第九章 計(jì)數(shù)器、定時(shí)器8253課件

1、第第 9 9章章計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253第第9 9章：計(jì)數(shù)器、定時(shí)器章：計(jì)數(shù)器、定時(shí)器82538253n8253的的性能及結(jié)構(gòu)性能及結(jié)構(gòu)和六種工作和六種工作 方式方式n 8253的編程的編程 n定時(shí)與計(jì)數(shù)的基本概念定時(shí)與計(jì)數(shù)的基本概念主要內(nèi)容 9.1 9.1 概述概述定時(shí)器：定時(shí)器：在時(shí)鐘信號(hào)作用下，進(jìn)行定時(shí)的在時(shí)鐘信號(hào)作用下，進(jìn)行定時(shí)的減減“1”計(jì)數(shù)，定時(shí)時(shí)間到（減計(jì)數(shù)，定時(shí)時(shí)間到（減“1”計(jì)數(shù)回計(jì)數(shù)回零），從輸出端輸出零），從輸出端輸出周期均勻、周期均勻、 頻率恒定頻率恒定的脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)。定時(shí)器強(qiáng)調(diào)的是精確的時(shí)間。定時(shí)器強(qiáng)調(diào)的是精確的時(shí)間或時(shí)間間隔?；驎r(shí)間間隔。

2、 定時(shí)舉例：定時(shí)舉例： 一天一天2424小時(shí)的計(jì)時(shí)，稱為日時(shí)鐘。小時(shí)的計(jì)時(shí)，稱為日時(shí)鐘。 在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)被測(cè)點(diǎn)的定時(shí)取樣。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)被測(cè)點(diǎn)的定時(shí)取樣。 在讀鍵盤時(shí)，為去抖，一般延遲一段時(shí)間，再讀。在讀鍵盤時(shí)，為去抖，一般延遲一段時(shí)間，再讀。 在微機(jī)控制系統(tǒng)中，控制某工序定時(shí)啟動(dòng)。在微機(jī)控制系統(tǒng)中，控制某工序定時(shí)啟動(dòng)。9.1 9.1 概述概述 9.1 9.1 概述概述 計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器： 在外設(shè)脈沖信號(hào)作用下，進(jìn)行減在外設(shè)脈沖信號(hào)作用下，進(jìn)行減“1 1”計(jì)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)次數(shù)到（減數(shù)，計(jì)數(shù)次數(shù)到（減“1 1”計(jì)數(shù)回零），從輸計(jì)數(shù)回零），從輸出端輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。它主要反映脈沖的出端輸出一個(gè)脈沖信

3、號(hào)。它主要反映脈沖的個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)）。個(gè)數(shù)（進(jìn)而獲知外設(shè)的某種狀態(tài)）。 計(jì)數(shù)舉例：計(jì)數(shù)舉例：對(duì)零件和產(chǎn)品的計(jì)數(shù)；對(duì)零件和產(chǎn)品的計(jì)數(shù)；對(duì)大橋和高速公路上車流量的統(tǒng)計(jì)等等對(duì)大橋和高速公路上車流量的統(tǒng)計(jì)等等。 9.1 9.1 概述概述定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中具有極為重要的作定時(shí)控制在微機(jī)系統(tǒng)中具有極為重要的作用，計(jì)數(shù)是許多過程控制領(lǐng)域常用的功能用，計(jì)數(shù)是許多過程控制領(lǐng)域常用的功能它們都是由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成它們都是由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成 9.1 9.1 概述概述一、定時(shí)的基本實(shí)現(xiàn)方法一、定時(shí)的基本實(shí)現(xiàn)方法軟件延時(shí)軟件延時(shí)利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序段實(shí)現(xiàn)利用微處理器執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程

4、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，隨系時(shí)間、定時(shí)精度不高，隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變不可編程的硬件定時(shí)不可編程的硬件定時(shí)采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡易定時(shí)電路控制定時(shí)時(shí)間定時(shí)電路簡單、定時(shí)時(shí)間可以在一定范圍改變定時(shí)電路簡單、定時(shí)時(shí)間可以在一定范圍改變可編程的硬件定時(shí)可編程的硬件定時(shí)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)電路靈活的定時(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) 8.1 8.1 概述概述二、計(jì)數(shù)器、定時(shí)

5、器的基本作用二、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器的基本作用在分時(shí)操作時(shí)作為中斷切換在分時(shí)操作時(shí)作為中斷切換可以輸出精確的定時(shí)信號(hào)給可以輸出精確的定時(shí)信號(hào)給I/O設(shè)備設(shè)備作為可編程的波特率發(fā)生器作為可編程的波特率發(fā)生器實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲或測(cè)量外部事件的時(shí)間實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲或測(cè)量外部事件的時(shí)間對(duì)外部事件計(jì)數(shù)對(duì)外部事件計(jì)數(shù) 9.1 9.1 概述概述三、基本結(jié)構(gòu)及工作原理三、基本結(jié)構(gòu)及工作原理控制寄存器控制寄存器初始值寄存器初始值寄存器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)輸出寄存器計(jì)數(shù)輸出寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器CLKGATEOUT時(shí)鐘時(shí)鐘由設(shè)備來由設(shè)備來往設(shè)備去往設(shè)備去譯碼譯碼CSA0A1RDWRRESETREADY數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)初值由數(shù)據(jù)線送入初值

6、寄存器初值由數(shù)據(jù)線送入初值寄存器計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘CLK的作用下做減的作用下做減1或加或加1計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)計(jì)到計(jì)到0輸出輸出OUT信號(hào)信號(hào)門控信號(hào)門控信號(hào)GATE控制時(shí)鐘控制時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值可以讀出計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值可以讀出控制寄存器用于控制工作模式控制寄存器用于控制工作模式狀態(tài)寄存器用于存儲(chǔ)當(dāng)前的工作狀態(tài)狀態(tài)寄存器用于存儲(chǔ)當(dāng)前的工作狀態(tài)9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器825382539.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器定時(shí)器8253一、一、8253的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理8254是是8253的改進(jìn)型的改進(jìn)型9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)

7、器定時(shí)器82538253D7D0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)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器讀寫控制邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT29.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253一片一片82538253內(nèi)部有內(nèi)部有3 3個(gè)個(gè)1616位的計(jì)數(shù)器（相互獨(dú)立）位的計(jì)數(shù)器（相互獨(dú)立）每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，可通過編程手段設(shè)每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，可通過編程手段設(shè)置為置為6 6種不同的工作方式來進(jìn)行定時(shí)種不同的工作方式來進(jìn)行定時(shí)/ /計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)每個(gè)計(jì)數(shù)器在開始工作前必須預(yù)制時(shí)間常數(shù)（時(shí)每個(gè)計(jì)數(shù)器在開始工

8、作前必須預(yù)制時(shí)間常數(shù)（時(shí)間初始）間初始）每個(gè)計(jì)數(shù)器在工作過程中的當(dāng)前計(jì)數(shù)值可被每個(gè)計(jì)數(shù)器在工作過程中的當(dāng)前計(jì)數(shù)值可被CPUCPU讀讀出出. .（注：時(shí)間常數(shù)也可在計(jì)數(shù)過程中更改）（注：時(shí)間常數(shù)也可在計(jì)數(shù)過程中更改）按二進(jìn)制或十進(jìn)制（按二進(jìn)制或十進(jìn)制（BCDBCD碼）計(jì)數(shù)碼）計(jì)數(shù)9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253初值寄存器初值寄存器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)初值存于初值寄存器初值寄存器（16/8）；在計(jì)數(shù)過程中，在計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器（執(zhí)行部件減法計(jì)數(shù)器（執(zhí)行部件16/8 ）的值減的值減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，而初值

9、寄存器中的初值不變。而初值寄存器中的初值不變。輸出鎖存器輸出鎖存器用于寫入鎖存命令用于寫入鎖存命令時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值，讀出才時(shí)，鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值，讀出才有意義有意義9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253CLK時(shí)鐘輸入信號(hào)時(shí)鐘輸入信號(hào)在計(jì)數(shù)過程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)在計(jì)數(shù)過程中，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門控輸入信號(hào)門控輸入信號(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型制兩種類型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)過程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為

10、當(dāng)一次計(jì)數(shù)過程結(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)9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253D0 D7數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線A0 A1地址線地址線CS*片選信號(hào)片選信號(hào)RD*讀信號(hào)讀信號(hào)WR*寫信號(hào)寫信號(hào) 9.2 9.2 可編程計(jì)數(shù)器可編程計(jì)數(shù)器/ /定時(shí)器定時(shí)器82538253CSRDA1WRA0傳傳 送送 方方 式式00000001111000000011100110010101010寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器0的初始值的初始值寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器1的初始值的初始值寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器2的初始值的初始值寫入控制寄存器控制字或命令寫

11、入控制寄存器控制字或命令讀自計(jì)數(shù)器讀自計(jì)數(shù)器0的的OL讀自計(jì)數(shù)器讀自計(jì)數(shù)器1的的OL讀自計(jì)數(shù)器讀自計(jì)數(shù)器2的的OL82538253輸入信號(hào)與各功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系輸入信號(hào)與各功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系二、二、8253的初始化的初始化8253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，才能正常工作寫入控制字寫入控制字寫入計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值D7D6D5D4D3D2D1D01. 寫入方式控制字寫入方式控制字計(jì)數(shù)器讀寫格式工作方式數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D000 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)

12、數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫低字節(jié)只讀寫低字節(jié)10 只讀寫高字節(jié)只讀寫高字節(jié)11 先讀寫低字節(jié)先讀寫低字節(jié) 后讀寫高字節(jié)后讀寫高字節(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)制控制字寫入控制字控制字寫入控制字I/O地址（地址（A1A011）示例示例關(guān)于的控制字說明關(guān)于的控制字說明： (1)、8253只有一個(gè)工作方式控制字，但是對(duì)每個(gè)計(jì)數(shù)器而只有一個(gè)工作方式控制字，但是對(duì)每個(gè)計(jì)數(shù)器而言，它們的工作方式控制字內(nèi)容一定各不相同（前兩位不言，它們的工作方式控制字內(nèi)容一定各不相同（前兩位不同），所

13、用各計(jì)數(shù)器的控制字需要分別設(shè)置，先后不計(jì)。同），所用各計(jì)數(shù)器的控制字需要分別設(shè)置，先后不計(jì)。 (2)、8253的工作方式控制字的特殊形式可用于對(duì)計(jì)數(shù)器的的工作方式控制字的特殊形式可用于對(duì)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值進(jìn)行鎖存。當(dāng)前計(jì)數(shù)值進(jìn)行鎖存。 SC1SC0M2RW1RW0 BCDM0M1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D000 計(jì)數(shù)器鎖存命令00 選擇計(jì)數(shù)器001選擇計(jì)數(shù)器110 選擇計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)器選擇 未用 鎖存計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值控制字鎖存計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值控制字(3)、在工作方式控制字被設(shè)置之后，隨后必須緊接著給計(jì)、在工作方式控制字被設(shè)置之后，隨后必須緊接著給計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)置計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)器方可

14、開始工作。數(shù)器預(yù)設(shè)置計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)器方可開始工作。(4).計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值 計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值X與輸入時(shí)鐘頻率與輸入時(shí)鐘頻率F(1/tc)及輸出周期及輸出周期T之間的之間的關(guān)系為：關(guān)系為： T = X*tc = X/F X = T*F = T/tc (5). 8253初始化的工作有兩個(gè)內(nèi)容：初始化的工作有兩個(gè)內(nèi)容：一是向命令寄存器寫入方式命令，以選擇器（一是向命令寄存器寫入方式命令，以選擇器（3個(gè)計(jì)數(shù)器之一），確定工作方式（個(gè)計(jì)數(shù)器之一），確定工作方式（6種方式之一種方式之一），指定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值的長度和裝入順序以及），指定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值的長度和裝入順序以及計(jì)數(shù)值的碼制（計(jì)數(shù)值的碼制（BCD或二

15、進(jìn)制碼）?；蚨M(jìn)制碼）。二是向已選定的計(jì)數(shù)器按方式命令的要求寫入計(jì)二是向已選定的計(jì)數(shù)器按方式命令的要求寫入計(jì)數(shù)初值。數(shù)初值。2. 寫入計(jì)數(shù)值寫入計(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1000016位的初值需要分兩次位的初值需要分兩次計(jì)數(shù)值寫入計(jì)數(shù)器各自的計(jì)數(shù)值寫入計(jì)數(shù)器各自的I/O地址地址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，讀取位數(shù)據(jù)線，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)

16、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?。合蚩刂谱窒蚩刂谱諭/O地址：給地址：給8253寫入鎖存命令寫入鎖存命令從計(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，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫格式和計(jì)數(shù)數(shù)制三、三、8253 的編程的編程命令命令 1.讀出命令：讀計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值讀出命令：讀計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值 2.寫命令：設(shè)控制字寫命令：設(shè)控制字 設(shè)初值設(shè)初值 送鎖存命令送鎖存命令注意注意 1.初值可為初值可為8位或位或16位，位，16位要用兩條位要用兩條 指令輸出指令輸出 2.讀當(dāng)前值必須先送鎖存命令讀當(dāng)前值必須先送鎖

17、存命令四、工作模式四、工作模式8253有有6種工作方式，由方式控制字確定種工作方式，由方式控制字確定熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問題，熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問題，選擇正確的工作方式選擇正確的工作方式每種工作方式的過程類似：每種工作方式的過程類似： 設(shè)定工作方式設(shè)定工作方式 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)過程的計(jì)數(shù)過程 計(jì)數(shù)過程結(jié)束計(jì)數(shù)過程結(jié)束方式方式0 0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷12435GATEOUTCLK 031244方式方式0WR1設(shè)設(shè)定定工工作作方

18、方式式2設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值3計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器4計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過過程程5計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束方式方式0 0 “一次有效一次有效” 1）、計(jì)數(shù)器寫完計(jì)數(shù)值時(shí)，開始計(jì)數(shù)，相應(yīng)的輸出信）、計(jì)數(shù)器寫完計(jì)數(shù)值時(shí)，開始計(jì)數(shù)，相應(yīng)的輸出信號(hào)號(hào)OUT就開始變成低電平。當(dāng)計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，就開始變成低電平。當(dāng)計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，OUT立即輸出高電平。立即輸出高電平。 3）、在計(jì)數(shù)器工作期間，如果重新寫入新的計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)）、在計(jì)數(shù)器工作期間，如果重新寫入新的計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)器將按新寫入的計(jì)數(shù)值重新工作器將按新寫入的計(jì)數(shù)值重新工作。 2）、門控信號(hào)）、門控信號(hào)GATE位高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器工作；為低電位高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器

19、工作；為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作，計(jì)數(shù)值保持不變。平時(shí)，計(jì)數(shù)器停止工作，計(jì)數(shù)值保持不變。 4）、計(jì)數(shù)結(jié)束后，如果重新寫入計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)器將重新工）、計(jì)數(shù)結(jié)束后，如果重新寫入計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)器將重新工作，從而可以實(shí)現(xiàn)多次輸出和循環(huán)作，從而可以實(shí)現(xiàn)多次輸出和循環(huán)。方式方式1 1：可編程（重復(fù)觸發(fā)）的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：可編程（重復(fù)觸發(fā)）的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(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)過過程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束GATEOUTCLK 031244方式方式1WR方式方式1 1 - -（GATEGATE信號(hào)上升沿重新計(jì)數(shù)）信號(hào)上升沿重新計(jì)數(shù)）情況一：

20、情況一：（1 1）寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始工作；）寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始工作；（2 2）門控信號(hào)）門控信號(hào)GATEGATE有效，才開始工作，使輸出有效，才開始工作，使輸出OUTOUT變成低變成低電平；電平；（3 3）直到計(jì)數(shù)器值減到零后，輸出才變高電平。）直到計(jì)數(shù)器值減到零后，輸出才變高電平。情況二：情況二： （1 1）在計(jì)數(shù)器工作期間，當(dāng)）在計(jì)數(shù)器工作期間，當(dāng)GATEGATE又出現(xiàn)一個(gè)上升沿時(shí)，又出現(xiàn)一個(gè)上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器重新裝入重新裝入原計(jì)數(shù)初值原計(jì)數(shù)初值并重新開始并重新開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。（2 2）如果工作期間對(duì)計(jì)數(shù)器寫入新的計(jì)數(shù)初值，則要等）如果工作期間對(duì)計(jì)數(shù)器寫

21、入新的計(jì)數(shù)初值，則要等到當(dāng)前的計(jì)數(shù)值計(jì)滿回零且門控信號(hào)再次出現(xiàn)上升沿后，到當(dāng)前的計(jì)數(shù)值計(jì)滿回零且門控信號(hào)再次出現(xiàn)上升沿后，才按新寫入的計(jì)數(shù)初值開始工作。才按新寫入的計(jì)數(shù)初值開始工作。方式方式2 2：頻率發(fā)生器（分頻器）：頻率發(fā)生器（分頻器）03124GATEOUTCLK 4方式方式2031240312403124WR方式方式2：頻率發(fā)生器：頻率發(fā)生器 2方式是一種具有自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)（計(jì)數(shù)初方式是一種具有自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)（計(jì)數(shù)初 值值N）的）的 N分頻器。分頻器。特點(diǎn)：特點(diǎn)：一次設(shè)置計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)器可自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行減一次設(shè)置計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)器可自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行減“1”計(jì)計(jì)數(shù)操作，減數(shù)操作，減“1”計(jì)數(shù)

22、回計(jì)數(shù)回“0”，可從輸出端輸出一負(fù)脈沖信號(hào)。，可從輸出端輸出一負(fù)脈沖信號(hào)。 門控，高電平有效，同時(shí)上升沿也有效，每一次上升沿門控，高電平有效，同時(shí)上升沿也有效，每一次上升沿都會(huì)使計(jì)數(shù)器裝入初值開始計(jì)數(shù)。都會(huì)使計(jì)數(shù)器裝入初值開始計(jì)數(shù)。 硬件同步：上升沿開始計(jì)數(shù)。硬件同步：上升沿開始計(jì)數(shù)。 軟件同步：寫入初值，下一個(gè)周期開始。軟件同步：寫入初值，下一個(gè)周期開始。方式方式3 3：方波發(fā)生器：方波發(fā)生器03124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WR方式方式3 -周期性方波輸出周期性方波輸出,工作方式與工作方式與2方式基本相同，也方式基本相同，也具有自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)（計(jì)數(shù)

23、初值）的功能，具有自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)（計(jì)數(shù)初值）的功能，不同之處在不同之處在于：于：（1）工作在）工作在3方式，引腳方式，引腳OUT輸出的不是一個(gè)時(shí)鐘周期輸出的不是一個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖的負(fù)脈沖 ，而是占空比為，而是占空比為1：1或近似或近似1：1的方波；當(dāng)計(jì)的方波；當(dāng)計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)時(shí)，輸出在前一半的計(jì)數(shù)過程中為高電平，數(shù)初值為偶數(shù)時(shí)，輸出在前一半的計(jì)數(shù)過程中為高電平，在后一半的計(jì)數(shù)過程中為低電平在后一半的計(jì)數(shù)過程中為低電平,為奇數(shù)時(shí)高電平多一個(gè)為奇數(shù)時(shí)高電平多一個(gè)時(shí)鐘周期。時(shí)鐘周期。（2）由于）由于3方式輸出的波形是方波，并且具有自動(dòng)重裝計(jì)方式輸出的波形是方波，并且具有自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)初值的功能，因

24、此，數(shù)初值的功能，因此，8253一旦計(jì)數(shù)開始，就會(huì)在輸出一旦計(jì)數(shù)開始，就會(huì)在輸出端端OUT輸出連續(xù)不斷的方波。輸出連續(xù)不斷的方波。方式方式4 4：軟件觸發(fā)選通信號(hào)：軟件觸發(fā)選通信號(hào)GATEOUTCLK031244方式方式4223331 0WR方式方式4 -單次負(fù)脈沖輸出（軟件觸發(fā)）單次負(fù)脈沖輸出（軟件觸發(fā)） 4方式工作方式是一種由軟件啟動(dòng)的計(jì)方式工作方式是一種由軟件啟動(dòng)的計(jì)數(shù)方式，即由寫入計(jì)數(shù)初值來觸發(fā)計(jì)數(shù)器數(shù)方式，即由寫入計(jì)數(shù)初值來觸發(fā)計(jì)數(shù)器開始工作。門控信開始工作。門控信GATE為高電平時(shí)，允許為高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)器工作。計(jì)數(shù)器工作。方式方式5 5：硬件觸發(fā)選通信號(hào)：硬件觸發(fā)選通信號(hào)GAT

25、EOUTCLK031244方式方式52233311 0WR方式方式5 -單次負(fù)脈沖輸出（硬件觸發(fā)）單次負(fù)脈沖輸出（硬件觸發(fā)） 5方式工作特點(diǎn)是由方式工作特點(diǎn)是由GATE上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器開始上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器開始工作。工作。 在在5方式工作方式下，當(dāng)寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)方式工作方式下，當(dāng)寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而要由門控信號(hào)的上升而要由門控信號(hào)的上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)。沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)。 在計(jì)數(shù)過程中（或者計(jì)數(shù)結(jié)束后），如果門控在計(jì)數(shù)過程中（或者計(jì)數(shù)結(jié)束后），如果門控再次出現(xiàn)上升沿，計(jì)數(shù)器將從原裝入的計(jì)數(shù)初值再次出現(xiàn)上升沿，計(jì)數(shù)器將從原裝入的計(jì)數(shù)初值重新計(jì)數(shù)。重新計(jì)數(shù)。各種工

26、作方式的輸出波形比較各種工作方式的輸出波形比較方式方式 0方式方式 1方式方式 2方式方式 3方式方式 4方式方式 50N0N0N0/N110NN/2 N/2 0/N0N0 1N0 1N0 1五、應(yīng)用舉例五、應(yīng)用舉例例例1、設(shè)使用、設(shè)使用8253芯片的芯片的C/T1作為方波發(fā)生作為方波發(fā)生器器(方式方式3)，要求輸出為，要求輸出為10個(gè)時(shí)鐘周期的方個(gè)時(shí)鐘周期的方波，寫出所需的命令字。波，寫出所需的命令字。設(shè)設(shè)8253的地址：的地址：0060H0066HMOV AL, 01010111BOUT 66H， ALMOV AL， 10HOUT 62H， AL例例2 計(jì)算定時(shí)常數(shù)計(jì)算定時(shí)常數(shù)要求定時(shí)要求

27、定時(shí)2ms，假設(shè)，假設(shè)F1MHz，C/T0采用模式采用模式0，8253地址地址40H46H，寫出初始化程序，寫出初始化程序X=T/tc=T*F=2*(10)-3*1*1062000 MOV AL， 00110001BOUT 46H，AL；寫命令字寫命令字MOV AX， 2000H；送初值送初值OUT 40H，ALMOV AL， AHOUT 40H，AL例例3 若定時(shí)時(shí)間大于一個(gè)定時(shí)器的最大定時(shí)若定時(shí)時(shí)間大于一個(gè)定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間？時(shí)間？假設(shè)假設(shè) F2MHz，tc0.5S Tmax65536*0.5 S =0.033S怎樣解決？怎樣解決？1、硬件串聯(lián)、硬件串聯(lián)2、軟件計(jì)數(shù)，開辟內(nèi)存單元、軟件計(jì)

28、數(shù)，開辟內(nèi)存單元CLK0 GATE0 GATE1 CLK1 OUT0 OUT1 +5V 設(shè)設(shè)CLK0 2MHz初值初值 20000，則則OUT0定時(shí)定時(shí) 0.01秒秒設(shè)設(shè)#2初值初值 100則則OUT2定時(shí)定時(shí) 1秒秒2、軟件計(jì)數(shù)，開辟內(nèi)存單元、軟件計(jì)數(shù)，開辟內(nèi)存單元例例4 利用利用8253提供可編程的采樣信號(hào)提供可編程的采樣信號(hào)8255APA0-PA7數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線STBAINTRAPC4PC5INPUTREADYBUSYCONVERTA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器采樣保持采樣保持S/H模擬量輸入模擬量輸入中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求來自來自8253的采樣頻率信號(hào)的采樣頻率信號(hào) 8253CLK0GATE0OUT0

29、CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2+5v時(shí)鐘時(shí)鐘模式模式2初值初值L模式模式1初值初值M模式模式3初值初值NC/T0,時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率F， 初值初值L，模式，模式2C/T1,時(shí)鐘頻率？時(shí)鐘頻率？ ，初值，初值M，模式，模式1C/T2,時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率F ，初值，初值N，模式，模式3分析分析OUT2CLK1OUT1GATE0OUT0頻率頻率F/N頻率頻率F/N周期周期MN/F通過手動(dòng)開關(guān)通過手動(dòng)開關(guān)重復(fù)觸發(fā)重復(fù)觸發(fā)每次采樣時(shí)間每次采樣時(shí)間MN/F采樣頻率為采樣頻率為F/L系統(tǒng)的初始化程序系統(tǒng)的初始化程序設(shè)設(shè)8253的地址為的地址為0070H0076H，三個(gè)計(jì)數(shù)，三個(gè)計(jì)數(shù)器的初始

30、值分別為：器的初始值分別為：LCNT，MCNT，NCNT，其中，其中L、N為二進(jìn)制數(shù)且小于為二進(jìn)制數(shù)且小于256，M為為BCD碼。設(shè)置計(jì)數(shù)器模式和初值。碼。設(shè)置計(jì)數(shù)器模式和初值。MOV AL, 14H;OUT 76H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0設(shè)為模式設(shè)為模式2MOV AL, LCNT;OUT 70H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0送初值（二進(jìn)制）送初值（二進(jìn)制）MOV AL, 73H;OUT 76H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1設(shè)為模式設(shè)為模式1MOV AX, MCNT;OUT 72H, AL;MOV AL, AH;OUT 72H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1設(shè)初值，分兩次送設(shè)初值，分兩次送MOV AL,

31、96H;OUT 76H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2設(shè)為模式設(shè)為模式3MOV AL, NCNT;OUT 74H, AL; 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2設(shè)初值設(shè)初值例例5 5 如圖所示，如圖所示，80888088系統(tǒng)中包含一片系統(tǒng)中包含一片82538253芯片，地址為芯片，地址為0FFAH0FFDH0FFAH0FFDH，編寫初始化程序完成如下功能：，編寫初始化程序完成如下功能：1 1）計(jì)數(shù)器）計(jì)數(shù)器0 0完成對(duì)外部事件計(jì)數(shù)功能，計(jì)滿完成對(duì)外部事件計(jì)數(shù)功能，計(jì)滿100100次向次向CPUCPU發(fā)出發(fā)出中斷；中斷；2 2）計(jì)數(shù)器）計(jì)數(shù)器1 1輸入輸入2.5MHz2.5MHz方波脈沖，產(chǎn)生頻率為方波脈沖，產(chǎn)生頻率為1K

32、Hz1KHz的方波；的方波；3 3）計(jì)數(shù)器）計(jì)數(shù)器2 2輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖時(shí)鐘。輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖時(shí)鐘。D7-D0CSA0A1RDWR8253CLK0CLK1CLK2GATE0GATE1GATE2OUT0OUT1OUT2外部計(jì)事外部計(jì)事2.5MHz2.5MHz1KHz1KHz秒秒INTRINTR計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0：方式：方式0 0，00010000B00010000B初值：初值： 100100計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1：方式：方式3 3，01110110B01110110B初值：初值： 2.5M/1K=25002.5M/1K=2500計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 2：方式：方式2 2，10110101B10110101B初

33、值：初值： 1000/1=10001000/1=1000MOV DX, 0FFDHMOV AL, 10HOUT DX, AL; 初始化計(jì)數(shù)器初始化計(jì)數(shù)器0MOV DX, 0FFAHMOV AL, 100; 計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值100OUT DX, ALMOV DX, 0FFDHMOV AL, 76HOUT DX, AL; 初始化計(jì)數(shù)器初始化計(jì)數(shù)器1為方式為方式3MOV DX, 0FFBHMOV AX, 2500OUT DX, AL; 計(jì)數(shù)值低計(jì)數(shù)值低8位位MOV AL, AHOUT DX, AL; 計(jì)數(shù)值高計(jì)數(shù)值高8位位MOV DX, 0FFDHMOV AL, 0B5HOUT DX, AL; 初始化計(jì)

34、數(shù)器初始化計(jì)數(shù)器2，方式，方式2，BCD碼碼MOV DX, 0FFCHMOV AL, 00HOUT DX, AL; 計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值1000的低的低8位位MOV AL, 10HOUT DX, AL; 計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值1000的高的高8位位例例6 6 如圖所示，一生產(chǎn)線，每通過如圖所示，一生產(chǎn)線，每通過5050個(gè)工件，揚(yáng)個(gè)工件，揚(yáng)聲器響聲器響5 5秒，頻率為秒，頻率為2000Hz2000Hz。設(shè)。設(shè)82538253地址為地址為40H43H40H43H， 8255 A8255 A口地址口地址80H80H。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0，計(jì)數(shù)值，計(jì)數(shù)值5050，控制字，控制字00010101B00010101B計(jì)數(shù)器計(jì)

35、數(shù)器1 1，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，輸入，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，輸入2.5MHz2.5MHz，產(chǎn)生，產(chǎn)生2000Hz2000Hz頻率，計(jì)數(shù)值頻率，計(jì)數(shù)值2.5M/2000=1250,2.5M/2000=1250,控制字控制字01110111B01110111B8255 PA08255 PA0高電平啟動(dòng)揚(yáng)聲器高電平啟動(dòng)揚(yáng)聲器8253CLK0CLK1+5VGATE0GATE1OUT1OUT0驅(qū)動(dòng)INT2.5MHz8255A0+5V揚(yáng)聲器光敏電阻工件移動(dòng)方向光源主程序：主程序：MOV AL, 15H;OUT 43H, AL ; #0方式字方式字MOV AL, 50H;OUT 40H, AL; #0初值初值MOV AL, 77H;