第八章8254

1、第八章定時器第八章定時器/計數(shù)器電路計數(shù)器電路2011.10.267-28.1.1 8.1.1 實現(xiàn)定時延時的控制方法實現(xiàn)定時延時的控制方法 在計算機應用中，在計算機應用中， MPU和和I/O設備需要時鐘設備需要時鐘和定時脈沖和定時脈沖 ，實現(xiàn)定時，實現(xiàn)定時/延時。延時。 實現(xiàn)定時實現(xiàn)定時/延時的方法：延時的方法：n 軟件定時；軟件定時；n 不可以編程硬件定時不可以編程硬件定時 ；n 可編程硬件定時?？删幊逃布〞r。 定時定時 = 計數(shù)計數(shù) ！7-38.1.2可編程定時器可編程定時器/計數(shù)器的典型結構和主要用途計數(shù)器的典型結構和主要用途數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)讀讀寫寫復位復位準備就緒準備就緒片選片選端口地址端

2、口地址控制字寄存器控制字寄存器計數(shù)初值寄存器計數(shù)初值寄存器計數(shù)器（計數(shù)工作單元）計數(shù)器（計數(shù)工作單元）輸出鎖存器輸出鎖存器狀態(tài)鎖存器狀態(tài)鎖存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器CLKGATEOUT控控 制制 邏邏 輯輯7-4q可編程定時器可編程定時器/ /計數(shù)器的主要用途：計數(shù)器的主要用途：以均勻分布的時間間隔中斷分時操作系統(tǒng)，以便切換以均勻分布的時間間隔中斷分時操作系統(tǒng)，以便切換 程序；程序；向向I/OI/O設備輸出周期可控的定時信號；設備輸出周期可控的定時信號；用作可編程波特率發(fā)生器；用作可編程波特率發(fā)生器；檢測外部事件發(fā)生的頻率或周期；檢測外部事件發(fā)生的頻率或周期；統(tǒng)計外部某過程中某一事件發(fā)生的次數(shù)；

3、統(tǒng)計外部某過程中某一事件發(fā)生的次數(shù)；作為向作為向CPUCPU的定時或定次數(shù)中斷源；的定時或定次數(shù)中斷源；7-58.2.8.2.可編程定時器可編程定時器/ /計數(shù)器芯片計數(shù)器芯片8254825482548254具有以下基本功能：具有以下基本功能：有有3 3個獨立的個獨立的1616位計數(shù)器通道位計數(shù)器通道每個計數(shù)器可按二進制或每個計數(shù)器可按二進制或十進制十進制(BCD)(BCD)計數(shù)計數(shù)每個計數(shù)器可工作于每個計數(shù)器可工作于6 6種不同工作方式種不同工作方式每個計數(shù)器允許的最高計數(shù)頻率為每個計數(shù)器允許的最高計數(shù)頻率為10MHz (825310MHz (8253為為2MHz)2MHz)有讀回命令有讀回

4、命令(8253(8253沒有沒有), ),可以讀出當前計數(shù)單元的可以讀出當前計數(shù)單元的內(nèi)容和狀態(tài)寄存器內(nèi)容內(nèi)容和狀態(tài)寄存器內(nèi)容每個計數(shù)器通道的邏輯功能完全相同，既可作每個計數(shù)器通道的邏輯功能完全相同，既可作定時器用，又可作計數(shù)器用定時器用，又可作計數(shù)器用8.2.1 8.2.1 基本功能基本功能7-68.2.2 8.2.2 內(nèi)部結構及外部引腳內(nèi)部結構及外部引腳與外部相與外部相連的引腳，連的引腳，取決于工取決于工作方式作方式GATE0GATE0GATE2GATE2D7D7D0D0RDRDWRWR A1 A1A0A0CSCS數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總線緩沖線緩沖器器讀寫讀寫控制控制邏輯邏輯控制字控制字寄存器寄存器

5、CLK0CLK0OUT0OUT0CLK1CLK1GATE1GATE1OUT1OUT1CLK2CLK2OUT2OUT2內(nèi)部結構圖內(nèi)部結構圖內(nèi)部總線內(nèi)部總線計數(shù)計數(shù)器通器通道道0 0計數(shù)計數(shù)器通器通道道1 1計數(shù)計數(shù)器通器通道道2 2 每個計數(shù)器既可用作計數(shù)器，又可用作定時器，差別在于：每個計數(shù)器既可用作計數(shù)器，又可用作定時器，差別在于：計數(shù)計數(shù)脈沖間隔不一定相同，而定時脈沖要求周期一定。脈沖間隔不一定相同，而定時脈沖要求周期一定。 與微機相與微機相連的引腳，連的引腳，接口特接口特 性性 與與82598259和和各類存儲器各類存儲器芯片類似芯片類似每個計數(shù)器內(nèi)含每個計數(shù)器內(nèi)含: :計數(shù)工作單元計數(shù)

6、工作單元CE初值寄存器初值寄存器CR狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器SR輸出鎖存器輸出鎖存器OL狀態(tài)鎖存器狀態(tài)鎖存器SL3通道共有！通道共有！7-7基本工作原理：基本工作原理：n 寫入控制字，設置工作方式，寫入控制字，設置工作方式，OUTOUT處于工作方式對應初始狀態(tài)，邏輯電處于工作方式對應初始狀態(tài)，邏輯電 路復位，路復位， CRCR清零；清零；n 程序設置程序設置CRCR初值；初值；CRCR內(nèi)容送內(nèi)容送CE CE ；n CLKCLK對計數(shù)器對計數(shù)器CECE減法計數(shù)減法計數(shù); ; 寫寫CRCR初值，在初值，在GATEGATE控制下，在控制下，在CLKCLK作用下，作用下，CRCR傳入傳入CECE， 并開始

7、并開始CE - - ;CE - - ; 計數(shù)通道內(nèi)部結構計數(shù)通道內(nèi)部結構 SR SR SL SL CRCR：計數(shù)初值寄存器：計數(shù)初值寄存器CECE：計數(shù)工作單元：計數(shù)工作單元 CPUCPU不能直接讀寫。不能直接讀寫。OLOL：輸出鎖存器：輸出鎖存器 讀回命令控制。讀回命令控制。SRSR：狀態(tài)寄存器：狀態(tài)寄存器 工作方式、工作方式、OUTOUT狀態(tài)、狀態(tài)、 CRCR內(nèi)容已裝入內(nèi)容已裝入CECE狀態(tài)。狀態(tài)。SLSL：狀態(tài)鎖存器：狀態(tài)鎖存器 讀回命令控制。讀回命令控制。8 87-8 i8254i8254是是i8253i8253的改進型，兩者的功能基的改進型，兩者的功能基本相同，硬件組成、外部引腳和編

8、程特性完本相同，硬件組成、外部引腳和編程特性完全兼容。差別只在三點：全兼容。差別只在三點：允許的最高計數(shù)頻率不同；允許的最高計數(shù)頻率不同；82548254中有狀態(tài)寄存器和狀態(tài)鎖存器，而中有狀態(tài)寄存器和狀態(tài)鎖存器，而82538253沒有；沒有；82548254有讀回命令，而有讀回命令，而82538253沒有。沒有。7-98.2.3 8.2.3 內(nèi)部端口尋址與讀寫控制內(nèi)部端口尋址與讀寫控制CSCSRDRDWRWRA1A1A0A0讀讀/ /寫操作說明寫操作說明0 00 00 00 00 00 00 00 00 01 11 11 11 10 00 00 00 00 01 11 11 10 00 01

9、11 10 00 01 10 01 10 01 10 01 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 1寫計數(shù)通道寫計數(shù)通道0 0的的CRCR寫計數(shù)通道寫計數(shù)通道1 1的的CRCR寫計數(shù)通道寫計數(shù)通道2 2的的CRCR寫控制寄存器寫控制寄存器 讀通道讀通道0 0的的OLOL或或SLSL 讀通道讀通道1 1的的OLOL或或SLSL 讀通道讀通道2 2的的OLOL或或SLSL無操作無操作禁止使用禁止使用無操作無操作7-108.2.4 8.2.4 六種工作方式六種工作方式82548254中各計數(shù)器通道均有中各計數(shù)器通道均有6 6種工作方式可供選擇種工作方式可供選擇: :方式方式0

10、0 計數(shù)結束中斷方式計數(shù)結束中斷方式方式方式1 1 硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)方式硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)方式方式方式2 2 速率波發(fā)生器方式速率波發(fā)生器方式方式方式3 3 方波方式方波方式方式方式4 4 軟件觸發(fā)選通方式軟件觸發(fā)選通方式方式方式5 5 硬件觸發(fā)選通方式硬件觸發(fā)選通方式v門控信號門控信號GATEGATE的功能的功能v輸出信號輸出信號OUTOUT的波形的波形v啟動計數(shù)的條件和改變初值的影響啟動計數(shù)的條件和改變初值的影響7-11 所有工作方式都應遵循以下規(guī)則：所有工作方式都應遵循以下規(guī)則： 控制字寫入控制寄存器后，選擇工作方式，同時使控制控制字寫入控制寄存器后，選擇工作方式，同時使控制 邏輯電路復位

11、，邏輯電路復位，CR清零清零，輸出信號輸出信號OUT進入初始狀態(tài)進入初始狀態(tài) （高電平或低電平）。（高電平或低電平）。在時鐘脈沖在時鐘脈沖CLK的下降沿，計數(shù)器減的下降沿，計數(shù)器減“1”計數(shù)。計數(shù)。 通常在時鐘脈沖通常在時鐘脈沖CLK的上升沿對門控信號的上升沿對門控信號GATE采樣。采樣。 在不同工作方式下，對門控信號的觸發(fā)方式有不同的要求。在不同工作方式下，對門控信號的觸發(fā)方式有不同的要求。計數(shù)初始值寫入計數(shù)初始值寫入CR后，經(jīng)過一個時鐘周期，送入后，經(jīng)過一個時鐘周期，送入CE (方式方式0-4）；）； 對于二進制數(shù)對于二進制數(shù) 0000H值最大（值最大（65536）.7-12計數(shù)結束中斷方

12、式，計數(shù)結束中斷方式，OUTOUT輸出波形如下：輸出波形如下：GATE=1GATE=1OUT寫入控制字寫入控制字計數(shù)開始計數(shù)開始計數(shù)結束計數(shù)結束 CE=0CE=0p 方式方式0 0的工作特點的工作特點p 方式0的基本功能n計數(shù)由軟件啟動。每次寫入計數(shù)初值，只啟動一次計數(shù)。計數(shù)由軟件啟動。每次寫入計數(shù)初值，只啟動一次計數(shù)。n計數(shù)過程中計數(shù)過程中, ,如果如果GATE=0GATE=0則暫停計數(shù)則暫停計數(shù), ,直到直到GATE=1GATE=1后再后再接著接著計數(shù)。計數(shù)。 （GATE GATE 的對輸出影響）。的對輸出影響）。nCPUCPU寫計數(shù)初值到寫計數(shù)初值到CRCR后，后，CRCR內(nèi)容并不立即裝

13、入內(nèi)容并不立即裝入CECE，而是在，而是在其后的下一個其后的下一個CLKCLK脈沖脈沖下降沿下降沿才將才將CRCR內(nèi)容裝入內(nèi)容裝入CECE，對該對該CLKCLK脈沖不計數(shù)脈沖不計數(shù)( (方式方式0-40-4相同相同) )。所以，若計數(shù)初值為。所以，若計數(shù)初值為n n， 必必須在出現(xiàn)須在出現(xiàn)n+1n+1個個CLKCLK脈沖后。脈沖后。OUTOUT才變高。才變高。n計數(shù)過程中寫入新的計數(shù)初值，從寫入后下一個時鐘脈沖開計數(shù)過程中寫入新的計數(shù)初值，從寫入后下一個時鐘脈沖開始，以新的初值計數(shù)。（改變初值的對輸出的影響）始，以新的初值計數(shù)。（改變初值的對輸出的影響）1.1.方式方式0 0 2.2.方式方式

14、1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 5寫入初值寫入初值7-13正常計數(shù)過程正常計數(shù)過程門控信號的作用門控信號的作用改變計數(shù)初值改變計數(shù)初值q 方式0的定時波形1.1.方式方式0 0 2.2.方式方式1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 5OUTOUTWRWRGATEGATECLKCLKINTRINTR4 41 12 23 33 30 03 32 21 12 24 45 50 0n=5n=5n=4n=4n=3n=3INTRINTR停止計數(shù)停止計數(shù)繼續(xù)計數(shù)值繼續(xù)計數(shù)值下一脈沖下一脈沖影響計

15、數(shù)影響計數(shù)初始化后為初始化后為低電平低電平下一脈沖下一脈沖影響計數(shù)影響計數(shù)注意：在時鐘脈沖注意：在時鐘脈沖CLKCLK的下降沿，計數(shù)器減的下降沿，計數(shù)器減“1”1”計數(shù)。計數(shù)。 CPU CPU寫計數(shù)初值到寫計數(shù)初值到CRCR后，后，CRCR內(nèi)容并不立即裝入內(nèi)容并不立即裝入CECE。在下。在下一個一個CLKCLK脈沖脈沖下降沿下降沿才將才將CRCR內(nèi)容裝入內(nèi)容裝入CECE，該脈沖不計數(shù)該脈沖不計數(shù)。n -CRn -CRCR -CECR -CE不計數(shù)不計數(shù)軟件啟動軟件啟動7-14q 方式方式0 0的應用的應用n 外部事件外部事件計數(shù)計數(shù)n 頻率計頻率計n 測脈沖寬度測脈沖寬度1.1.方式方式0 0

16、 2.2.方式方式1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 57-15 方式方式1 1是硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)方式。計數(shù)器相當于一個可編是硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)方式。計數(shù)器相當于一個可編程的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路程的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。q 方式方式1 1的工作特點的工作特點q 方式1的基本功能 GATEGATE上升沿啟動計數(shù)上升沿啟動計數(shù) 可重觸發(fā)在（在可重觸發(fā)在（在CE=0CE=0前且前且GANTE GANTE 上升沿）上升沿）1.1.方式方式0 0 2.2.方式方式1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 5OUT

17、OUT寫入計數(shù)值寫入計數(shù)值計數(shù)開始計數(shù)開始計數(shù)結束計數(shù)結束CE=0CE=0GATEGATE7-16q 方式方式1 1的應用的應用: :實時監(jiān)控器實時監(jiān)控器( (看門狗電路看門狗電路) )正常計數(shù)過程正常計數(shù)過程計數(shù)過程計數(shù)過程可重觸發(fā)可重觸發(fā)改變計數(shù)初改變計數(shù)初值的影響值的影響q 方式1的定時波形（硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)）1. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5CLKCLK1 12 23 33 33 34 43 32 22 20 00 0n=3n=3n=3n=3n=4n=41 1單脈沖單脈沖寬度

18、寬度單脈沖寬度單脈沖寬度單脈沖單脈沖OUTOUTGATEGATEWRWR啟動計數(shù)啟動計數(shù)重裝計數(shù)值重裝計數(shù)值影響計數(shù)影響計數(shù)脈沖寬帶脈沖寬帶= n= n倍倍CLKCLK周期周期N-CRCR送送CE,并計數(shù)并計數(shù)GATEGATE上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)= =硬件觸發(fā)。硬件觸發(fā)。7-17q 方式方式2 2的工作特點：的工作特點： 方式方式2 2是速率波發(fā)生器方式。是速率波發(fā)生器方式。OUTOUT端輸出一端輸出一周周期性負脈沖序列期性負脈沖序列：q 方式2的基本功能：自動重復計數(shù)。自動重復計數(shù)。可由軟件通過寫計數(shù)初值啟動可由軟件通過寫計數(shù)初值啟動, ,也可由也可由GATEGATE上升沿啟動。上升沿啟動。

19、GATEGATE變低電平時停止計數(shù)變低電平時停止計數(shù); ;而當而當GATEGATE由低由低重新變高時重新變高時, ,重新由初值開始計數(shù)。重新由初值開始計數(shù)。1. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5O UO UT TGATE=1GATE=1寫入計數(shù)值寫入計數(shù)值nTnTCLKCLK7-18q 方式方式2 2的應用的應用: :正常正常計數(shù)過程計數(shù)過程門控信號的門控信號的作用作用改變計數(shù)初改變計數(shù)初值的影響值的影響1.1.方式方式0 0 2.2.方式方式1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式

20、3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 5q 方式2的定時波形：（n分頻方式）產(chǎn)生矩形波分頻產(chǎn)生矩形波分頻CLK1230n=4n=5WR443410454321043210GATE重復周期重復周期OUT重裝計數(shù)值重裝計數(shù)值下一周期影響計數(shù)下一周期影響計數(shù)停止計數(shù)停止計數(shù)7-19 方式是方波方式。方式是方波方式。OUTOUT輸出的是方波或近似輸出的是方波或近似方波信號：方波信號：q 方式的工作特點：方式的工作特點：1. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5q 方式的基本功能：若計數(shù)初值

21、若計數(shù)初值n n為偶數(shù)，為偶數(shù)，OUTOUT輸出周期為輸出周期為n n個個CLKCLK周期的標準方波。周期的標準方波。若若n n為奇數(shù)，為奇數(shù)，OUTOUT端得到的是近似方波。端得到的是近似方波。GATEGATE變低電平時停止計數(shù)變低電平時停止計數(shù); ;而當而當GATEGATE由低由低重新變高時重新變高時, ,重新由初值開始計數(shù)。重新由初值開始計數(shù)。OUTOUTGATE=1GATE=1寫入計數(shù)值寫入計數(shù)值nTnTCLKCLK7-201.方式方式0 2.方式方式13.方式方式24.方式方式35.方式方式46.方式方式5q 方式方式3的應用的應用:產(chǎn)生方波分頻產(chǎn)生方波分頻初值為偶數(shù)的計數(shù)初值為偶數(shù)

22、的計數(shù)初值為奇數(shù)的計數(shù)初值為奇數(shù)的計數(shù)GATE的影的影響響q 方式3的定時波形CLKWR0220n=4n=544 24004242 042224 2 0OUTGATE標準方波標準方波近似方波近似方波重裝計數(shù)值重裝計數(shù)值停止計數(shù)停止計數(shù)CRCE，并立即，并立即做做CE-1操作。其他操作。其他方式是下一個方式是下一個CLK下降！下降！7-21q 方式方式4 4的工作特點：的工作特點：1. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5 方式方式4 4是軟件觸發(fā)選通方式。它與方式是軟件觸發(fā)選通方式。它與方式

23、0 0的功能的功能很相似，主要差別是計數(shù)結束時，很相似，主要差別是計數(shù)結束時，在在OUTOUT端產(chǎn)生端產(chǎn)生的是一個寬度為的是一個寬度為1 1個個CLKCLK周期的負選通脈沖。周期的負選通脈沖。q 方式4的基本功能：軟件裝入的計數(shù)初值只一次有效。軟件裝入的計數(shù)初值只一次有效。計數(shù)過程中若計數(shù)過程中若GATEGATE變低，則停止計數(shù)，直到變低，則停止計數(shù)，直到GATEGATE恢復到高時，恢復到高時，重新從初值開始減重新從初值開始減1 1計數(shù)計數(shù)。計數(shù)過程中若改變計數(shù)過程中若改變( (重寫重寫) )計數(shù)初值，將從改變計數(shù)初值，將從改變之后的下個之后的下個CLKCLK脈沖起，按新初值重新開始計脈沖起，

24、按新初值重新開始計數(shù)。數(shù)。7-221. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5正常計數(shù)正常計數(shù)GATEGATE的影響的影響改變初值的影響改變初值的影響q 方式4的定時波形（軟件觸發(fā)選通）CLKCLK1 12 23 33 33 32 23 32 20 00 0n=4n=4n=4n=4n=3n=31 1GATEGATEWRWR4 44 44 41 1軟件啟動（第一次）軟件啟動（第一次）軟件啟動（第二次）軟件啟動（第二次）改變初值改變初值OUTOUT計數(shù)結束，計數(shù)結束，輸出負脈沖輸出負脈沖停止計數(shù)停

25、止計數(shù)下一時鐘影下一時鐘影響計數(shù)響計數(shù)重新計數(shù)重新計數(shù)方式方式0，4的共同點：初值一次有效。的共同點：初值一次有效。區(qū)別：區(qū)別：GATE從低變高時，從低變高時，0：接著計數(shù)：接著計數(shù) 4：重裝，重新計數(shù)：重裝，重新計數(shù)7-23q 方式方式5 5的工作特點：的工作特點：1. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5 方式方式5 5是硬件觸發(fā)選通方式。它與方式是硬件觸發(fā)選通方式。它與方式1 1很類似，很類似，也是由硬件觸發(fā)啟動計數(shù)也是由硬件觸發(fā)啟動計數(shù), ,差別在于差別在于OUTOUT端產(chǎn)生的端產(chǎn)生

26、的是一個寬度為是一個寬度為1 1個個CLKCLK周期的負選通脈沖。周期的負選通脈沖。q 方式5的基本功能：硬件觸發(fā)（硬件觸發(fā)（GATEGATE正跳變）啟動計數(shù)。正跳變）啟動計數(shù)。當計數(shù)值計到當計數(shù)值計到0 0后，后，自動重新裝入初值自動重新裝入初值n n，但，但并不開始計數(shù)，而是待并不開始計數(shù)，而是待GATEGATE端出現(xiàn)新的上端出現(xiàn)新的上升沿后才重新作減升沿后才重新作減1 1計數(shù)。計數(shù)。7-241. 1.方式方式0 0 2. 2.方式方式1 13. 3.方式方式2 24. 4.方式方式3 35. 5.方式方式4 46. 6.方式方式5 5q 方式5的定時波形（硬件觸發(fā)選題）正常計數(shù)正常計數(shù)改

27、變初值的影響改變初值的影響CLKCLKGATEGATEWRWROUTOUT1 12 25 53 33 32 23 32 20 00 0n=4n=4n=5n=51 14 44 44 41 10 0硬件觸發(fā)硬件觸發(fā)啟動計數(shù)啟動計數(shù)計數(shù)過程改變初計數(shù)過程改變初值不影響計數(shù)值不影響計數(shù)硬件觸發(fā)，以硬件觸發(fā)，以新初值計數(shù)新初值計數(shù)輸出負脈沖輸出負脈沖注意：啟動條件是注意：啟動條件是GATEGATE正跳變，高電平對啟動平無效；正跳變，高電平對啟動平無效；7-25方式方式5 5輸出波形與方式輸出波形與方式4 4相同。兩種工作方式的區(qū)相同。兩種工作方式的區(qū)別是：別是： 方式方式4 4為軟件啟動計數(shù)，即為軟件啟

28、動計數(shù)，即GATEGATE1 1，寫入，寫入計數(shù)初始值時啟動計數(shù)；計數(shù)初始值時啟動計數(shù)； 方式方式5 5為硬件啟動計數(shù)，即先寫入計數(shù)初始值，為硬件啟動計數(shù)，即先寫入計數(shù)初始值，由由GATEGATE的上升沿觸發(fā)，啟動計數(shù)。的上升沿觸發(fā)，啟動計數(shù)。1.1.方式方式0 0 2.2.方式方式1 13.3.方式方式2 24.4.方式方式3 35.5.方式方式4 46.6.方式方式5 5方式方式1 1、5 5重觸發(fā)條件都重觸發(fā)條件都GATEGATE正跳變區(qū)別：正跳變區(qū)別： 方式方式1 1 要求是要求是OUTOUT變?yōu)楦唠娖角?，；變?yōu)楦唠娖角?，?方式方式5 5 可以自動重新裝入初值。可以自動重新裝入初值。

29、 7-267-27在設置在設置8254的工作方式時，需要注意上述六種工作方式的一些特點：的工作方式時，需要注意上述六種工作方式的一些特點： 方式方式0, 1, 4的計數(shù)初始值無自動加載功能，當一次計數(shù)結束后，若要繼續(xù)計的計數(shù)初始值無自動加載功能，當一次計數(shù)結束后，若要繼續(xù)計數(shù)，需要再次編程寫入計數(shù)值；數(shù)，需要再次編程寫入計數(shù)值； 方式方式2和方式和方式3的計數(shù)初始值有自動加載功能，只要寫入一次計數(shù)值，就可以的計數(shù)初始值有自動加載功能，只要寫入一次計數(shù)值，就可以連續(xù)進行重復計數(shù)。連續(xù)進行重復計數(shù)。 方式方式2, 4, 5的輸出波形雖然相同，即都是寬度為一個時鐘周期的負脈沖，但方的輸出波形雖然相同

30、，即都是寬度為一個時鐘周期的負脈沖，但方式式2可以連續(xù)自動工作，方式可以連續(xù)自動工作，方式4由軟件觸發(fā)啟動，方式由軟件觸發(fā)啟動，方式5由硬件觸發(fā)啟動。由硬件觸發(fā)啟動。 7-288.2.5 8.2.5 應用編程應用編程 與其他可編程芯片一樣，為了使用與其他可編程芯片一樣，為了使用82548254，必，必須通過讀須通過讀/ /寫操作對它編程。包括：寫操作對它編程。包括：工作之前寫入控制字，以確定每個工作之前寫入控制字，以確定每個計數(shù)器通道的工作方式。計數(shù)器通道的工作方式。工作之前寫入每個計數(shù)器通道的計工作之前寫入每個計數(shù)器通道的計數(shù)初值。數(shù)初值。工作過程中改變某通道的計數(shù)初值。工作過程中改變某通道

31、的計數(shù)初值。寫入命令字，以讀出某一時刻某一寫入命令字，以讀出某一時刻某一通道的通道的CECE內(nèi)容或狀態(tài)寄存器內(nèi)容。內(nèi)容或狀態(tài)寄存器內(nèi)容。初始化初始化編程編程工作編程工作編程7-291.各種控制字、命令字和狀態(tài)字 用于確定每個計數(shù)器通道的工作方式、鎖存用于確定每個計數(shù)器通道的工作方式、鎖存CECE和和SRSR值，以及了解值，以及了解82548254現(xiàn)行狀態(tài)。包括：現(xiàn)行狀態(tài)。包括：方式控制字方式控制字鎖存命令字鎖存命令字讀回命令字讀回命令字狀態(tài)字狀態(tài)字寫入控制寄存寫入控制寄存器端口器端口7-301.1.各種控各種控制字、命制字、命令字和狀令字和狀態(tài)字格式態(tài)字格式(1)(1)方式控方式控 制制 字字

32、(2)(2)鎖鎖 存存 命令字命令字(3)(3)讀讀 回回 命令字命令字(4)(4)狀態(tài)字狀態(tài)字 用以確定每個計數(shù)器通道的工作方式。格用以確定每個計數(shù)器通道的工作方式。格式如下：式如下：(1) 8254的控制字D7D7D6D6D5D5D4D4D D3 3D2D2D1D1D0D0SC1SC1 SC0 SC0 RW1 RW1 RW0 RW0 M2 M2 M1 M1 M0 M0 BCD BCD 選計數(shù)通道選計數(shù)通道0000010110101111選通道選通道0 0無意義無意義選通道選通道1 1選通道選通道2 20000010110101111選讀選讀/ /寫格式寫格式鎖存鎖存CECE數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)只讀寫低

33、字節(jié)只讀寫低字節(jié)只讀寫高字節(jié)只讀寫高字節(jié)先讀寫低字節(jié)先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)再讀寫高字節(jié)選計數(shù)碼制選計數(shù)碼制0 01 1二進制數(shù)二進制數(shù)BCDBCD碼數(shù)碼數(shù)0000001 10 00010011111100100101101方式方式0 0方式方式1 1方式方式2 2方式方式3 3方式方式4 4方式方式5 5 選工作方式選工作方式7-31(2) 8254(2) 8254的鎖存命令字的鎖存命令字(8253(8253和和82548254均有均有) ) 用來將當前的用來將當前的CECE內(nèi)容鎖存到輸出鎖存器內(nèi)容鎖存到輸出鎖存器OLOL，以供，以供CPUCPU讀出。格式如下：讀出。格式如下：1. 1.各種

34、控各種控制字、命制字、命令字和狀令字和狀態(tài)字格式態(tài)字格式(1)(1)方式控方式控 制制 字字(2)(2)鎖鎖 存存 命令字命令字(3)(3)讀讀 回回 命令字命令字(4)(4)狀態(tài)字狀態(tài)字D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0 0 0 0 0 選計數(shù)通道選計數(shù)通道0000010110101111選通道選通道0 0無意義無意義選通道選通道1 1選通道選通道2 27-32(3)讀回命令字讀回命令字(8254特有特有)1.各種控各種控制字、命制字、命令字和狀令字和狀態(tài)字格式態(tài)字格式 用于將計數(shù)器通道的用于將計數(shù)器通道的CE當前內(nèi)容鎖存入當前內(nèi)容鎖存入OL或?qū)⒒驅(qū)顟B(tài)寄存器內(nèi)容鎖存入狀態(tài)鎖存器。

35、格式如下：狀態(tài)寄存器內(nèi)容鎖存入狀態(tài)鎖存器。格式如下：(1)方式控方式控 制制 字字(2)鎖鎖 存存 命令字命令字(3)讀讀 回回 命令字命令字(4)狀態(tài)字狀態(tài)字D7D6D5D4D3D2D1D011COUNT STATUSCNT2 CNT1CNT001:選中通道選中通道20:鎖存狀態(tài)寄存器內(nèi)容鎖存狀態(tài)寄存器內(nèi)容1:選中通道選中通道01:選中通道選中通道1 0:鎖存當前計數(shù)器內(nèi)容鎖存當前計數(shù)器內(nèi)容7-33 8254 8254每個計數(shù)器通道對應有一個每個計數(shù)器通道對應有一個狀態(tài)寄存狀態(tài)寄存器器和一個和一個狀態(tài)鎖存器狀態(tài)鎖存器。(4) 8254(4) 8254的狀態(tài)字的狀態(tài)字1.1.各種控各種控制字、

36、命制字、命令字和狀令字和狀態(tài)字格式態(tài)字格式(1)(1)方式控方式控 制制 字字(2)(2)鎖鎖 存存 命令字命令字(3)(3)讀讀 回回 命令字命令字(4)(4)狀態(tài)字狀態(tài)字7.2.5 7.2.5 應用編程應用編程OUTOUT引腳引腳現(xiàn)行狀態(tài)現(xiàn)行狀態(tài)D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0OUTOUT NULLNULLCOUNTCOUNTRW1RW1 RW0RW0M2 M2 M1M1M0M0BCDBCD1:1:無效計數(shù)無效計數(shù)0:0:可讀計數(shù)可讀計數(shù)讀讀/ /寫格式寫格式1:BCD1:BCD碼計數(shù)碼計數(shù)0:0:二進制計數(shù)二進制計數(shù)工作方式工作方式7-34q 讀當前計數(shù)值

37、讀當前計數(shù)值/ /狀態(tài)字的方法和原則狀態(tài)字的方法和原則要讀當前計數(shù)值或當前狀態(tài)，必須先寫讀回命令，要讀當前計數(shù)值或當前狀態(tài)，必須先寫讀回命令，再讀再讀OLOL或或SLSL。對同一通道的計數(shù)器或狀態(tài)寄存器發(fā)多次讀回命令，對同一通道的計數(shù)器或狀態(tài)寄存器發(fā)多次讀回命令，但每次未立即讀取但每次未立即讀取CECE或或SRSR，則只有第一次讀回命令，則只有第一次讀回命令引起的鎖存操作是有效的，以后讀出的值或狀態(tài)僅是引起的鎖存操作是有效的，以后讀出的值或狀態(tài)僅是第一次讀回命令鎖存的結果。第一次讀回命令鎖存的結果。若讀回命令同時或先后鎖存了同一通道的計數(shù)值和若讀回命令同時或先后鎖存了同一通道的計數(shù)值和狀態(tài)，則

38、對該通道第一次讀出的結果一定是狀態(tài)字狀態(tài)，則對該通道第一次讀出的結果一定是狀態(tài)字(8(8位位), ),隨后的一次或兩次讀出的才是計數(shù)值隨后的一次或兩次讀出的才是計數(shù)值( (一次還是兩一次還是兩次次, ,取決于初始化時控制字確定的計數(shù)值字節(jié)數(shù)取決于初始化時控制字確定的計數(shù)值字節(jié)數(shù)) )。7-35q 讀回命令舉例命命 令令命令作用命令作用執(zhí)行結果執(zhí)行結果次序次序D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01234561 1 0 0 0 0 1 01 1 1 0 0 1 0 01 1 1 0 1 1 0 01 1 0 1 1 0 0 01 1 0 0 0 1 0 01 1 1 0 0 0 1 0 讀

39、回通道讀回通道0的計數(shù)的計數(shù) 值和狀態(tài)值和狀態(tài)讀回通道讀回通道1的狀態(tài)的狀態(tài) 讀回通道讀回通道2、1的狀態(tài)的狀態(tài) 讀回通道讀回通道2的計數(shù)值的計數(shù)值 讀回通道讀回通道1的計數(shù)的計數(shù) 值和狀態(tài)值和狀態(tài)讀回通道讀回通道0的狀態(tài)的狀態(tài)鎖存通道鎖存通道0的計數(shù)值的計數(shù)值和狀態(tài)和狀態(tài)鎖存通道鎖存通道1的狀態(tài)的狀態(tài)鎖存通道鎖存通道2的狀態(tài)，但對通的狀態(tài)，但對通道道1無效無效鎖存通道鎖存通道2的計數(shù)值的計數(shù)值鎖存通道鎖存通道1的計數(shù)值，但的計數(shù)值，但對狀態(tài)無效對狀態(tài)無效命令無效，通道命令無效，通道0的狀態(tài)的狀態(tài)早已鎖存早已鎖存countcountstatusstatusOUT PORT3 ,OUT PORT

40、3 ,D7D6D5 D4D3 D2 D1D0B7-36(1) (1) 編程說明編程說明2. 8254的編程方法及舉例q初始化編程必須在初始化編程必須在8254/82538254/8253工作之前進行。工作之前進行。q對每個用到的通道都要初始化：先向控制寄存器對每個用到的通道都要初始化：先向控制寄存器( (端口端口3)3)寫入方式控制字寫入方式控制字, ,再以通道地址再以通道地址( (端口端口0 0，1 1或或2)2)向向CRCR寫入計數(shù)初值。寫入計數(shù)初值。q如在工作過程中需要讀取某通道的當前狀態(tài)如在工作過程中需要讀取某通道的當前狀態(tài)SRSR或或當前當前CECE值，應先向控制寄存器地址值，應先向

41、控制寄存器地址( (端口端口3)3)寫讀回寫讀回命令，再從該通道地址命令，再從該通道地址( (端口端口0 0，1 1或或2)2)讀出相應鎖讀出相應鎖存器內(nèi)容。存器內(nèi)容。7-37 例例7.3 7.3 在在80868086系統(tǒng)中，用系統(tǒng)中，用82548254構成定時、構成定時、計數(shù)與脈沖發(fā)生器。計數(shù)與脈沖發(fā)生器。q 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能（2）編程舉例利用通道利用通道0 0完成對外部事件計數(shù)功能完成對外部事件計數(shù)功能, ,計滿計滿100100次向次向CPUCPU發(fā)中斷請求（方式發(fā)中斷請求（方式0 0）。）。利用通道利用通道1 1產(chǎn)生頻率為產(chǎn)生頻率為1kHz1kHz的方波（方式的方波（方式3 3）。）。利

42、用通道利用通道2 2作作1s1s標準時鐘（方式標準時鐘（方式2 2）。7-38q 系統(tǒng)的硬件連接：CLK1 2.5MHzCLK1 2.5MHz8086cpuD7D7D0D0D7D7D0D0RDRDRDRDWWR RWWR RM/IOM/IOA15A15A3A3A0=A0=0 0A2A2A1A1INTRINTRCSCS地址地址譯碼譯碼A1A1A0A082548254通道通道1 1通通道道2 2通通道道0 0GATE1GATE1OUT1OUT1 1kHZ1kHZCLK2CLK2GATE2GATE2OUT2OUT2CLK0CLK0GATE0GATE0OUT0OUT0 示波器或其它示波器或其它 波形接

43、收器波形接收器 外部事件外部事件 產(chǎn)生源產(chǎn)生源IR0IR0IR1IR1IR2IR2IR7IR78259A8259A+5V+5V+5V+5V+5V+5V通道通道0：方式：方式0；通道通道1：方式：方式3；通道通道2：方式：方式2。1S7-39STT: MOV DXSTT: MOV DX，port3 port3 ；定義通道；定義通道0 0工作于方式工作于方式0 0 MOV AL MOV AL，10H10H OUT DX OUT DX，ALAL MOV DX MOV DX，port0 port0 ；給通道；給通道0 0送計數(shù)初值送計數(shù)初值 MOV ALMOV AL，64H64H OUT DX OUT

44、 DX，ALAL q 初始化編程82548254的初始化編程的初始化編程8259A8259A的初始化編程的初始化編程填寫中斷向量表填寫中斷向量表7-40MOV DXMOV DX，port3 port3 ；定義通道定義通道1 1為方式為方式3 3MOV ALMOV AL，76H76HOUT DXOUT DX，ALALMOV DXMOV DX，port1 port1 ；給通道；給通道1 1送計數(shù)初值送計數(shù)初值MOV AXMOV AX，09C4H 09C4H ；25002500OUT DXOUT DX，AL AL ；先送低字節(jié)（；先送低字節(jié)（C4HC4H）MOV ALMOV AL，AHAHOUT D

45、XOUT DX，AL AL ；再送高字節(jié)（；再送高字節(jié)（09H09H）MOV DXMOV DX，port3 port3 ；定義通道定義通道2 2為方式為方式2 2MOV ALMOV AL，0B6H0B6HOUT DXOUT DX，ALALMOV DXMOV DX，port2 port2 ；給通道；給通道2 2送計數(shù)初值送計數(shù)初值MOV AXMOV AX，1000H1000HOUT DXOUT DX，AL AL ；先送低字節(jié)；先送低字節(jié)MOV ALMOV AL，AHAHOUT DXOUT DX，AL AL ；再送高字節(jié)；再送高字節(jié) q 初始化程序：(續(xù)）7-41例例7.4 7.4 用用82548

46、254設計一個智能化頻率計。設計一個智能化頻率計。q 設計思想設計思想 設計數(shù)初值為設計數(shù)初值為0 0。當定時時間到時，讀出通道。當定時時間到時，讀出通道1 1計數(shù)值計數(shù)值N N，則脈沖頻率為：，則脈沖頻率為：脈沖頻率脈沖頻率 = = 定時時間定時時間 65536 - N65536 - N 利用通道利用通道0 0產(chǎn)生定時（檢測）信號產(chǎn)生定時（檢測）信號利用通道利用通道1 1對外部脈沖計數(shù)對外部脈沖計數(shù)測量原理測量原理7-42q 硬件電路硬件電路q 驅(qū)動程序驅(qū)動程序通道通道1 1方式方式0 0計數(shù)計數(shù)通道通道0 0方式方式2 2定時定時中斷請求中斷請求1MHz1MHz外部脈沖外部脈沖+5V+5V

47、+5V+5VCLK0CLK0GATE0GATE0OUT0OUT0CLK1CLK1GATE1GATE182548254D0-D7D0-D7D0-D7D0-D7IORIORIOWIOWRDRDWRWRCSCS80H80HA1A1A0A0A1A1A0A0MOV AL,34HMOV AL,34H；通道；通道0 0 方式方式2 2OUT 83H,ALOUT 83H,ALMOV AX,1000MOV AX,1000OUT 80H,ALOUT 80H,ALMOV AL,AHMOV AL,AHOUT 80H,ALOUT 80H,ALMOV AL,70HMOV AL,70H；通道；通道1 1 ， 方式方式0 0

48、OUT 83H,ALOUT 83H,ALMOV AL,0MOV AL,0OUT 81H,ALOUT 81H,ALOUT 81H,ALOUT 81H,AL 82548254初始化程序初始化程序 中斷采集程序中斷采集程序7-437.2.6 82547.2.6 8254在在PCPC系列機定時系統(tǒng)中的應用系列機定時系統(tǒng)中的應用qPCPC系列機定時系統(tǒng)包括兩部分：系列機定時系統(tǒng)包括兩部分：vCPUCPU內(nèi)部控制時序產(chǎn)生電路：主要用于內(nèi)部內(nèi)部控制時序產(chǎn)生電路：主要用于內(nèi)部 指令執(zhí)行過程。指令執(zhí)行過程。vI/OI/O接口芯片的定時產(chǎn)生電路：由接口芯片的定時產(chǎn)生電路：由82548254負責。負責。 以以PC/

49、ATPC/AT機為例則：機為例則：日歷時鐘由通道日歷時鐘由通道0 0完成完成DRAMDRAM刷新由通道刷新由通道1 1完成完成音頻信號產(chǎn)生（驅(qū)動揚聲器音頻信號產(chǎn)生（驅(qū)動揚聲器) )由通道由通道2 2完成完成7-4482548254各通道在各通道在ATAT定時系統(tǒng)中的作用及信號規(guī)定定時系統(tǒng)中的作用及信號規(guī)定計數(shù)器通道計數(shù)器通道0 0計數(shù)器通道計數(shù)器通道1 1計數(shù)器通道計數(shù)器通道2 2功能功能GATEGATECLKCLKOUTOUT時鐘信號發(fā)生器時鐘信號發(fā)生器 刷新請求發(fā)生器刷新請求發(fā)生器 音頻信號發(fā)生器音頻信號發(fā)生器+5V+5V程控程控+5V+5V1.193 181 6MHz1.193 181

50、6MHz1.193 181 6MHz1.193 181 6MHz 1.193 181 6MHz1.193 181 6MHz8259 IRQ08259 IRQ08237 DREQ08237 DREQ0揚聲器揚聲器7-45qPC/ATPC/AT機定時系統(tǒng)結構框圖機定時系統(tǒng)結構框圖PCLKPCLKD DQ QCLRCLRQ QRESETRESET+5V+5VDACK0(DACK0(來自來自82578257）來自來自8255PB0(8255PB0(端口端口0061H)0061H)IORIORIOWIOWT/CCST/CCSA1A1A0A0D7D7D0D0來自來自8255PB1(8255PB1(端口端口

51、0061H)0061H)GATE0GATE0CLK0CLK0GATE1GATE1CLK1CLK1CLK2CLK2GATE2GATE2RDRDWRWRCSCSA1A1A0A0D7D7D0D0OUT0OUT0OUT1OUT1OUT2OUT282548254D DS SQ QCLRCLR+5V+5VIRQ0(IRQ0(到到82598259）DRAMDRAM刷新請刷新請求求& &SPK(SPK(去揚聲器去揚聲器) )功放功放與低與低通濾通濾波波. . . . .7-46q82548254三個通道在三個通道在PC/ATPC/AT機中的使用原理機中的使用原理v通道通道0 0：工作于方式工作

52、于方式3 3，計數(shù)初值（即，計數(shù)初值（即6553665536）。）。 用作實時時鐘信號發(fā)生器，每輸出一用作實時時鐘信號發(fā)生器，每輸出一 個方波，產(chǎn)生一次個方波，產(chǎn)生一次0 0級中斷，調(diào)用級中斷，調(diào)用 INT 8HINT 8H一次。一次。INT 8HINT 8H中斷服務程序的功能：中斷服務程序的功能：完成日時鐘計時；完成日時鐘計時；實現(xiàn)軟驅(qū)馬達開啟時間管理實現(xiàn)軟驅(qū)馬達開啟時間管理, ,使其開啟一段使其開啟一段 時間完成數(shù)據(jù)存取操作后，自動延時關停；時間完成數(shù)據(jù)存取操作后，自動延時關停；進行進行INT 1CHINT 1CH軟中斷調(diào)用，為用戶提供軟中斷調(diào)用，為用戶提供 可用的定時操作服務程序入口?？捎玫亩〞r操作服務程序入口。7-47v通 道通 道 1 1 ： 工 作 于 方 式工 作 于 方 式 2 2 ， 計 數(shù) 初 值 為， 計 數(shù) 初 值 為 1 81 8 （ 即（ 即 0012H0012H）。每隔）。每隔15.08s15.08s產(chǎn)生一負脈產(chǎn)生一負脈 沖，用作沖，用作DRAMDRAM刷新時的定時控制。刷新時的定時控制。v通道通道 2 2：工作于方式工作于方式3 3，計數(shù)初值為，計數(shù)初