清華大學(xué)馮博琴微機(jī)原理第7章定時(shí)計(jì)數(shù)器8253Finalppt課件

1、第第7章章 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器8253第一節(jié)第一節(jié) 8253 8253的構(gòu)造和引腳的構(gòu)造和引腳在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常用到定時(shí)信號(hào)，如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常用到定時(shí)信號(hào)，如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器刷新，系統(tǒng)時(shí)鐘，掃描等，普通定時(shí)信號(hào)可以器刷新，系統(tǒng)時(shí)鐘，掃描等，普通定時(shí)信號(hào)可以由兩種方法獲得。由兩種方法獲得。1) 軟件定時(shí)軟件定時(shí)延時(shí)子程序，利用循環(huán)，經(jīng)過循環(huán)次數(shù)及循環(huán)體延時(shí)子程序，利用循環(huán)，經(jīng)過循環(huán)次數(shù)及循環(huán)體內(nèi)的指令周期數(shù)來(lái)計(jì)算定時(shí)時(shí)間。內(nèi)的指令周期數(shù)來(lái)計(jì)算定時(shí)時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省硬件，實(shí)施方便優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省硬件，實(shí)施方便缺陷：占用缺陷：占用CPU時(shí)間，降低時(shí)間，降低CPU效率效率2) 硬件定時(shí)硬件定時(shí)添加硬件

2、開銷換取添加硬件開銷換取CPU的時(shí)間。的時(shí)間。硬件計(jì)時(shí)的方法：硬件計(jì)時(shí)的方法：定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中心是一個(gè)自動(dòng)加計(jì)數(shù)器的中心是一個(gè)自動(dòng)加1或減或減1的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器1111 1111例：計(jì)數(shù)器為例：計(jì)數(shù)器為8位，設(shè)初值為位，設(shè)初值為1111 11111111 11101111 11011111 11001111 10110000 00100000 00010000 0000經(jīng)過經(jīng)過255個(gè)輸入脈沖后，計(jì)數(shù)器值減到個(gè)輸入脈沖后，計(jì)數(shù)器值減到0，產(chǎn)生一個(gè)輸出信，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，表示計(jì)數(shù)終了。號(hào)，表示計(jì)數(shù)終了。外部輸入的脈沖的周期是知的，可以經(jīng)過設(shè)置初值的方式外部輸入的脈沖的周期是知的，可以經(jīng)過設(shè)

3、置初值的方式?jīng)Q議定時(shí)的時(shí)間，即計(jì)數(shù)器輸出的時(shí)間；決議定時(shí)的時(shí)間，即計(jì)數(shù)器輸出的時(shí)間；外部輸入脈沖的周期是隨機(jī)的，對(duì)外部時(shí)鐘計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)外部輸入脈沖的周期是隨機(jī)的，對(duì)外部時(shí)鐘計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)器的初值設(shè)為器的初值設(shè)為0，停頓計(jì)數(shù)后查看計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。，停頓計(jì)數(shù)后查看計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。開啟開啟 停頓停頓計(jì)數(shù)器：設(shè)置好初值后，用軟件或硬件開啟計(jì)計(jì)數(shù)器：設(shè)置好初值后，用軟件或硬件開啟計(jì)數(shù)器進(jìn)展減數(shù)器進(jìn)展減1計(jì)數(shù)，減為計(jì)數(shù)，減為0后，輸出一個(gè)信號(hào)。后，輸出一個(gè)信號(hào)。定時(shí)器：設(shè)置好初值后，用軟件或硬件開啟計(jì)定時(shí)器：設(shè)置好初值后，用軟件或硬件開啟計(jì)數(shù)器進(jìn)展減數(shù)器進(jìn)展減1計(jì)數(shù)，減為計(jì)數(shù)，減為0或或1后，輸出一個(gè)信后，

4、輸出一個(gè)信號(hào)，然后又自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器的初值，繼續(xù)反復(fù)號(hào)，然后又自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器的初值，繼續(xù)反復(fù)輸出，構(gòu)成周期信號(hào)。輸出，構(gòu)成周期信號(hào)。從定時(shí)從定時(shí)/計(jì)數(shù)器的內(nèi)部而言，這兩種方式?jīng)]有計(jì)數(shù)器的內(nèi)部而言，這兩種方式?jīng)]有本質(zhì)的區(qū)別。本質(zhì)的區(qū)別。1) 概述概述8253具有具有3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位的計(jì)數(shù)通道，運(yùn)用單一的位的計(jì)數(shù)通道，運(yùn)用單一的+5V電源，是一個(gè)電源，是一個(gè)24個(gè)引腳的雙列直插式器件個(gè)引腳的雙列直插式器件(1)有有3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道；位計(jì)數(shù)器通道；(2)每個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù)；每個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù)；(3)每個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速率可高達(dá)每個(gè)計(jì)數(shù)器的

5、計(jì)數(shù)速率可高達(dá)2MHz；(4)每個(gè)通道有每個(gè)通道有6種任務(wù)方式，可由程序設(shè)置和改動(dòng)種任務(wù)方式，可由程序設(shè)置和改動(dòng)(5)一切的輸入輸出都與一切的輸入輸出都與TTL兼容。兼容。2) 內(nèi)部構(gòu)造內(nèi)部構(gòu)造每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部有：每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部有：8位控制存放器：控制計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式；位控制存放器：控制計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式；16位計(jì)數(shù)初值存放器：裝計(jì)數(shù)初值；位計(jì)數(shù)初值存放器：裝計(jì)數(shù)初值；計(jì)數(shù)執(zhí)行部件：執(zhí)行減計(jì)數(shù)執(zhí)行部件：執(zhí)行減1操作；操作；輸出鎖存器：需求讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值時(shí)，將當(dāng)前執(zhí)行計(jì)數(shù)輸出鎖存器：需求讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值時(shí)，將當(dāng)前執(zhí)行計(jì)數(shù)器中的值鎖存進(jìn)該存儲(chǔ)器后讀取。器中的值鎖存進(jìn)該存儲(chǔ)器后讀取。8位位控控制制寄寄存存

6、器器高高8位位低低8位位計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值高高8位位低低8位位計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)執(zhí)執(zhí)行行高高8位位低低8位位輸輸出出鎖鎖存存對(duì)其寫入控制字對(duì)其寫入控制字對(duì)其寫入計(jì)數(shù)初值對(duì)其寫入計(jì)數(shù)初值讀取了解當(dāng)前形狀讀取了解當(dāng)前形狀每個(gè)計(jì)數(shù)器經(jīng)過每個(gè)計(jì)數(shù)器經(jīng)過3個(gè)引腳與外界聯(lián)絡(luò)：個(gè)引腳與外界聯(lián)絡(luò)：CLK：時(shí)鐘輸入；：時(shí)鐘輸入； GATE：門控輸入；：門控輸入； OUT：輸出：輸出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線緩緩沖沖器器讀讀/寫寫邏邏輯輯控控制制字字寄寄存存器器8計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器0號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器1號(hào)號(hào)CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器2號(hào)號(hào)CLK2GATE2OUT2D7D0RDWRA0A1CS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線

7、線緩緩沖沖器器讀讀/寫寫邏邏輯輯控控制制字字寄寄存存器器8計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器0號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器1號(hào)號(hào)CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器2號(hào)號(hào)CLK2GATE2OUT2D7D0RDWRA0A1CS數(shù)據(jù)總線緩沖器：與數(shù)據(jù)總線緩沖器：與CPU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線銜接的總線銜接的8位雙向三態(tài)緩沖位雙向三態(tài)緩沖器。器。CPU向向8253發(fā)布的命令及發(fā)布的命令及輸入輸出的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過這輸入輸出的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過這8條數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)?。條數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)摹?1) CPU向向8253寫入的控制字；寫入的控制字；(2) CPU向?qū)?yīng)的計(jì)數(shù)器寫入的初值；向?qū)?yīng)的計(jì)數(shù)器寫入的初值；(3) CPU讀取對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)

8、器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。讀取對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。讀讀/寫邏輯存放器：片選控制芯片能否任務(wù)；讀寫控制信寫邏輯存放器：片選控制芯片能否任務(wù)；讀寫控制信號(hào)闡明當(dāng)前號(hào)闡明當(dāng)前8253進(jìn)展何種操作；進(jìn)展何種操作；A0，A1選擇對(duì)哪一個(gè)計(jì)選擇對(duì)哪一個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)展操作。數(shù)器進(jìn)展操作。控制字存放器：在初始化編程時(shí)，可分別設(shè)置控制字存放器：在初始化編程時(shí)，可分別設(shè)置3個(gè)計(jì)數(shù)器個(gè)計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式等。的任務(wù)方式等。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線緩緩沖沖器器讀讀/寫寫邏邏輯輯控控制制字字寄寄存存器器8計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器0號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器1號(hào)號(hào)CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器2號(hào)號(hào)CLK2GATE2OUT2D7D

9、0RDWRA0A1CS計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0-2：3個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)通個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)通道，可分別按不同的任務(wù)方式道，可分別按不同的任務(wù)方式任務(wù)。任務(wù)。每個(gè)通道對(duì)輸入脈沖每個(gè)通道對(duì)輸入脈沖CLK按二進(jìn)按二進(jìn)制或十進(jìn)制進(jìn)展減制或十進(jìn)制進(jìn)展減1計(jì)數(shù)，減到計(jì)數(shù)，減到0時(shí)，輸出端輸出一信號(hào)。時(shí)，輸出端輸出一信號(hào)。假設(shè)假設(shè)CLK為知周期的時(shí)鐘脈沖，那么經(jīng)過設(shè)置計(jì)數(shù)器為知周期的時(shí)鐘脈沖，那么經(jīng)過設(shè)置計(jì)數(shù)器初值可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定時(shí)，可以由軟件或硬件初值可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定時(shí)，可以由軟件或硬件(GATE)來(lái)開來(lái)開啟或停頓計(jì)數(shù)。這些由任務(wù)方式?jīng)Q議。啟或停頓計(jì)數(shù)。這些由任務(wù)方式?jīng)Q議。計(jì)數(shù)器的初值必需在開場(chǎng)計(jì)數(shù)之前，由計(jì)數(shù)器的初值必需在開場(chǎng)

10、計(jì)數(shù)之前，由CPU用輸出指用輸出指令預(yù)置，在計(jì)數(shù)的過程中，令預(yù)置，在計(jì)數(shù)的過程中，CPU隨時(shí)可用輸入指令讀取當(dāng)隨時(shí)可用輸入指令讀取當(dāng)前計(jì)數(shù)值，這一操作對(duì)計(jì)數(shù)過程沒有影響。前計(jì)數(shù)值，這一操作對(duì)計(jì)數(shù)過程沒有影響。3) 8253的引腳的引腳82538D07D16D25D34D43D52D61D7222319202112249CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT21110151413181617VCC地地RDWRA0A1CS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線控控制制線線計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器0號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器1號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器2號(hào)號(hào)分析：普通的可編程器件都有數(shù)據(jù)線、片選線分析：普通的可編程器件

11、都有數(shù)據(jù)線、片選線(口地址口地址)，讀寫信號(hào)線，電源及與特定功能相關(guān)的信號(hào)線讀寫信號(hào)線，電源及與特定功能相關(guān)的信號(hào)線(時(shí)鐘、門時(shí)鐘、門控、輸出控、輸出)。A1，A0信號(hào)線做什么用？信號(hào)線做什么用？82538D07D16D25D34D43D52D61D7222319202112249CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT21110151413181617VCC地地RDWRA0A1CS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線控控制制線線計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器0號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器1號(hào)號(hào)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器2號(hào)號(hào)3個(gè)計(jì)數(shù)器相互獨(dú)個(gè)計(jì)數(shù)器相互獨(dú)立，立，3個(gè)計(jì)數(shù)初值存放個(gè)計(jì)數(shù)初值存放器，輸入的初值都不器，輸入的初值

12、都不一樣。用一個(gè)片選信一樣。用一個(gè)片選信號(hào)不能區(qū)分號(hào)不能區(qū)分3個(gè)空間，個(gè)空間，所以要用所以要用A1，A0配合配合片選信號(hào)對(duì)片選信號(hào)對(duì)3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的空間進(jìn)展區(qū)分?？臻g進(jìn)展區(qū)分。A1A0相對(duì)于內(nèi)部尋址相對(duì)于內(nèi)部尋址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控制寄存器控制寄存器(存儲(chǔ)存儲(chǔ)3個(gè)計(jì)數(shù)器的工作方式個(gè)計(jì)數(shù)器的工作方式)A1A0寄存器選擇和操作寄存器選擇和操作8253端口的選擇端口的選擇RD WRCS01000寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器001001寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器101010寫入計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)器201011寫入控制存放器寫入控制存放器00100讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器000101讀計(jì)

13、數(shù)器讀計(jì)數(shù)器100110讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器200111無(wú)操作無(wú)操作1芯片制止芯片制止011無(wú)操作無(wú)操作第二節(jié)第二節(jié) 8253 8253的任務(wù)方式的任務(wù)方式1) 8253控制字控制字8位位控控制制寄寄存存器器高高8位位低低8位位計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值高高8位位低低8位位計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)執(zhí)執(zhí)行行高高8位位低低8位位輸輸出出鎖鎖存存計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 n每個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器都有一個(gè)控每個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器都有一個(gè)控制存放器，存放該計(jì)數(shù)器的任制存放器，存放該計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式，讀寫格式等信息。但務(wù)方式，讀寫格式等信息。但這這3個(gè)控制存放器共用一個(gè)地個(gè)控制存放器共用一個(gè)地址，即址，即A1A0=11，芯片怎樣區(qū)，芯片怎樣區(qū)分計(jì)算機(jī)是給哪個(gè)

14、計(jì)數(shù)器控制分計(jì)算機(jī)是給哪個(gè)計(jì)數(shù)器控制器下達(dá)的命令呢？器下達(dá)的命令呢？D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器00讀寫格讀寫格式式工作方式工作方式數(shù)數(shù)制制計(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)效無(wú)效控制字存放控制字存放器同一地址器同一地址A1A0=11D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器00讀寫格讀寫格式式工作方式工作方式數(shù)數(shù)制制計(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)效無(wú)效當(dāng)?shù)刂愤x中當(dāng)?shù)刂愤x中CS為為0且且A1A0=11時(shí)，數(shù)據(jù)線上時(shí)，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)即是向控制字存放器中寫入的指令，詳細(xì)的數(shù)據(jù)即是向控制字存放器中寫入的指令，詳細(xì)是向哪個(gè)計(jì)數(shù)器中的控制

15、存放器中發(fā)的指令，要是向哪個(gè)計(jì)數(shù)器中的控制存放器中發(fā)的指令，要看該指令的前兩位是什么數(shù)值?？丛撝噶畹那皟晌皇鞘裁磾?shù)值。A1A0D7D0譯譯碼碼器器Y0Y1Y2Y3CS計(jì)計(jì)0控控制制器器計(jì)計(jì)0初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)1控控制制器器計(jì)計(jì)1初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)2控控制制器器計(jì)計(jì)2初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位000110118253地地址址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0地址地址40H, 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1地址地址41H，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器2地址地址42H，控制器地址控制器地址43H。40HA7A6A5A4A3A2A1A001000000要運(yùn)用某個(gè)計(jì)數(shù)器，首先

16、要先設(shè)置其對(duì)應(yīng)的控制器，確定要運(yùn)用某個(gè)計(jì)數(shù)器，首先要先設(shè)置其對(duì)應(yīng)的控制器，確定任務(wù)方式，然后再輸入這個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值。任務(wù)方式，然后再輸入這個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值。A1A0D7D0譯譯碼碼器器Y0Y1Y2Y3CS計(jì)計(jì)0初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)1初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)2初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位000110118253地地址址計(jì)計(jì)0控控制制器器計(jì)計(jì)1控控制制器器計(jì)計(jì)2控控制制器器0000000000當(dāng)向當(dāng)向43H地址中寫數(shù)據(jù)時(shí)地址中寫數(shù)據(jù)時(shí)OUT 43H, 00B ;設(shè)置計(jì)數(shù)器設(shè)置計(jì)數(shù)器0控制器控制器010101010101OUT

17、 43H, 01B;設(shè)置計(jì)數(shù)器設(shè)置計(jì)數(shù)器1控制器控制器OUT 43H, 10B;設(shè)置計(jì)數(shù)器設(shè)置計(jì)數(shù)器2控制器控制器10D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器n讀讀/寫格式寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D5D4說明說明00計(jì)數(shù)器鎖存命令計(jì)數(shù)器鎖存命令, 將當(dāng)前計(jì)數(shù)值送入鎖存器將當(dāng)前計(jì)數(shù)值送入鎖存器01只讀只讀/寫寫低低8位位, 高高8位位自動(dòng)寫自動(dòng)寫010只讀只讀/寫寫高高8位位, 低低8位自動(dòng)寫位自動(dòng)寫011先讀先讀/寫低寫低8位位, 后讀后讀/寫高寫高8位位D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器n讀讀/寫格式寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制D3D2D1說明說明000方式方式0001

18、方式方式110方式方式211方式方式3100方式方式4101方式方式5普通將普通將設(shè)置為設(shè)置為0D0說明說明0二進(jìn)制方式減二進(jìn)制方式減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1十進(jìn)制方式減十進(jìn)制方式減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)0000 00001111 11111111 11100001 00000000 11110000 00001001 10011001 10000001 00000000 1001二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制(BCD碼碼)A1A0D7D0譯譯碼碼器器Y0Y1Y2Y3CS計(jì)計(jì)0控控制制器器計(jì)計(jì)0初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)1控控制制器器計(jì)計(jì)1初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位計(jì)計(jì)2控控制制器器

19、計(jì)計(jì)2初初值值16位位當(dāng)當(dāng)前前計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值16位位000110118253地地址址8253的地址為的地址為04H07H，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器1任務(wù)在方式任務(wù)在方式1，計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)初值為為800，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器2任務(wù)在方式任務(wù)在方式3，初值為，初值為23H，編寫程序。，編寫程序。A7A6A5A4A3A2A1A000000100D7D6D5D4D3D2D1D0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器n讀讀/寫格式寫格式工作方式工作方式數(shù)制數(shù)制計(jì)計(jì)1：01100011計(jì)計(jì)2：10010110計(jì)計(jì)1：01100011計(jì)計(jì)2：100101108253的地址為的地址為04H07H，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器1任務(wù)在方式任務(wù)在方式1，計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)初

20、值為為800，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器2任務(wù)在方式任務(wù)在方式3，初值為，初值為23H，編寫程序。，編寫程序。MOV AL, 63HOUT 07H, ALMOV AL, 96HOUT 07H, ALMOV AL, 08HOUT 05H, ALMOV AL, 23HOUT 06H, AL;寫入計(jì)寫入計(jì)1控制字控制字;寫入計(jì)寫入計(jì)2控制字控制字; 向計(jì)向計(jì)1寫入計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值; 向計(jì)向計(jì)2寫入計(jì)數(shù)初值寫入計(jì)數(shù)初值;寫入高寫入高8位，低位，低8為默以為為默以為02) 8253的任務(wù)方式的任務(wù)方式根本規(guī)那么：根本規(guī)那么：控制字寫入計(jì)數(shù)器時(shí)，一切的控制邏輯電路立刻復(fù)位，輸控制字寫入計(jì)數(shù)器時(shí)，一切的控制邏輯電路

21、立刻復(fù)位，輸出端出端OUT進(jìn)入初始形狀進(jìn)入初始形狀(高電平或低電平高電平或低電平)；初始值寫入后，要經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘上升沿和下降沿，計(jì)數(shù)執(zhí)初始值寫入后，要經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘上升沿和下降沿，計(jì)數(shù)執(zhí)行部件才開場(chǎng)計(jì)數(shù)；行部件才開場(chǎng)計(jì)數(shù)；通常，在時(shí)鐘通常，在時(shí)鐘CLK的上升沿，門控的上升沿，門控GATE被采樣，門控的被采樣，門控的觸發(fā)方式為邊沿或電平，邊沿觸發(fā)脈寬可用很窄，且高觸發(fā)方式為邊沿或電平，邊沿觸發(fā)脈寬可用很窄，且高低電平均可低電平均可(計(jì)數(shù)器內(nèi)部有個(gè)邊沿觸發(fā)器計(jì)數(shù)器內(nèi)部有個(gè)邊沿觸發(fā)器,隨時(shí)檢測(cè)隨時(shí)檢測(cè)),電平電平觸發(fā)那么必需在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿前堅(jiān)持高電平；觸發(fā)那么必需在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿前堅(jiān)持高電平；在

22、時(shí)鐘脈沖的下降沿計(jì)數(shù)器作減在時(shí)鐘脈沖的下降沿計(jì)數(shù)器作減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，0是計(jì)數(shù)器所能包是計(jì)數(shù)器所能包容的最大初始值，二進(jìn)制時(shí)是容的最大初始值，二進(jìn)制時(shí)是216，十進(jìn)制時(shí)是，十進(jìn)制時(shí)是104。(1) 方式方式0：計(jì)數(shù)終了中斷：計(jì)數(shù)終了中斷特點(diǎn)：特點(diǎn)：計(jì)數(shù)過程由軟件啟動(dòng)，每設(shè)置一次初值，只啟動(dòng)一次計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)過程由軟件啟動(dòng)，每設(shè)置一次初值，只啟動(dòng)一次計(jì)數(shù)過程；過程；寫入控制字后，寫入控制字后，OUT初態(tài)為低，在計(jì)數(shù)過程中不斷堅(jiān)持初態(tài)為低，在計(jì)數(shù)過程中不斷堅(jiān)持為低電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到為低電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，時(shí)，OUT立刻變成高電平。立刻變成高電平。門控門控GATE為為1，正常計(jì)數(shù)，門控為，正常計(jì)數(shù)，門控

23、為0，計(jì)數(shù)暫停，其計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)暫停，其計(jì)數(shù)值堅(jiān)持不變，再為值堅(jiān)持不變，再為1，接著前次繼續(xù)計(jì)數(shù)；，接著前次繼續(xù)計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)過程中，改動(dòng)初值立刻有效，即重新寫入初值時(shí)停頓計(jì)數(shù)過程中，改動(dòng)初值立刻有效，即重新寫入初值時(shí)停頓計(jì)數(shù)，當(dāng)寫完初值后，在計(jì)數(shù)，當(dāng)寫完初值后，在CLK的下降沿處，開場(chǎng)以新的下降沿處，開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。WRGATE 1CLKOUT43210FF FECW=10 LSB=4GATE門控為門控為1時(shí)，方式時(shí)，方式0的波形。的波形。WRGATE 1CLKOUT43210FF FECW=10 LSB=4OUTGATE 43210FF33門控門控GATE對(duì)對(duì)OUT的影響。

24、的影響。計(jì)數(shù)暫停，堅(jiān)持不變計(jì)數(shù)暫停，堅(jiān)持不變WRGATE 1CLKOUT43210FF FEWRCW=10LSB=4LSB=3OUT4320FF321改動(dòng)初值對(duì)方式改動(dòng)初值對(duì)方式0的影響的影響立刻有效立刻有效(2) 方式方式1：硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式：硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式特點(diǎn)：特點(diǎn)：計(jì)數(shù)器只能由門控脈沖計(jì)數(shù)器只能由門控脈沖GATE的上升沿啟動(dòng)，即計(jì)數(shù)器只的上升沿啟動(dòng)，即計(jì)數(shù)器只能由硬件啟動(dòng)，不能用軟件啟動(dòng)；能由硬件啟動(dòng)，不能用軟件啟動(dòng)；寫入控制字后，寫入控制字后，OUT初態(tài)為高電平，初態(tài)為高電平，GATE啟動(dòng)后，獲得啟動(dòng)后，獲得N個(gè)個(gè)CLK寬度的低電平，計(jì)數(shù)到零后，可再次由外部觸寬度的低電平

25、，計(jì)數(shù)到零后，可再次由外部觸發(fā)啟動(dòng)，不用再次送入一個(gè)計(jì)數(shù)初值；發(fā)啟動(dòng)，不用再次送入一個(gè)計(jì)數(shù)初值；在在OUT輸出為低期間，假設(shè)輸出為低期間，假設(shè)GATE出現(xiàn)上升沿出現(xiàn)上升沿, 計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器從CLK的下降沿開場(chǎng)重新計(jì)數(shù)的下降沿開場(chǎng)重新計(jì)數(shù), OUT低電平的寬度變長(zhǎng)；低電平的寬度變長(zhǎng)；計(jì)數(shù)輸出期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值不影響本次計(jì)數(shù)，只需在計(jì)數(shù)輸出期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值不影響本次計(jì)數(shù)，只需在GATE信號(hào)后才重新開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)信號(hào)后才重新開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)值是下次有效的。值是下次有效的。WRGATE CLKOUT3210FF FECW=12 LSB=3門控觸發(fā)門控觸發(fā)初態(tài)為高初態(tài)為高

26、開場(chǎng)計(jì)數(shù)后輸出開場(chǎng)計(jì)數(shù)后輸出N個(gè)個(gè)CLK寬度的低電平寬度的低電平WRGATE CLKOUT3210FFCW=12 LSB=3FF3210重新啟動(dòng)門控重新啟動(dòng)門控GATE對(duì)輸出的影響：不用重裝初值，對(duì)輸出的影響：不用重裝初值，上升沿啟動(dòng)又開場(chǎng)新的計(jì)數(shù)。上升沿啟動(dòng)又開場(chǎng)新的計(jì)數(shù)。WRGATE CLKOUT3210FFCW=12 LSB=3FF3210LSB=44重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在下重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在下次次GATE上升沿時(shí)有效。計(jì)數(shù)值是下次有效的。上升沿時(shí)有效。計(jì)數(shù)值是下次有效的。(3) 方式方式2：周期性負(fù)脈沖輸出：周期性負(fù)脈沖輸出特點(diǎn)：特點(diǎn)：計(jì)數(shù)器既可

27、用軟件啟動(dòng)，又可用硬件啟動(dòng)；計(jì)數(shù)器既可用軟件啟動(dòng)，又可用硬件啟動(dòng)；寫入控制字后，寫入控制字后，OUT初態(tài)為高電平，裝入初值后開場(chǎng)計(jì)初態(tài)為高電平，裝入初值后開場(chǎng)計(jì)數(shù)數(shù)(軟件啟動(dòng)軟件啟動(dòng))，計(jì)數(shù)到，計(jì)數(shù)到1后，輸出一個(gè)后，輸出一個(gè)CLK的低電平，的低電平，接著又從接著又從N開場(chǎng)反復(fù)計(jì)數(shù)，輸出開場(chǎng)反復(fù)計(jì)數(shù)，輸出N-1個(gè)高電平，個(gè)高電平，1個(gè)低電個(gè)低電平的周期信號(hào)；平的周期信號(hào)；在在OUT為高期間，假設(shè)為高期間，假設(shè)GATE為為0，停頓計(jì)數(shù)，停頓計(jì)數(shù), 直到直到GATE出現(xiàn)上升沿出現(xiàn)上升沿, 計(jì)數(shù)器重新開場(chǎng)計(jì)數(shù)輸出計(jì)數(shù)器重新開場(chǎng)計(jì)數(shù)輸出(硬件啟動(dòng)硬件啟動(dòng))；在在OUT為高期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值，對(duì)正在進(jìn)展

28、的計(jì)數(shù)過為高期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值，對(duì)正在進(jìn)展的計(jì)數(shù)過程沒有影響，當(dāng)輸出一個(gè)程沒有影響，當(dāng)輸出一個(gè) 周期的周期的CLK脈沖后那么按新脈沖后那么按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。改動(dòng)計(jì)數(shù)是下次有效的。的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。改動(dòng)計(jì)數(shù)是下次有效的。WRGATE CLKOUT321CW=14LSB=3321132132方式方式2：不用重裝初值，輸出周期信號(hào)，：不用重裝初值，輸出周期信號(hào)，N1高電高電平，平，1個(gè)低電平。個(gè)低電平。WRGATE CLKOUT3CW=14LSB=31321321GATE對(duì)輸出的影響：為低停頓計(jì)數(shù)，為高后又重對(duì)輸出的影響：為低停頓計(jì)數(shù)，為高后又重新開場(chǎng)輸出周期信號(hào)。新開場(chǎng)輸出周期信號(hào)。WRGAT

29、E CLKOUTCW=14LSB=31321321LSB=554354重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸出本次出本次CLK脈沖后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值是下次有效的。值是下次有效的。(4) 方式方式3：周期性方波輸出：周期性方波輸出特點(diǎn)：特點(diǎn)：與方式與方式2類似，輸出信號(hào)為方波，周期為類似，輸出信號(hào)為方波，周期為N個(gè)個(gè)CLK。假設(shè)。假設(shè)初值初值N為偶數(shù)，輸出為偶數(shù)，輸出N/2個(gè)個(gè)CLK周期高電平周期高電平, N/2個(gè)個(gè)CLK周期低電平周期低電平; 假設(shè)假設(shè)N為奇數(shù)為奇數(shù), (N+1)/2個(gè)高電平，個(gè)高電平，(

30、N-1)/2個(gè)低電平。個(gè)低電平。GATE為為0停頓計(jì)數(shù)，停頓計(jì)數(shù)，GATE上升沿重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)周期；上升沿重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)周期；重新寫入初值，本次重新寫入初值，本次OUT不受影響，下一周期按新值輸不受影響，下一周期按新值輸出。計(jì)數(shù)值下次有效。出。計(jì)數(shù)值下次有效。N=4,方波方波方式方式3：不用重裝初值，輸出周期信號(hào)，：不用重裝初值，輸出周期信號(hào)，N為偶數(shù)，為偶數(shù)，N/2高電平，高電平，N/2個(gè)低電平。個(gè)低電平。N為奇數(shù)，為奇數(shù)，(N+1)/2個(gè)高電平，個(gè)高電平，(N-1)/2個(gè)低電平。個(gè)低電平。GATE對(duì)輸出的影響：為低輸出變高，停頓計(jì)數(shù)，對(duì)輸出的影響：為低輸出變高，停頓計(jì)數(shù)，為高后又重新開場(chǎng)輸出周

31、期信號(hào)。為高后又重新開場(chǎng)輸出周期信號(hào)。重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸出本次半個(gè)周期后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)出本次半個(gè)周期后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值是下次有效的。值是下次有效的。(5) 方式方式4：?jiǎn)未呜?fù)脈沖輸出：?jiǎn)未呜?fù)脈沖輸出(軟件觸發(fā)軟件觸發(fā))特點(diǎn)：與方式特點(diǎn)：與方式0類似，特點(diǎn)類似，特點(diǎn)2，3不一樣不一樣計(jì)數(shù)過程由軟件啟動(dòng)，每設(shè)置一次初值，只啟動(dòng)一次計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)過程由軟件啟動(dòng)，每設(shè)置一次初值，只啟動(dòng)一次計(jì)數(shù)過程；過程；寫入控制字后，寫入控制字后，OUT初態(tài)為高，在計(jì)數(shù)過程中不斷堅(jiān)持初態(tài)為高，在計(jì)數(shù)過程中不斷堅(jiān)持為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到

32、為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，輸出為一個(gè)周期的時(shí)，輸出為一個(gè)周期的CLK低電平，輸出接著變成高電平并不斷維持。低電平，輸出接著變成高電平并不斷維持。門控門控GATE為為1，正常計(jì)數(shù)，門控為，正常計(jì)數(shù)，門控為0，計(jì)數(shù)停頓，再為，計(jì)數(shù)停頓，再為1，重新從計(jì)數(shù)初值開場(chǎng)計(jì)數(shù)；重新從計(jì)數(shù)初值開場(chǎng)計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)過程中，改動(dòng)初值立刻有效，即重新寫入初值時(shí)停頓計(jì)數(shù)過程中，改動(dòng)初值立刻有效，即重新寫入初值時(shí)停頓計(jì)數(shù)，當(dāng)寫完初值后，在計(jì)數(shù)，當(dāng)寫完初值后，在CLK的下降沿處，開場(chǎng)以新的下降沿處，開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)。WRGATE 1CLKOUT3210FF FECW=18 LSB=3FD方式方式4：寫入

33、控制字后，：寫入控制字后，OUT初態(tài)為高，在計(jì)數(shù)過初態(tài)為高，在計(jì)數(shù)過程中不斷堅(jiān)持為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到程中不斷堅(jiān)持為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，輸出時(shí)，輸出為一個(gè)周期的為一個(gè)周期的CLK低電平，輸出接著變成高電平低電平，輸出接著變成高電平并不斷維持。并不斷維持。GATE對(duì)輸出的影響：對(duì)輸出的影響：GATE為低，計(jì)數(shù)停頓，為為低，計(jì)數(shù)停頓，為高后，重新開場(chǎng)計(jì)數(shù)。高后，重新開場(chǎng)計(jì)數(shù)。CLKWRCW=18LSB=4LSB=3OUT4320FF321重裝初值對(duì)輸出的影響：改動(dòng)初值立刻有效。重裝初值對(duì)輸出的影響：改動(dòng)初值立刻有效。(6) 方式方式5：?jiǎn)未呜?fù)脈沖輸出：?jiǎn)未呜?fù)脈沖輸出(硬件觸發(fā)硬件觸發(fā))特點(diǎn)：

34、與方式特點(diǎn)：與方式1類似，只是輸出電平不同類似，只是輸出電平不同計(jì)數(shù)器只能由門控脈沖計(jì)數(shù)器只能由門控脈沖GATE的上升沿啟動(dòng)，即計(jì)數(shù)器只的上升沿啟動(dòng)，即計(jì)數(shù)器只能由硬件啟動(dòng)，不能用軟件啟動(dòng)；能由硬件啟動(dòng)，不能用軟件啟動(dòng)；寫入控制字后，寫入控制字后，OUT初態(tài)為高電平，初態(tài)為高電平，GATE啟動(dòng)后，開場(chǎng)啟動(dòng)后，開場(chǎng)減減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到零后，計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到零后，OUT出現(xiàn)一個(gè)出現(xiàn)一個(gè)CLK周期的負(fù)周期的負(fù)脈沖，又變?yōu)楦唠娖?，可以再次由外部觸發(fā)啟動(dòng)，不脈沖，又變?yōu)楦唠娖?，可以再次由外部觸發(fā)啟動(dòng)，不用再次送入一個(gè)計(jì)數(shù)初值；用再次送入一個(gè)計(jì)數(shù)初值；在計(jì)數(shù)中，假設(shè)在計(jì)數(shù)中，假設(shè)GATE出現(xiàn)上升沿出現(xiàn)上升沿,那

35、么計(jì)數(shù)器重新觸發(fā)，那么計(jì)數(shù)器重新觸發(fā)，即在下一個(gè)時(shí)鐘周期開場(chǎng)計(jì)數(shù)；即在下一個(gè)時(shí)鐘周期開場(chǎng)計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)輸出期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值不影響本次計(jì)數(shù)，只需在計(jì)數(shù)輸出期間，改動(dòng)計(jì)數(shù)初值不影響本次計(jì)數(shù)，只需在GATE信號(hào)后才重新開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)信號(hào)后才重新開場(chǎng)以新的計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)值是下次有效的。值是下次有效的。WRGATE CLKOUT3210FFCW=1A LSB=3門控觸發(fā)門控觸發(fā)開場(chǎng)計(jì)數(shù)后輸出開場(chǎng)計(jì)數(shù)后輸出1個(gè)個(gè)CLK寬度的低電平寬度的低電平WRGATE CLKOUT3210FFCW=18 LSB=3FE3210FF重新啟動(dòng)門控重新啟動(dòng)門控GATE對(duì)輸出的影響：不用重裝初值，對(duì)輸出的影

36、響：不用重裝初值，上升沿啟動(dòng)又開場(chǎng)新的計(jì)數(shù)。上升沿啟動(dòng)又開場(chǎng)新的計(jì)數(shù)。WRGATE CLKOUT3210FFCW=1A LSB=3FE3210FFLSB=44重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸重裝初值對(duì)輸出的影響：不影響本次計(jì)數(shù)，在輸出本次出本次CLK脈沖后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)脈沖后按新的計(jì)數(shù)值開場(chǎng)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值是下次有效的。值是下次有效的。重裝重裝下次有效重裝重裝下次有效總結(jié)：總結(jié)：在在6種方式中，只需方式種方式中，只需方式0，在寫入控制字后，在寫入控制字后OUT為低，為低，其他都是其他都是OUT為高做初態(tài)；為高做初態(tài)；方式方式1與方式與方式5，在寫入計(jì)數(shù)值后，需，在寫入計(jì)數(shù)值后

37、，需GATE的上升沿才開的上升沿才開場(chǎng)計(jì)數(shù)；場(chǎng)計(jì)數(shù)；方式方式2與方式與方式3是定時(shí)方式是定時(shí)方式(周期信號(hào)周期信號(hào))，其它為計(jì)數(shù)方式，其它為計(jì)數(shù)方式(一一次計(jì)數(shù)終了次計(jì)數(shù)終了)；計(jì)數(shù)器減到計(jì)數(shù)器減到0后并不是停頓不動(dòng)，在計(jì)數(shù)方式中，計(jì)數(shù)器后并不是停頓不動(dòng)，在計(jì)數(shù)方式中，計(jì)數(shù)器都從最大計(jì)數(shù)值都從最大計(jì)數(shù)值(FFFFH,9999H)繼續(xù)減繼續(xù)減1計(jì)數(shù)，定時(shí)方計(jì)數(shù)，定時(shí)方式式(方式方式2與方式與方式3)為重裝計(jì)數(shù)初值。為重裝計(jì)數(shù)初值。第三節(jié)第三節(jié) 8253運(yùn)用舉例運(yùn)用舉例初始化編程的詳細(xì)步驟為：初始化編程的詳細(xì)步驟為：1. 寫入計(jì)數(shù)器的控制字，規(guī)定其任務(wù)方式寫入計(jì)數(shù)器的控制字，規(guī)定其任務(wù)方式2. 寫入計(jì)數(shù)初值。寫入計(jì)數(shù)初值。假設(shè)規(guī)定只寫低假設(shè)規(guī)定只寫低8位，那么寫入的為計(jì)數(shù)值的低位，那么寫入的為計(jì)數(shù)值的低8位，高位，高8位自動(dòng)置位自動(dòng)置0；假設(shè)規(guī)定只寫高假設(shè)規(guī)定只寫高8位，那么寫入的是計(jì)數(shù)值的高位，那么寫入的是計(jì)數(shù)值的高8位，低位，低8位自動(dòng)置位自動(dòng)置0；假設(shè)規(guī)定寫假設(shè)規(guī)定寫16位計(jì)數(shù)值，那么分兩次寫入，先位計(jì)數(shù)值，那么分兩次寫入，先寫的是低寫的是低8位，后寫的是高位，后寫的是高8位。位。 例例1 1： 某微機(jī)系統(tǒng)中某微機(jī)系統(tǒng)中82538253的端口地址為的端口地址為40H43H40H43H，要，要求計(jì)數(shù)