第06章 定時(shí)計(jì)數(shù)技術(shù)

1、第六章 定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)6.1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)基本概念計(jì)數(shù)基本概念6.2 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器8253目錄目錄6.1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)基本概念計(jì)數(shù)基本概念6.1定時(shí)計(jì)數(shù)概念定時(shí)計(jì)數(shù)概念提供的時(shí)間基準(zhǔn)。提供的時(shí)間基準(zhǔn)。內(nèi)部定時(shí)、外部定時(shí)。內(nèi)部定時(shí)、外部定時(shí)。6.1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)基本概念計(jì)數(shù)基本概念 各種計(jì)算機(jī)下圖都需要時(shí)間基準(zhǔn)，尤其是工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)，常常要進(jìn)行定時(shí)器和對(duì)外部事件計(jì)數(shù)。6.1.1 系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)是嚴(yán)格按時(shí)序進(jìn)行工作的智能機(jī)器。系統(tǒng)本身需要一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，提供時(shí)序和時(shí)鐘日歷等系統(tǒng)本身需要一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，提供時(shí)序和時(shí)鐘日歷等測(cè)控系統(tǒng)需要提供定時(shí)和計(jì)數(shù)器的功能

2、。測(cè)控系統(tǒng)需要提供定時(shí)和計(jì)數(shù)器的功能。6.1定時(shí)計(jì)數(shù)概念定時(shí)計(jì)數(shù)概念6.1.2 系統(tǒng)定時(shí)分類(lèi)系統(tǒng)定時(shí)分類(lèi) 所謂定時(shí)（計(jì)數(shù)）定時(shí)（計(jì)數(shù)）就是通過(guò)硬件或軟件的方法產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的定時(shí)或延時(shí)控制。要實(shí)現(xiàn)定時(shí)或延時(shí)控制，有三種主要方法：軟件定時(shí)定時(shí)器軟件定時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器純硬件定時(shí)定時(shí)器純硬件定時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器可編程的硬件定時(shí)器可編程的硬件定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。6.1.2系統(tǒng)定時(shí)分類(lèi)系統(tǒng)定時(shí)分類(lèi) 1. 軟件定時(shí)軟件定時(shí) 方法：由于執(zhí)行每條指令都需要時(shí)間，則執(zhí)行一個(gè)程序段就需要一個(gè)固定的時(shí)間，通過(guò)適當(dāng)?shù)靥暨x指令和安排循環(huán)次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件的定時(shí)。利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序

3、段實(shí)現(xiàn)利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序段實(shí)現(xiàn)不用硬件，但占用不用硬件，但占用CPU時(shí)間、定時(shí)精度不高，時(shí)間、定時(shí)精度不高，隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變,降低了降低了CPU的利用率。的利用率。1、軟件定時(shí)、軟件定時(shí) 2. 純硬件定時(shí)（不可編程定時(shí)）純硬件定時(shí)（不可編程定時(shí)） 它采用固定的電路，如可以采用小規(guī)模集成電路555，外接電阻和電容構(gòu)成單穩(wěn)延時(shí)電路。這樣的定時(shí)電路簡(jiǎn)單，而且通過(guò)改變電阻和電容，可以使定時(shí)在一定的范圍內(nèi)調(diào)整。但它由純硬件來(lái)完成，給使用帶來(lái)不便。采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡(jiǎn)易定時(shí)電路控制定時(shí)采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡(jiǎn)易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間時(shí)間定時(shí)電路簡(jiǎn)單、定時(shí)時(shí)間可以在一定范圍改

4、變定時(shí)電路簡(jiǎn)單、定時(shí)時(shí)間可以在一定范圍改變2、純硬件定時(shí)、純硬件定時(shí) 3. 可編程硬件定時(shí)器可編程硬件定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 這是目前在控制系統(tǒng)中廣泛使用的方法，它通過(guò)編程來(lái)控制電路的定時(shí)值及定時(shí)范圍，功能強(qiáng)，使用靈活。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，象定時(shí)中斷、定時(shí)檢測(cè)、定時(shí)掃描等等都是用可編程定時(shí)器來(lái)完成定時(shí)控制的。軟件硬件相結(jié)合、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈軟件硬件相結(jié)合、用可編程定時(shí)器芯片構(gòu)成一個(gè)方便靈活的定時(shí)電路活的定時(shí)電路具有多種工作方式、能夠輸出多種控制信號(hào)具有多種工作方式、能夠輸出多種控制信號(hào) Intel 系列的8253、8254就是常用的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。3、可編程硬件定時(shí)器、可編程硬件

5、定時(shí)器6.2 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 82536.2.1 8253的主要特性的主要特性 8253是可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片，DIP24，單一正5V電源，NMOS工藝制成。 1） 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位減法計(jì)數(shù)器，又可分成兩個(gè)位減法計(jì)數(shù)器，又可分成兩個(gè)8位計(jì)位計(jì)數(shù)器。數(shù)器。2）計(jì)數(shù)速率為）計(jì)數(shù)速率為02.6MHz（ 8254為為10MHZ）。）。6.2可編程可編程82533）兩種計(jì)數(shù)方式：即二進(jìn)制或）兩種計(jì)數(shù)方式：即二進(jìn)制或BCD碼方式計(jì)數(shù)。碼方式計(jì)數(shù)。4） 6種工作方式，對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，或?qū)ΨN工作方式，對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，或?qū)ν獠坑?jì)數(shù)。外部計(jì)數(shù)。5）可由軟件或硬件控制

6、開(kāi)始計(jì)數(shù)或停止計(jì)數(shù)。）可由軟件或硬件控制開(kāi)始計(jì)數(shù)或停止計(jì)數(shù)。 6.2可編程可編程82538254是是8253的改進(jìn)型的改進(jìn)型圖6.1 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)6.2.2 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)6.2.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖6.1D7D0計(jì)數(shù)器0控制字寄存器計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器讀寫(xiě)控制邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT21、數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器、數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器 它與CPU的數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連，是8位雙向三態(tài)緩沖器。CPU通過(guò)這個(gè)緩沖器對(duì)8253進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。可向控制字寫(xiě)入控制字，向計(jì)數(shù)器寫(xiě)入初值；也可從計(jì)數(shù)器讀取當(dāng)前計(jì)

7、數(shù)值。 2、讀、讀/寫(xiě)控制邏輯電路寫(xiě)控制邏輯電路讀/寫(xiě)控制邏輯電路從系統(tǒng)總線(xiàn)接收輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)譯碼，產(chǎn)生對(duì)8253各部分的控制。1、數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器、數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器3、控制字寄存器、控制字寄存器 此寄存器只能寫(xiě)入而不能讀出。在8253初始化時(shí)，由CPU寫(xiě)入控制字來(lái)設(shè)置計(jì)數(shù)器的工作方式。接收從CPU來(lái)的控制字，由D7，D6位的編碼確定控制字寫(xiě)入哪個(gè)計(jì)數(shù)器的控制字寄存器4、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2是三個(gè)完全獨(dú)立、結(jié)構(gòu)相同的計(jì)數(shù)器，每一個(gè)都是由一個(gè)16位的可預(yù)置的減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成，都有一個(gè)控制單元，控制該計(jì)數(shù)器的工作方式。每個(gè)計(jì)數(shù)器的組成如下：3、控制字寄存器、控制字寄存器圖6.2 計(jì)

8、數(shù)器的內(nèi)部邏輯圖圖圖6.21）計(jì)數(shù)初值寄存器）計(jì)數(shù)初值寄存器 分為高8位和低8位，只能寫(xiě)入，不能讀出，使計(jì)數(shù)器能從某個(gè)設(shè)定的初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。2）16位計(jì)數(shù)單元位計(jì)數(shù)單元 是計(jì)數(shù)器的核心部分，一般當(dāng)初值寄存器的內(nèi)容裝入計(jì)數(shù)單元后，就可以啟動(dòng)它以輸入時(shí)鐘頻率遞減工作。3）輸出鎖存器）輸出鎖存器 分為高8位和低8位，CPU可以從該鎖存器讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值。計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯如圖6.2演示演示預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器GATECLKOUT減減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器輸出鎖存器輸出鎖存器計(jì)數(shù)初值存于計(jì)數(shù)初值存于預(yù)置寄存器預(yù)置寄存器；在計(jì)數(shù)過(guò)程中，在計(jì)數(shù)過(guò)程中，減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，的值不斷遞減，而預(yù)置寄存器中的預(yù)置

9、不變。而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。輸出鎖存器輸出鎖存器用于寫(xiě)入鎖存命令時(shí)，用于寫(xiě)入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值6.2.3 8253的外部特性（引腳功能）的外部特性（引腳功能）圖6.3 8253的外部引腳圖D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GNDOTU1GATE1CLK1GATE2CLK2A0A1OTU2WRRDCSVCC8253PIT2423222120191817161514131234567891011126.2.3外部特性圖外部特性圖6.3一、一、8253與與CPU的接口引線(xiàn)的接口引線(xiàn) D7D0：數(shù)據(jù)線(xiàn)，雙向，三態(tài)，與CPU數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接連接。WR：寫(xiě)信號(hào)

10、，輸入，低電平有效，控制CPU對(duì)8253的寫(xiě)操作。RD：讀信號(hào)，輸入，低電平有效，控制CPU對(duì)8253的讀操作。一、與一、與CPU的接口引線(xiàn)的接口引線(xiàn)A1,A0：地址線(xiàn)，輸入，尋址8253內(nèi)部的4個(gè)端口CS：片選信號(hào)，輸入，低電平有效，08253被選中且可讀寫(xiě)一、與一、與CPU的接口引線(xiàn)的接口引線(xiàn)CS* A1 A0I/O地址地址讀操作讀操作RD*寫(xiě)操作寫(xiě)操作WR*0 0 00 0 10 1 00 1 140H41H42H43H讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器0讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器1讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器2無(wú)操作無(wú)操作寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器0寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器1寫(xiě)計(jì)數(shù)器寫(xiě)計(jì)數(shù)器2寫(xiě)控制字寫(xiě)控制字表表6-1 8253的端口選擇的端

11、口選擇CSRDWRA1A0寄存器選擇和操作0 1000寫(xiě)計(jì)數(shù)器001001寫(xiě)計(jì)數(shù)器101010寫(xiě)計(jì)數(shù)器201011寫(xiě)控制字寄存器00100讀計(jì)數(shù)器000101讀計(jì)數(shù)器100110讀計(jì)數(shù)器200111無(wú)操作(三態(tài))1禁止(三態(tài))011無(wú)操作(三態(tài))表表61二、二、8253與外設(shè)的接口引線(xiàn)與外設(shè)的接口引線(xiàn) CLK時(shí)鐘輸入信號(hào)時(shí)鐘輸入信號(hào)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減1GATE門(mén)控輸入信號(hào)門(mén)控輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制和上升沿控控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制和上升沿控制兩種類(lèi)型，制兩

12、種類(lèi)型，當(dāng)當(dāng)GATEGATE0 0，禁止計(jì)數(shù)器工作；，禁止計(jì)數(shù)器工作；GATEGATE1 1，才允許計(jì)數(shù)器工作，才允許計(jì)數(shù)器工作OUT計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為0），），OUT引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)6.2.4方式控制字圖方式控制字圖6.48253加電后的工作方式不確定加電后的工作方式不確定8253必須初始化編程，才能正常工作必須初始化編程，才能正常工作寫(xiě)入控制字寫(xiě)入控制字寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值D7D6D5D4D3D2D1D06.2.4 8253的方式控制字（的方式控制字（CW）圖6.4

13、 8253的控制字M2M1M0BCDRL0RL1SC0SC1D7D6D5D4D3D2D1D0(計(jì)數(shù)器選擇) 00：選擇計(jì)數(shù)器0 01：選擇計(jì)數(shù)器1 10：選擇計(jì)數(shù)器2 11：非法選擇(讀/寫(xiě)格式) 00：計(jì)數(shù)器鎖存命令 01：讀/寫(xiě)高8位 10：讀/寫(xiě)低8位 11：先讀/寫(xiě)低8位，再讀/寫(xiě)高8位(數(shù)制選擇) 0：二進(jìn)制 1：BCD(工作方式選擇) 000： 方式0 001： 方式0 X10：方式2 X11：方式3 100 ：方式4 101： 方式56.2.4方式控制字圖方式控制字圖6.4寫(xiě)入方式控制字寫(xiě)入方式控制字計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀寫(xiě)格式讀寫(xiě)格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1

14、D000 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211 非法非法00 計(jì)數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫(xiě)低字節(jié)只讀寫(xiě)低字節(jié)10 只讀寫(xiě)高字節(jié)只讀寫(xiě)高字節(jié)11 先讀寫(xiě)低字節(jié)先讀寫(xiě)低字節(jié) 后讀寫(xiě)高字節(jié)后讀寫(xiě)高字節(jié)000 方式方式0001 方式方式1010 方式方式2011 方式方式3100 方式方式4101 方式方式50 二進(jìn)制二進(jìn)制1 十進(jìn)制十進(jìn)制控制字寫(xiě)入控制字控制字寫(xiě)入控制字I/O地址（地址（A1A011）第第8 8章：章：2. 寫(xiě)入計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)值選擇二進(jìn)制時(shí)選擇二進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000HFFFFH0000H是最大值，代表是最大值，代表65536選擇十

15、進(jìn)制（選擇十進(jìn)制（BCD碼）碼）計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：000099990000代表最大值代表最大值10000計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器各自的計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器各自的I/O地址地址第第8 8章：章：3. 讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值對(duì)對(duì)8位數(shù)據(jù)線(xiàn)，讀取位數(shù)據(jù)線(xiàn)，讀取16位計(jì)數(shù)值需分兩次位計(jì)數(shù)值需分兩次計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行鎖存，然后讀取：鎖存，然后讀取：向控制字向控制字I/O地址：給地址：給8253寫(xiě)入鎖存命令寫(xiě)入鎖存命令從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器I/O地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫(xiě)格式和計(jì)數(shù)數(shù)制讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫(xiě)格式和計(jì)數(shù)數(shù)制BCD

16、：用于選擇每個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)制。D0D0=0：二進(jìn)制計(jì)數(shù)，范圍是0000HFFFFH，其中0000H是最大值，代表65536。D0=1：BCD碼計(jì)數(shù)，范圍是00009999，其中，0000是最大值，代表10000。 M2、M1、M0：設(shè)置每個(gè)計(jì)數(shù)器的工作方式。6種 M2M1M0工作方式選擇工作方式選擇000方式方式0001方式方式1X10方式方式2X11方式方式3100方式方式4101方式方式5RL1、RL0：設(shè)置數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)格式。4種 RL1RL0讀讀/寫(xiě)格式寫(xiě)格式00鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)器（供鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)器（供CPU讀?。┳x取）01只讀只讀/寫(xiě)低寫(xiě)低8位位10只讀只讀/寫(xiě)高寫(xiě)高8位位11先讀先讀/寫(xiě)低

17、寫(xiě)低8位，后讀位，后讀/寫(xiě)高寫(xiě)高8位位說(shuō)明：1、8253的兩種讀計(jì)數(shù)值的操作的兩種讀計(jì)數(shù)值的操作。1）讀之前先停止計(jì)數(shù)）讀之前先停止計(jì)數(shù) 用GATE停止計(jì)數(shù)器工作，然后用IN指令讀取，格式由RL1、RL0確定。2）讀之前先送計(jì)數(shù)鎖存命令）讀之前先送計(jì)數(shù)鎖存命令 用D5D4=00鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值到內(nèi)部鎖存器中，該方法讀不影響當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行的計(jì)數(shù)。（1）用OUT指令寫(xiě)入鎖存控制字到控制寄存器，鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值到內(nèi)部鎖存器中（2）用IN指令讀取被鎖存的計(jì)數(shù)值，格式由RL1、RL0確定。 讀取或重新編程后，鎖存器結(jié)束鎖存狀態(tài)，又開(kāi)始隨計(jì)數(shù)器內(nèi)容變化2、寫(xiě)計(jì)數(shù)初值操作、寫(xiě)計(jì)數(shù)初值操作1） D5D4=01，初值

18、只有8位，送入初值寄存器的低8位，而高8位自動(dòng)清零。2） D5D4=10，初值只有8位，送入初值寄存器的高8位，而低8位自動(dòng)清零。3） D5D4=11，初值有26位，分兩次送入初值寄存器中，先寫(xiě)低8位，再寫(xiě)高8位。SC1、SC0：計(jì)數(shù)器選擇位SC1SC0所選計(jì)數(shù)器所選計(jì)數(shù)器00計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211無(wú)意義無(wú)意義6.2.5 8253的初始化編程的初始化編程在任何情況下，使用8253之前，必須先對(duì)其進(jìn)行初始化編程的控制字。具體步驟如下：1）寫(xiě)入計(jì)數(shù)器的控制字，規(guī)定其工作方式；）寫(xiě)入計(jì)數(shù)器的控制字，規(guī)定其工作方式；2）寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值。）寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值。（1）只寫(xiě)低）只寫(xiě)低

19、8位，則寫(xiě)一次為計(jì)數(shù)值的低位，則寫(xiě)一次為計(jì)數(shù)值的低8位，高位，高8位自動(dòng)清零。位自動(dòng)清零。（2）只寫(xiě)高）只寫(xiě)高8位，則寫(xiě)一次為計(jì)數(shù)值的高位，則寫(xiě)一次為計(jì)數(shù)值的高8位，低位，低8位自動(dòng)清零。位自動(dòng)清零。（3）寫(xiě)）寫(xiě)16位，則分兩次寫(xiě)入，先寫(xiě)低位，則分兩次寫(xiě)入，先寫(xiě)低8位，后寫(xiě)高位，后寫(xiě)高8位。位。6.2.5初始化編程初始化編程【例【例6.1】8253片首地址片首地址40H；要求：；要求：T0=方式方式0，初值，初值FFH，二進(jìn)制計(jì)數(shù)；二進(jìn)制計(jì)數(shù)； T1=方式方式2，初值，初值1000，BCD碼計(jì)數(shù)。碼計(jì)數(shù)。 T0的控制字00010000B=10H初值FFHT1的控制字01100101B=65H初

20、值10HMOV AL，10H；寫(xiě)T0控制字OUT43H，AL；MOV AL，F(xiàn)FH；寫(xiě)T0計(jì)數(shù)初值OUT40H，AL；MOV AL，65H；寫(xiě)T1控制字OUT43H，AL；MOV AL，10H；寫(xiě)T1計(jì)數(shù)初值OUT41H，AL；【例【例6.2】8253片首地址片首地址200H；要求：；要求：T2=方式方式5，初值，初值F03FH，二進(jìn)制計(jì)數(shù)。，二進(jìn)制計(jì)數(shù)。 T2的控制字10111010B=BAH初值F03FHMOV DX，203H；控制字地址MOV AL，BAH；寫(xiě)T2控制字OUTDX，AL；MOV DX，202H；T2計(jì)數(shù)器地址MOV AL，3FH；寫(xiě)T2計(jì)數(shù)初值低8位OUTDX，AL；MO

21、V AL，F(xiàn)0H；寫(xiě)T2計(jì)數(shù)初值高8位OUTDX，AL；p8253有有6種工作方式，由方式控制字確定種工作方式，由方式控制字確定p熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，選擇正確的工作方式選擇正確的工作方式 p主要區(qū)別是：主要區(qū)別是：輸出的波形不同輸出的波形不同計(jì)數(shù)過(guò)程中計(jì)數(shù)過(guò)程中GATE信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)操作的影響不同信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)操作的影響不同啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)方式不同等啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)方式不同等6.2.6 8253的工作方式的工作方式6.2.6工作方式工作方式6.2.6工作方式工作方式p 每種工作方式的過(guò)程類(lèi)似：每種工作方式的過(guò)程類(lèi)似： 設(shè)定工作方式設(shè)定

22、工作方式 設(shè)定計(jì)數(shù)初值設(shè)定計(jì)數(shù)初值 硬件啟動(dòng)硬件啟動(dòng) 計(jì)數(shù)初值進(jìn)入減計(jì)數(shù)初值進(jìn)入減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 每輸入一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器減每輸入一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器減1的計(jì)數(shù)過(guò)程的計(jì)數(shù)過(guò)程 計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束p遵循的原則遵循的原則：1）寫(xiě)入控制字）寫(xiě)入控制字后，控制邏輯電路復(fù)位，OUT端進(jìn)入初始化狀態(tài)（1或0）2）初值寫(xiě)入）初值寫(xiě)入后，要經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘上升沿和下降沿才開(kāi)始計(jì)數(shù)。6.2.6工作方式工作方式3）通常，門(mén)控信號(hào)GATE在時(shí)鐘脈沖的上升沿被采樣。（1）方式）方式0，4：GATE為電平觸發(fā)。為電平觸發(fā)。（2）方式）方式1，5：GATE為上升沿觸發(fā)。為上升沿觸發(fā)。（3）方式）方式2，3：GATE可為電平或上升

23、沿觸發(fā)?？蔀殡娖交蛏仙赜|發(fā)。4）在時(shí)鐘脈沖下降沿）在時(shí)鐘脈沖下降沿，計(jì)數(shù)器作減1計(jì)數(shù)。0是計(jì)數(shù)器所能容納的最大值。一、一、 方式方式0計(jì)數(shù)結(jié)束后輸出由低變高計(jì)數(shù)結(jié)束后輸出由低變高 該方式的波形如圖6.5所示，這種方式的特點(diǎn)特點(diǎn)是：寫(xiě)入控制字后，寫(xiě)入控制字后，OUT輸出端變?yōu)榈碗娖健］敵龆俗優(yōu)榈碗娖?。?dāng)寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始減1計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中OUT一直保持為低電平，直到計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT輸出變?yōu)楦唠娖?。此信?hào)可用于向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。一、方式一、方式0計(jì)數(shù)器只計(jì)數(shù)一遍。計(jì)數(shù)器只計(jì)數(shù)一遍。當(dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，不恢復(fù)計(jì)數(shù)初值，不開(kāi)始重新計(jì)數(shù)，且輸出一直保持為高電平。只有在寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)值時(shí)，OU

24、T才變低，并開(kāi)始新的計(jì)數(shù)。 GATE是門(mén)控信號(hào)是門(mén)控信號(hào)，GATE=1時(shí)允許計(jì)數(shù)，GATE=0時(shí)，禁止計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，如果GATE=0則計(jì)數(shù)暫停，當(dāng)GATE=1后接著計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中可改變計(jì)數(shù)值在計(jì)數(shù)過(guò)程中可改變計(jì)數(shù)值。若是8位計(jì)數(shù)，在寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)值后，計(jì)數(shù)器將按新的計(jì)數(shù)值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。如果是16位計(jì)數(shù)，在寫(xiě)入第一個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，在寫(xiě)入第二個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器按照新的計(jì)數(shù)值開(kāi)始計(jì)數(shù)。如圖6.6所示。圖6.5 方式0波形WRCLKGATEOUTCW10 H N443210圖圖6.5圖6.6 方式0計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值GATEWRCLKOUTCW10 H N3N2321210圖圖6.

25、6圖圖6.6.1計(jì)數(shù)結(jié)束中斷演示計(jì)數(shù)結(jié)束中斷演示GATEOUTCLK 031244方式方式0WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束二、二、 方式方式1可編程序的單拍脈沖可編程序的單拍脈沖 方式1的波形如圖6.7所示，其特點(diǎn)特點(diǎn)是：寫(xiě)入控制字后，輸出寫(xiě)入控制字后，輸出OUT將保持為高電平，計(jì)數(shù)將保持為高電平，計(jì)數(shù)由由GATE啟動(dòng)。啟動(dòng)。GATE啟動(dòng)之后，OUT變?yōu)榈碗娖?，?dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT輸出高電平，從而在OUT端輸出一個(gè)負(fù)脈沖，負(fù)脈沖的寬度為N個(gè)(計(jì)數(shù)初值)CLK的脈沖寬度。二、方式二、方式1 當(dāng)計(jì)數(shù)到當(dāng)計(jì)數(shù)到0后

26、，不用送計(jì)數(shù)值，可再次由后，不用送計(jì)數(shù)值，可再次由GATE脈沖啟動(dòng)脈沖啟動(dòng),輸出同樣寬度的單拍脈沖輸出同樣寬度的單拍脈沖。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，可改變計(jì)數(shù)初值，此時(shí)計(jì)數(shù)過(guò)程在計(jì)數(shù)過(guò)程中，可改變計(jì)數(shù)初值，此時(shí)計(jì)數(shù)過(guò)程不受影響。如果再次觸發(fā)啟動(dòng)，則計(jì)數(shù)器將按新輸不受影響。如果再次觸發(fā)啟動(dòng)，則計(jì)數(shù)器將按新輸入的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。入的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。 在計(jì)數(shù)未到在計(jì)數(shù)未到0時(shí)，如果時(shí)，如果GATE再次啟動(dòng)，則計(jì)數(shù)再次啟動(dòng)，則計(jì)數(shù)初值將重新裝入計(jì)數(shù)器，并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。初值將重新裝入計(jì)數(shù)器，并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。圖6.7 方式1波形CW12 HN33WRCLKGATEOUT21032圖圖6.7圖6.7 方式1波形圖圖6.7.1可

27、編程單穩(wěn)脈沖演示可編程單穩(wěn)脈沖演示設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值硬硬件件啟啟動(dòng)動(dòng)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATEOUTCLK 031244方式方式1WR三、三、 方式方式2頻率發(fā)生器（分頻器）頻率發(fā)生器（分頻器） 方式2的波形如圖6.8所示，它的特點(diǎn)特點(diǎn)是：寫(xiě)入控制字后，輸出將變?yōu)楦唠娖健?xiě)入控制字后，輸出將變?yōu)楦唠娖健?xiě)入計(jì)數(shù)值后，計(jì)數(shù)立即開(kāi)始。在計(jì)數(shù)過(guò)程中輸出始終為高電平，直直至計(jì)數(shù)器減到至計(jì)數(shù)器減到1時(shí)，輸出將變?yōu)榈碗娖健＝?jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)，輸出將變?yōu)榈碗娖健＝?jīng)過(guò)一個(gè)CLK周期，輸出恢復(fù)為高，且計(jì)數(shù)器開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。周期，輸出恢復(fù)為高，且計(jì)

28、數(shù)器開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。因此，它能夠連續(xù)工作連續(xù)工作，輸出固定頻率的脈沖。三、方式三、方式2如果計(jì)數(shù)值為如果計(jì)數(shù)值為N，則每輸入，則每輸入N個(gè)個(gè)CLK脈沖，輸出脈沖，輸出一個(gè)脈沖。一個(gè)脈沖。因此，相當(dāng)于對(duì)輸入脈沖的N分頻。通過(guò)對(duì)N賦不同的初值，即可在輸出端得到所需的頻率，起到頻率發(fā)生器的作用。 計(jì)數(shù)過(guò)程可由門(mén)控脈沖控制。計(jì)數(shù)過(guò)程可由門(mén)控脈沖控制。當(dāng)GATE=0時(shí)，暫停計(jì)數(shù)；當(dāng)GATE變高自動(dòng)恢復(fù)計(jì)數(shù)初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)在計(jì)數(shù)過(guò)程中可以改變計(jì)數(shù)值，這對(duì)正在進(jìn)行的在計(jì)數(shù)過(guò)程中可以改變計(jì)數(shù)值，這對(duì)正在進(jìn)行的計(jì)數(shù)過(guò)程沒(méi)有影響。計(jì)數(shù)過(guò)程沒(méi)有影響。但在計(jì)數(shù)到1時(shí)輸出變低，經(jīng)過(guò)一個(gè)CLK周期后輸出又變高，計(jì)數(shù)器將按

29、新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。圖6.8圖6.8 方式2波形3213213CLKGATEOUT圖圖6.8圖6.8 方式2波形圖圖6.8.1頻率發(fā)生器（分頻器）演示頻率發(fā)生器（分頻器）演示03124GATEOUTCLK 4方式方式2031240312403124WR四、四、 方式方式3 方波發(fā)生器方波發(fā)生器 方式3的波形如圖6.9所示。它的特點(diǎn)是：輸出為周期性的方波輸出為周期性的方波。若計(jì)數(shù)值為N，則輸出方波的周期是N個(gè)CLK脈沖的寬度。寫(xiě)入控制字后，輸出將變?yōu)楦唠娖?，?dāng)寫(xiě)入計(jì)數(shù)初寫(xiě)入控制字后，輸出將變?yōu)楦唠娖?，?dāng)寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，就開(kāi)始計(jì)數(shù)，輸出仍為高電平；當(dāng)計(jì)數(shù)到初值值后，就開(kāi)始計(jì)數(shù)，輸出仍為高電平；當(dāng)計(jì)數(shù)到

30、初值一半時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，直至?jì)數(shù)到一半時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，直至?jì)數(shù)到0,輸出又變?yōu)檩敵鲇肿優(yōu)楦唠娖?，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。高電平，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。四、方式四、方式3若計(jì)數(shù)值為偶數(shù)，則輸出對(duì)稱(chēng)方波若計(jì)數(shù)值為偶數(shù)，則輸出對(duì)稱(chēng)方波。如果計(jì)數(shù)值為奇數(shù)，則前(N+1)/2個(gè)CLK脈沖期間輸出為高電平，后(N1)/2個(gè)CLK脈沖期間輸出為低電平。圖6.9GATE信號(hào)能使計(jì)數(shù)過(guò)程重新開(kāi)始信號(hào)能使計(jì)數(shù)過(guò)程重新開(kāi)始。GATE=1允許計(jì)數(shù)，GATE=0禁止計(jì)數(shù)。停止后OUT將立即變高開(kāi)，當(dāng)GATE再次變高以后，計(jì)數(shù)器將重新裝入計(jì)數(shù)初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。圖6.9 方式3波形WRCLKGATEOUTCW16 N4424242

31、4圖圖6.9圖6.9.1 方式3波形圖圖6.9.1方波發(fā)生器演示方波發(fā)生器演示03124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WR五、五、 方式方式4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通 方式4的波形如圖6.10所示，它種方式的特點(diǎn)特點(diǎn)是：寫(xiě)入控制字后，輸出為高電平。寫(xiě)入控制字后，輸出為高電平。寫(xiě)入計(jì)數(shù)值后立即開(kāi)始計(jì)數(shù)（相當(dāng)于軟件觸發(fā)啟動(dòng)），當(dāng)計(jì)數(shù)到0后，輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。只有在輸入新的計(jì)數(shù)值后，才能開(kāi)始新的計(jì)數(shù)。五、方式五、方式4當(dāng)當(dāng)GATE=1時(shí)，允許計(jì)數(shù)，而時(shí)，允許計(jì)數(shù)，而GATE=0，禁止，禁止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。GATE信號(hào)不影響輸出。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，如果

32、改變計(jì)數(shù)值，則按新計(jì)數(shù)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，如果改變計(jì)數(shù)值，則按新計(jì)數(shù)值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。如果計(jì)數(shù)值是16位，則在設(shè)置第一字節(jié)時(shí)停止計(jì)數(shù)，在設(shè)置第二字節(jié)后，按新計(jì)數(shù)值中開(kāi)始計(jì)數(shù)。圖6.10 方式4波形WRCLKGATEOUTCW18N33210圖圖6.10圖6.10 方式4波形圖圖6.10.1方式方式4：軟件觸發(fā)選通信號(hào)演示：軟件觸發(fā)選通信號(hào)演示GATEOUTCLK031244方式方式4223331 0WR六、方式六、方式5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 方式5的波形如圖6.11所示，這這種方式的特點(diǎn)特點(diǎn)是：寫(xiě)入控制字后，輸出為高電平。寫(xiě)入控制字后，輸出為高電平。在設(shè)置了計(jì)數(shù)值后，計(jì)數(shù)器并不立即

33、開(kāi)始計(jì)數(shù)，而是由門(mén)控脈沖的上升沿觸發(fā)啟動(dòng)。當(dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，輸出一個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖，并停止計(jì)數(shù)。當(dāng)門(mén)控脈沖再次觸發(fā)時(shí)才能再計(jì)數(shù)。六、方式六、方式5在計(jì)數(shù)過(guò)程中如果再次用門(mén)控脈沖觸發(fā)，則使在計(jì)數(shù)過(guò)程中如果再次用門(mén)控脈沖觸發(fā)，則使計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，此時(shí)輸出還保持為高電平，計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，此時(shí)輸出還保持為高電平，直到計(jì)數(shù)為直到計(jì)數(shù)為0，才輸出負(fù)脈沖。，才輸出負(fù)脈沖。如果在計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)值，只要沒(méi)有門(mén)控如果在計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)值，只要沒(méi)有門(mén)控信號(hào)的觸發(fā)，不影響計(jì)數(shù)過(guò)程。信號(hào)的觸發(fā)，不影響計(jì)數(shù)過(guò)程。當(dāng)有新的門(mén)控脈沖的觸發(fā)時(shí)，不管是否計(jì)數(shù)到0，都按新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)。圖圖6.11 方式方式5波形波形

34、WRCLKGATEOUTCW1A N33210圖圖6.11圖圖6.11 方式方式5波形波形圖圖6.11.1方式方式5：硬件觸發(fā)選通信號(hào)演示：硬件觸發(fā)選通信號(hào)演示GATEOUTCLK031244方式方式52233311 0WR七、七、8253的六種工作方式比較的六種工作方式比較 表6.2 計(jì)數(shù)值N與輸出波形方式方式功能功能N與波形的關(guān)系與波形的關(guān)系0計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷經(jīng)經(jīng)N個(gè)時(shí)鐘個(gè)時(shí)鐘OUT變高變高1可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈寬為脈寬為N的單拍負(fù)脈沖的單拍負(fù)脈沖2分頻器分頻器占空比（占空比（N-1)/N的連續(xù)脈沖的連續(xù)脈沖3方波發(fā)生器方波發(fā)生器占空比占空比1/2

35、的連續(xù)方波的連續(xù)方波4軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器經(jīng)經(jīng)N個(gè)時(shí)鐘，個(gè)時(shí)鐘，OUT變低變低1個(gè)時(shí)鐘個(gè)時(shí)鐘5硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器經(jīng)經(jīng)N個(gè)時(shí)鐘，個(gè)時(shí)鐘，OUT變低變低1個(gè)時(shí)鐘個(gè)時(shí)鐘七、六種方式比較七、六種方式比較表6.3 門(mén)控信號(hào)GATE的作用方式方式功能功能10010計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)暫停計(jì)數(shù)暫停計(jì)數(shù)不受影響不受影響1可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不受影響不受影響不受影響不受影響從初值開(kāi)始從初值開(kāi)始2分頻器分頻器允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)重新計(jì)數(shù)重新計(jì)數(shù)3方波發(fā)生器方波發(fā)生器允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)重新

36、計(jì)數(shù)重新計(jì)數(shù)4軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)暫停計(jì)數(shù)暫停計(jì)數(shù)不受影響不受影響5硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器不受影響不受影響不受影響不受影響從初值開(kāi)始從初值開(kāi)始表表63表6.4 寫(xiě)入新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過(guò)程的影響方方式式功能功能寫(xiě)入新值產(chǎn)生的影響寫(xiě)入新值產(chǎn)生的影響0計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷立即有效立即有效1可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器門(mén)控觸發(fā)后有效門(mén)控觸發(fā)后有效2分頻器分頻器下次或門(mén)控觸發(fā)后有效下次或門(mén)控觸發(fā)后有效3方波發(fā)生器方波發(fā)生器下次或門(mén)控觸發(fā)后有效下次或門(mén)控觸發(fā)后有效4軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器立即有效立即有效5硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器門(mén)控觸發(fā)后有效門(mén)控觸發(fā)后有效表表64表6.5 輸出波形的連續(xù)性方式方式功能功能波形連續(xù)性波形連續(xù)性0計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷單次負(fù)脈沖（軟觸發(fā)）單次負(fù)脈沖（軟觸發(fā)）1可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單次負(fù)脈沖（硬觸發(fā)）單次負(fù)脈沖（硬觸發(fā)）2分頻器分頻器連續(xù)的脈沖波連續(xù)的脈沖波3方波發(fā)生器方波發(fā)生器連續(xù)的方波連續(xù)的方波4軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器軟觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器單次單拍負(fù)脈沖（軟觸發(fā)）單次單拍負(fù)脈沖（軟觸發(fā)）5硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器硬觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器單次單拍負(fù)脈沖（硬觸發(fā)）單次單拍