微机原理与接口技术 教学课件 ppt 作者 李燕萍 华继钊 凌海云 09
30页1、2019/5/20,1,第9章 可编程定时器/计数器8253,2019/5/20,2,本章主要内容,9.1 定时器/计数器概述,9.2 8253的主要性能,9.3 8253的基本结构,9.4 8253的工作方式,9.5 8253的寻址及连接,9.6 8253的编程与应用,2019/5/20,3,9.1 定时器/计数器概述,2019/5/20,4,在控制系统中,常常要求有一些实时时钟以实现定时或延时控制,如定时中断、定时检测,定时扫描等,也往往要求有计数器能对外部事件计数。 要实现定时或延时控制,有三种主要方法:软件定时、不可编程的硬件定时、可编程的硬件定时。,2019/5/20,5,软件定时,即让计算机执行一个程序段,这个程序段本身没有具体的执行目的,但由于执行每条指令都需要时间,则执行一个程序段就需要一个固定的时间。通过正确地挑选指令和安排循环次数很容易实现软件定时,但软件定时占用了CPU的时间,降低了CPU的利用率。,2019/5/20,6,不可编程的硬件定时可以采用小规模集成电路器件如555,外接定时部件电阻和电容构成。这样的定时电路简单,而且利用改变电阻和电容,可以使定时在一定
2、的范围内改变。但是,这种定时电路在硬件连接好以后,定时值及定时范围不能由程序(软件)来控制和改变,由此就产生了可编程的定时器电路。 可编程定时器电路的定时值及其范围,可以很容易地由软件来确定和改变,所以功能较强,使用灵活。,2019/5/20,7,9.2 8253的主要性能,2019/5/20,8,Intel 8253可编程计数/定时器就是通用可编程外围接口芯片。Intel 8253具有以下主要功能。 (1)每片8253内部有3个16位的计数器(相互独立)。 (2)每个计数器的内部结构相同,可通过编程手段设置为6种不同的工作方式来进行定时/计数,并且都可以按照二进制或十进制来计数。 (3)每个计数器在开始工作前必须预制时间常数(时间初始)。,2019/5/20,9,(4)每个计数器在工作过程中的当前计数值可被CPU读出。(注:时间常数也可在计数过程中更改。) (5)每个计数器的时钟频率可达2MHz,最高的计数时钟频率为2.6MHz。 (6)所有的输入输出频率都是TTL电平,便于与外围接口电路相连接。 (7)单一的5V电源。,2019/5/20,10,9.3 8253的基本结构,2019
3、/5/20,11,9.3.1 内部结构,8253定时/计数器的内部结构如下图所示,由图可以看出,8253有三个结构相同又相互独立的计数单元,我们称其为计数器0、计数器1和计数器2。,2019/5/20,12,每个记数器内含:一个8位的控制寄存器,用程序控制其工作方式;一个16位的计数寄存器CR,用来保存计数初值Count Register;一个16位的输出锁存器OL,返回当前计数器值Output Latch;一个16位的计数工作单元CE,执行减1 计数Counting Element。,2019/5/20,13,每个计数器有三个输入/输出信号。 CLK:各计数器外部时钟(计数脉冲)输入端,CE对此脉冲计数。 GATE:门控,控制各计数器工作。 OUT:计数结束后输出,产生不同工作方式时的输出波形。 计数器本质为计数,当脉冲周期固定时则为定时。,2019/5/20,14,9.3.2 外部结构,8253定时/计数器的外部引脚如下图所示。,2019/5/20,15,9.4 8253的工作方式,2019/5/20,16,9.4.1 工作方式0(计数结束中断方式),(1)一般情况下,初始状态GA
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