續(xù)時(shí)間為方波的高電平持續(xù)時(shí)間為(n-1)/2+1=(n+1)/2個(gè)脈沖周期。個(gè)脈沖周期。OUT從高變低瞬間，從高變低瞬間，CR內(nèi)初值內(nèi)初值向向CE裝入時(shí)減裝入時(shí)減1，然后對，然后對CLK減減2計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到到0值時(shí)，值時(shí)，OUT輸出立即變高。這就是說，輸出立即變高。這就是說，方波的低電平持續(xù)方波的低電平持續(xù)(n-1)/2個(gè)個(gè)CLK脈沖周期。脈沖周期。如此周而復(fù)始，如此周而復(fù)始，OUT端得到的是近似對稱的端得到的是近似對稱的方波信號。方波信號。v GATE端加入低電平將停止計(jì)數(shù)，端加入低電平將停止計(jì)數(shù)，GATE端加端加入觸發(fā)信號入觸發(fā)信號(上升沿上升沿)也將重新從也將

30、重新從CR向向CE裝入初值，裝入初值，從而對從而對OUT輸出起同步作用。輸出起同步作用。v 下圖給出了方式下圖給出了方式3的定時(shí)波形示例。其中的定時(shí)波形示例。其中表表示計(jì)數(shù)初值示計(jì)數(shù)初值n為偶數(shù)為偶數(shù)(圖中為圖中為n=4)的情況；的情況；表示初表示初值為奇數(shù)值為奇數(shù)(圖中為圖中為n=5)的情況；的情況；表示計(jì)數(shù)過程中出表示計(jì)數(shù)過程中出現(xiàn)現(xiàn)GATE=0的情況，這時(shí)的情況，這時(shí)CE暫停對暫停對CLK計(jì)數(shù)，直到計(jì)數(shù)，直到GATE再次由低變高時(shí)，重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)過程，從初再次由低變高時(shí)，重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)過程，從初值值n開始計(jì)數(shù)。開始計(jì)數(shù)。v 如果要求改變輸出方波的速率，則如果要求改變輸出方波的速率，則CPU可

31、在任何時(shí)候向可在任何時(shí)候向CR重新寫入新的計(jì)數(shù)初值重新寫入新的計(jì)數(shù)初值n，并從下一個(gè)計(jì)數(shù)操作周期開始起作用。而如并從下一個(gè)計(jì)數(shù)操作周期開始起作用。而如果在新初值寫入之后又收到果在新初值寫入之后又收到GATE上升沿，上升沿，則雖然原來的方波半周期尚未結(jié)束，則雖然原來的方波半周期尚未結(jié)束，CE也將也將在下一個(gè)在下一個(gè)CLK脈沖時(shí)裝入新初值，并從它開脈沖時(shí)裝入新初值，并從它開始計(jì)數(shù)。始計(jì)數(shù)。方式方式3 3 ( (方波發(fā)生器方波發(fā)生器) )方式方式3的工作波形如圖所示：的工作波形如圖所示： 五、方式五、方式4 4 ( (軟件觸發(fā)選通方式軟件觸發(fā)選通方式) )v計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入方式控制字后，寫入方

32、式控制字后，OUTOUT輸出高電平。輸出高電平。 若若GATEGATE1 1，寫入初值后的下一個(gè)，寫入初值后的下一個(gè)CLKCLK脈沖開始脈沖開始減減1 1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)0 0值值( (注意：不是減到注意：不是減到1)1)，OUTOUT輸出為低電平，持續(xù)一個(gè)輸出為低電平，持續(xù)一個(gè)CLKCLK脈沖周期后再恢復(fù)到脈沖周期后再恢復(fù)到高電平。高電平。v門控信號的影響門控信號的影響 GATEGATE1 1時(shí)，允許計(jì)數(shù)；時(shí)，允許計(jì)數(shù)；GATEGATE信號變低，禁止計(jì)信號變低，禁止計(jì)數(shù)，輸出維持當(dāng)時(shí)的電平。這種方式依賴于裝入數(shù)，輸出維持當(dāng)時(shí)的電平。這種方式依賴于裝入計(jì)數(shù)值觸發(fā)工作，因此，稱為軟件

33、觸發(fā)選通方式計(jì)數(shù)值觸發(fā)工作，因此，稱為軟件觸發(fā)選通方式 。 n新的初值對計(jì)數(shù)新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響過程的影響 在計(jì)數(shù)過程中改在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，則在寫變計(jì)數(shù)值，則在寫入新值后的下一個(gè)入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，將按新的初值計(jì)數(shù)，即新值是立即有效即新值是立即有效的。的。 方式方式4 4 波形圖波形圖 六、方式六、方式5 5 ( (硬件觸發(fā)選通方式硬件觸發(fā)選通方式) )v計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入控制字后，輸出寫入控制字后，輸出OUTOUT即為高電平：寫入計(jì)即為高電平：寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而是由門控?cái)?shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而是由

34、門控脈沖的上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)結(jié)束脈沖的上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)結(jié)束 ( (計(jì)數(shù)器減到計(jì)數(shù)器減到0)0)，輸出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為一個(gè)輸出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為一個(gè)CLKCLK時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，然后輸出恢復(fù)為高電平。直到然后輸出恢復(fù)為高電平。直到GATEGATE信號再次觸發(fā)。信號再次觸發(fā)。 輸出負(fù)脈沖可以用作選通脈沖，它是通過硬輸出負(fù)脈沖可以用作選通脈沖，它是通過硬件電路產(chǎn)生的門控信號上升沿觸發(fā)得到的，所以叫件電路產(chǎn)生的門控信號上升沿觸發(fā)得到的，所以叫硬件觸發(fā)選通方式。硬件觸發(fā)選通方式。v門控信號的影響門控信號的影響: : 若在計(jì)數(shù)過程中，又有一個(gè)門控信號的若在計(jì)數(shù)過程中，又有一個(gè)門控信號的上升沿，則

35、立即終止當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，且在上升沿，則立即終止當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，且在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿，又從初值開始計(jì)數(shù)，如下一個(gè)時(shí)鐘下降沿，又從初值開始計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，來一個(gè)門控上升沿，計(jì)果計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，來一個(gè)門控上升沿，計(jì)數(shù)器也會(huì)在下一個(gè)時(shí)鐘的下降沿，又從初值數(shù)器也會(huì)在下一個(gè)時(shí)鐘的下降沿，又從初值開始減開始減1 計(jì)數(shù)，即門控信號的上升沿任何時(shí)計(jì)數(shù)，即門控信號的上升沿任何時(shí)候到來，都會(huì)立即觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)過程。候到來，都會(huì)立即觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)過程。 新的初值對計(jì)數(shù)過程新的初值對計(jì)數(shù)過程的影響的影響 如果在計(jì)數(shù)過程中如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，則新寫入新的初值，則新的初值不會(huì)立即影響的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的

36、計(jì)數(shù)過程，只當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只有到下一個(gè)門控信號有到下一個(gè)門控信號上升沿到來后，才從上升沿到來后，才從新的初值開始減新的初值開始減1計(jì)計(jì)數(shù)。即新的計(jì)數(shù)初值數(shù)。即新的計(jì)數(shù)初值在下一個(gè)門控信號上在下一個(gè)門控信號上升沿觸發(fā)后有效。升沿觸發(fā)后有效。 波形圖波形圖 82C54幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較一、計(jì)數(shù)值一、計(jì)數(shù)值N與輸入與輸入CLK 和輸出和輸出OUT的關(guān)系的關(guān)系 82C54在不同工作方式下，計(jì)數(shù)值在不同工作方式下，計(jì)數(shù)值N與輸入與輸入CLK時(shí)鐘脈沖和輸出時(shí)鐘脈沖和輸出OUT的關(guān)系是不同的，的關(guān)系是不同的，如表所示。如表所示。 計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值N N與輸入與輸入CLKCLK和輸出和輸出OU

37、TOUT的關(guān)系的關(guān)系 方式方式功能功能N與與CLK 和和OUT的關(guān)系的關(guān)系 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 寫入寫入N后，過后，過N+1個(gè)個(gè)CLK輸出變高輸出變高 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 寬度為寬度為N-1個(gè)個(gè)CLK的正脈沖的正脈沖 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 每每N個(gè)個(gè)CLK，輸出，輸出N-1個(gè)個(gè)CLK高高, 1個(gè)個(gè)CLK低低 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 N為偶數(shù)：輸出為為偶數(shù)：輸出為N/2個(gè)個(gè)CLK高，高，N/2個(gè)個(gè)CLK低的方波；低的方波；N為奇數(shù)：輸出為為奇數(shù)：輸出為(N+1)/2個(gè)個(gè)CLK高，高，(N-1)/2個(gè)個(gè)CLK低的低的方波方波 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)

38、選通 寫入寫入N后過后過N+1個(gè)個(gè)CLK，輸出一個(gè)，輸出一個(gè)CLK寬度的負(fù)脈沖寬度的負(fù)脈沖 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 門控觸發(fā)后過門控觸發(fā)后過N+1個(gè)個(gè)CLK, 輸出一個(gè)輸出一個(gè)CLK寬度的負(fù)脈沖寬度的負(fù)脈沖 82C5482C54幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較二、啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件二、啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件 所有工作方式都必須設(shè)置計(jì)數(shù)值才能夠所有工作方式都必須設(shè)置計(jì)數(shù)值才能夠開始工作，但不是所有的方式一經(jīng)設(shè)置計(jì)數(shù)開始工作，但不是所有的方式一經(jīng)設(shè)置計(jì)數(shù)值就馬上開始計(jì)數(shù)，需要有一定的條件才能值就馬上開始計(jì)數(shù)，需要有一定的條件才能工作。有些方式一經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器就永無休工作。有些方式一

39、經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器就永無休止的工作下去，而有些方式只能計(jì)數(shù)一次。止的工作下去，而有些方式只能計(jì)數(shù)一次。如果要重復(fù)計(jì)數(shù)同樣需要某些條件，這些條如果要重復(fù)計(jì)數(shù)同樣需要某些條件，這些條件如表所示件如表所示 。 啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件 方方 式式功功 能能 啟動(dòng)條件啟動(dòng)條件 重復(fù)條件重復(fù)條件 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 自動(dòng)自動(dòng) 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 自動(dòng)自動(dòng) 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通

40、寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 82C5482C54幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較三、門控信號的作用：三、門控信號的作用： 82C54在不同的工作方式下，門控信號在不同的工作方式下，門控信號GATE的作用如表所示：的作用如表所示： 門控信號的作用門控信號的作用 方方 式式 功功 能能 GATE低或變?yōu)榈偷突蜃優(yōu)榈?上升沿上升沿 高高 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù) - 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 - (1)啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)(2)下一下一CLK后后使輸出變低使輸出變低

41、 - 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 (1)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)(2)立即使輸出為立即使輸出為高高 (1)重新裝入計(jì)重新裝入計(jì)數(shù)值數(shù)值(2)啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 (1)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)(2)立即使輸出為立即使輸出為高高 啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù) 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù) -允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 -啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù) - 82C5482C54幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較四、在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值四、在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值 82C54的六種工作方式都可以在計(jì)數(shù)器計(jì)的六種工作方式都可以在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值。新的計(jì)數(shù)值什么時(shí)候數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值。新的計(jì)數(shù)值什么時(shí)候起作用，隨工作方式不同而有差異，具體區(qū)起作用，隨工作方式不同而有差異，具體區(qū)別如表所示別如表所示 。 在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值方式方式 功功 能能改變計(jì)數(shù)值改變計(jì)數(shù)值 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 立即有效立即有效 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 外部觸發(fā)后有效外部觸發(fā)后有效 2