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微机接口技术实用教程 教学课件 ppt 作者 何利 第3章 定时计数器

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  • 上传时间:2019-05-26
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    • 1、第3章 定时/计数器芯片,3.1.1 基本功能 Intel 可编程计数器/定时器8253-5/8254-2的主要功能如下: (5)统计外部某过程(如生产、试验、武器发射等过程)中某一事件发生的次数,并将计数结果返回CPU; (6)在定时或计数达到编程规定的值以后,向CPU申请中断; (7)六种工作方式,即可对系统时钟脉冲计数实现定时,又可对外部事件进行计数。,3.1 可编程定时器/计数器8253-5/8254-2,3.1.2 基本原理 1.内部结构,3.1 可编程定时器/计数器8253-5/8254-2,1)数据总线缓冲器 3个基本功能: 向8253-5/8254-2写入方式控制字; 为计数寄存器装入初始计数值; 读出计数器的初值或当前计数值。 2)读/写控制逻辑 3)控制字寄存器,3.1.2 基本原理 2. 引脚及其功能,3.1 可编程定时器/计数器8253-5/8254-2,D7D0:三态双向数据线,:片选信号,输入信号,:读信号,输入信号,:写信号,输入信号,A1A0:地址译码线,CLK:时钟信号CLK,为输入信号,OUT:计数器输出信号,它是8253-5/8254-2向外输出信

      2、号,GATE:门控信号,计数器通道结构,CLK时钟输入信号:时钟信号下降沿 GATE门控输入信号:电平控制和上什沿控制 OUT计数器输出信号:波形取决于工作方式,3.2.1 可选工作方式 8253-5/8254-2定时计数器的每个通道都有6种可编程选择的工作方式,通过不同工作方式来扩展8253-5/8254-2的功能,从而完成定时、计数及脉冲发生等功能。 1. 方式0:计数结束产生中断 2. 方式1:可重复触发的单稳态触发器 3. 方式2:频率发生器 4. 方式3:方波发生器 5. 方式4:软件触发的选通信号发生器 6 .方式5:硬件触发的选通信号发生器,3.2 8253-5/8254-2的工作原理与应用,与处理器接口(引脚图),数据总线缓冲器用于将8254与系统数据总线连接 接收处理器的控制和计数值以及发送计数器的当前状态和工作状态,芯片中的控制字寄存器用于保存处理器写入的方式控制,方式0:计数结束中断,工作方式波形图,方式1:可编程单稳脉冲,工作方式波形图,方式2:频率发生器,工作方式波形图,方式3:方波发生器,工作方式波形图(计数值为偶数时),方式4:软件触发的单脉冲发生器,方式

      3、5:硬件触发的选通信号发生器,8254的3个计数器6种工作方式的区别,输出波形不同 启动计数器的触发方式不同 计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同 有的工作方式具备“初值自动重装”的功能(方式0,1,4,5);初值自动重装的功能是:当计数器减到规定的数值后,计数初值将会自动的重新装入计数值(方式2,3),3.2 8253-5/8254-2的工作原理与应用,6种工作方式比较,3.2.2 8253-5/8254-2控制字和初始化 18253-5/8254-2控制字,3.2.2 8253-5/8254-2控制字和初始化 2控制字初始化,(1)在计数器设置初始值前必须先写控制字。 (2)初始值设置时,要符合控制字中的读写方式选择(D5D4)的规定,即只写低8位字节还是只写高8位字节,或者先写低8位字节后写高8位字节,8253-5/8254-2的定时时间取决于时钟脉冲CLK的频率和计数器的初值,即: 定时时间T=时钟脉冲周期tc*计数初值n,3.2.3 初始化编程,初始化编程的具体步骤如下: (1)写入计数器的控制字,规定其工作方式等。 (2)写入计数初值。,【例】 假设8253-5/

      4、8254-2计数器1,工作在工作方式1, 按二进制计数,计数值为 5080,端口地址388H38BH, 则初始化程序段为: MOV DX,38BH MOV AL,72H OUT DX,AL MOV AX,5080H MOV DX,389H OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX, AL,3.2.4 8253-5/8254-2在微型计算机中的典型应用 8253-5/8254-2内部的三个计数器的定时计数时钟相同,由PCLK二分频产生,频率为1.193181 6MHz。 1计数器0:系统计时器 2计数器1:动态存储器刷新定时控制 3计数器2:扬声器音频发生器,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,所谓实时钟(Real Time Clock,RTC)就是不仅支持每天时间(时、分、秒)的更新,而且支持日期(世纪、年、月、日和星期)的更新。,3.3.1 工作方式,1引脚功能,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.1 工作方式 2MC146818的内部运行原理,图3.15 MC146818实时钟内部工作原理图,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.1

      5、 工作方式 3CMOS RAM中的实时钟信息,时间信息:以时、分、秒的形式记录在位移4、2、0单元, 可由“INT 1AH”的功能2或者功能3对上述时间读取或设置。 日期信息:以世纪、年、月、日、星期的形式分别记录在位移32H、9、8、 7、6单元中。 报警信息:进行报警的时、分、秒分别记录在位移5、3、1单元中, 同时允许报警中断,由“INT 1AH”的功能6进行设置。,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.2 方式命令字和状态字 MC146818有四个状态寄存器,分别为A、B、C、D,其主要的功能和格式如下所述: (1)状态寄存器A:状态寄存器A主要用于确定22级分频器的输入输出信号的频率,它有8位 。,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.2 方式命令字和状态字 (2)状态寄存器B:状态寄存器B有8位 。,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.2 方式命令字和状态字 (3)状态寄存器C:状态寄存器C有8位,低4位保留,仅高4位有效,用户对它只读。,3.3 实时钟电路MC146818及其应用,3.3.2 方式命令字和状态字 (4)状态寄存器

      6、D:状态寄存器D有8位,仅用最高位,低7位保留,用户只读 。,8254的编程,8254没有复位信号,加电后的工作方式不确定,为了使其工作,微处理器必须对其初始化编程,写入控制字和计数初值。计数过程中,还可以读取计数值。,1、写入方式控制字,2、写入计数值,读出命令能同时锁存 几个计数器的计数值/状 态信息,当CPU读取某一 计数器的计数值/状态信息时, 该计数器自动解锁,但其他计 数器不受影响,3、读取计数值,8254在IBMPC系列机上的应用,例题讲解,【例3-15】设置报警时间,当时间到时,喇叭发出两声短促的声音。 则程序为: CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE BEG: CLI CALL WRITE4A CALL C_ALARM ;清除报警时间 CALL S_ALARM ;设置报警时间 CALL SETTIME ;设置系统时间 STI SCAN: MOV AH,1 INT 16H JZ SCAN ;等待中断 CALL C_ALARM ;清除报警时间 MOV AL,4CH INT 21H ;-,例题讲解,SERVICE PROC MOV CX,3 OPEN: I

      7、N AL,61H OR AL,00000011B OUT 61H,AL ;接通扬声器 CALL DELAY ;延时 CLOSE: IN AL,61H AND AL,11111100B OUT 61H,AL ;关闭扬声器 CALL DELAY ;延时 LOOP OPEN IRET SERVICE ENDP ;- DELAY PROC PUSH CX MOCE AH,2DH MOV CX,0 MOV DX,0 INT 21H READ: MOV AH,2CH INT 21H CMP DL,10 JC READ ;小干 10个百分秒转移 POP CX RET DELAY ENDP ;-,例题讲解,WRITE4A PROC ;设置4AH型中断向量 MOV AX,CODE MOV DS,AX MOV DX,OFFSET SERVICE MOV AX,254H INT 21H RET WRITE4A ENDP ;- SETTIME PROC ;设置系统时间 AGA: MOV AH,03H MOV CX,1030H MOV DX,0 IN T1AH JC AGA RET SET TIME ENDP ;-,例题讲解,C_ALARM PROC ;清除报警时间 MOV AH,07H INT 1AH RET C _ALARM ENDP ;- S_ALARM PROC ;设置报警时间 AGAIN MOV AH,06H MOV CX,1030H MOV DH,05H INT 1AH JC AGAIN RET S _ALARM ENDP CODE ENDS END BEG,

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