第8章常用接口芯片定時(shí)計(jì)數(shù)器ppt課件

1、2022-4-161計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器/定時(shí)器定時(shí)器Intel 82538253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253的引腳8253的工作方式8253的初始化8253的應(yīng)用2022-4-162 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022-4-1631、數(shù)據(jù)總線緩沖器、數(shù)據(jù)總線緩沖器: 8位雙向三態(tài)緩沖器。位雙向三態(tài)緩沖器。 通過編寫程序向通過編寫程序向8253寫入確定寫入確定8253工作方式的命令；工作方式的命令； 向計(jì)數(shù)寄存器裝入計(jì)數(shù)初值；讀出當(dāng)前計(jì)數(shù)值。向計(jì)數(shù)寄存器裝入計(jì)數(shù)初值；讀出當(dāng)前計(jì)數(shù)值。2、讀、讀/寫控制邏輯寫控制邏輯: 825

2、3內(nèi)部操作的控制部分。內(nèi)部操作的控制部分。 按照按照CPU發(fā)來的讀寫信號及地址信號產(chǎn)生相應(yīng)的控制信發(fā)來的讀寫信號及地址信號產(chǎn)生相應(yīng)的控制信 號，來選擇讀號，來選擇讀/寫操作的端口、控制數(shù)據(jù)的傳送方向，以寫操作的端口、控制數(shù)據(jù)的傳送方向，以及對控制寄存器的寫入。及對控制寄存器的寫入。3、控制字寄存器、控制字寄存器: 控制字寄存器是控制字寄存器是8位的，只能寫不能讀。位的，只能寫不能讀。 在初始化編程時(shí)，在初始化編程時(shí)，CPU寫入方式控制字到控制字寄存器寫入方式控制字到控制字寄存器 中，用以選擇計(jì)數(shù)通道及其相應(yīng)的工作方式。中，用以選擇計(jì)數(shù)通道及其相應(yīng)的工作方式。 2022-4-16qingyang

3、44、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)器2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同、功能相同；有各自獨(dú)立的端內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同、功能相同；有各自獨(dú)立的端口地址；有口地址；有6種不同的工作方式。種不同的工作方式。每個計(jì)數(shù)通道都由計(jì)數(shù)初值寄存器、減每個計(jì)數(shù)通道都由計(jì)數(shù)初值寄存器、減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)值鎖存器這三個組成。器和計(jì)數(shù)值鎖存器這三個組成。計(jì)數(shù)初值提前寫入到計(jì)數(shù)通道。計(jì)數(shù)初值提前寫入到計(jì)數(shù)通道。時(shí)鐘脈沖從時(shí)鐘脈沖從 CLK端輸入。每輸入一個時(shí)鐘脈端輸入。每輸入一個時(shí)鐘脈沖，減沖，減1計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器減1；當(dāng)減；當(dāng)減1計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)器為0時(shí)，時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)束。計(jì)數(shù)結(jié)束。2022-4-16qingyan

4、5 計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)值鎖存器16位）鎖存器讀出當(dāng)前值減1計(jì)數(shù)器16位）&OUTCLKGATE計(jì)數(shù)初值寄存器16位）裝入/讀出初值2022-4-166 計(jì)數(shù)初值寄存器計(jì)數(shù)初值寄存器16位）：用于存放計(jì)數(shù)初值，其長度為位）：用于存放計(jì)數(shù)初值，其長度為16位，故最大計(jì)數(shù)值為位，故最大計(jì)數(shù)值為65536。此寄存器的初值同減。此寄存器的初值同減1計(jì)計(jì)數(shù)器的初值在初始化時(shí)同時(shí)裝入的。數(shù)器的初值在初始化時(shí)同時(shí)裝入的。 減減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器16位）：用于進(jìn)行減位）：用于進(jìn)行減1操作，每來一個時(shí)鐘操作，每來一個時(shí)鐘脈沖，就作減脈沖，就作減1

5、運(yùn)算，直至將計(jì)數(shù)初值減為運(yùn)算，直至將計(jì)數(shù)初值減為0為止。為止。 計(jì)數(shù)值鎖存器計(jì)數(shù)值鎖存器16位）：鎖存減位）：鎖存減1 計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，以供讀計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，以供讀出和查詢。出和查詢。2022-4-167 8253的引腳的引腳8253D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND1234567891011122423222120191817 16 15 14 13VccWRRDCSA1A0CLK2GATE2OUT2CLK1GATE1OUT12022-4-168面向面向CPU的信號線：的信號線： （1數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總D0D

6、7線，為三態(tài)輸入線，為三態(tài)輸入/輸出線，用于將輸出線，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。 （2片選線片選線 CS* （3讀信號讀信號 RD*，有效時(shí)表示對，有效時(shí)表示對8253進(jìn)行讀操作。進(jìn)行讀操作。 （4寫信號寫信號 WR*，有效時(shí)表示對外，有效時(shí)表示對外253進(jìn)行寫操作。進(jìn)行寫操作。 （5地址線地址線 A1A0 ，用于選擇，用于選擇8253片內(nèi)的寄存器。片內(nèi)的寄存器。占用四個連續(xù)的端口地址，分別對應(yīng)于三個計(jì)數(shù)初值占用四個連續(xù)的端口地址，分別對應(yīng)于三個計(jì)數(shù)初值寄存器端口和一個控制寄存器端口。寄存器端口和一個控制寄存器端口。 A1A0 =00計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 A1A0 =01

7、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 A1A0 =10計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 A1A0 =11控制寄存器控制寄存器2022-4-169面向面向I/O設(shè)備的信號線：設(shè)備的信號線： （6計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號CLK：為計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘：為計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘信號。信號。 （7計(jì)數(shù)器門選控制信號計(jì)數(shù)器門選控制信號GATE：用來禁止、：用來禁止、開始計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程。開始計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程。 （8計(jì)數(shù)器輸出信號計(jì)數(shù)器輸出信號OUT：當(dāng)計(jì)數(shù)值減為：當(dāng)計(jì)數(shù)值減為0時(shí)，時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出信號計(jì)數(shù)器輸出信號OUT，表示計(jì)數(shù)或定時(shí)已到。，表示計(jì)數(shù)或定時(shí)已到。2022-4-1610初始化

8、： 設(shè)定工作方式 設(shè)定計(jì)數(shù)初值啟動計(jì)數(shù)器： 計(jì)數(shù)值送入減1計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器工作： 計(jì)數(shù)過程 計(jì)數(shù)結(jié)束8253工作方式工作方式 方式方式0GATEOUTCLK 031244WR方式方式02022-4-1611初始化： 設(shè)定工作方式 設(shè)定計(jì)數(shù)初值啟動計(jì)數(shù)器： 硬件啟動 (GATE的上升沿) 計(jì)數(shù)值送入減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器工作： 計(jì)數(shù)過程 計(jì)數(shù)結(jié)束GATEOUTCLK 03124 4方式方式1WR8253工作方式工作方式 方式方式12022-4-16128253工作方式工作方式 方式方式203124GATEOUTCLK 4方式方式203124

9、0312403124WR2022-4-16138253工作方式工作方式 方式方式303124GATEOUTCLK 4方式方式3031240312403124WR2022-4-16140方式、1方式：計(jì)數(shù)結(jié)束后輸出高電平計(jì)數(shù)初值 = 定時(shí)時(shí)間 / 輸入脈沖周期 2方式、3方式：重復(fù)計(jì)數(shù)，輸出周期脈沖計(jì)數(shù)初值 = fCLK / fOUT = 輸入脈沖頻率/輸出脈沖頻率2022-4-1615 8253的初始化的初始化 設(shè)置控制字：選擇計(jì)數(shù)通道，確定其工作設(shè)置控制字：選擇計(jì)數(shù)通道，確定其工作方式。方式。 設(shè)

10、置計(jì)數(shù)初值：寫入到對應(yīng)的計(jì)數(shù)通道中，設(shè)置計(jì)數(shù)初值：寫入到對應(yīng)的計(jì)數(shù)通道中，確定計(jì)數(shù)定時(shí)時(shí)間。確定計(jì)數(shù)定時(shí)時(shí)間。 8253的工作方式控制字的工作方式控制字2022-4-1616例， 選擇2號計(jì)數(shù)器，工作在3方式，計(jì)數(shù)初值為533H，采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的端口地址為：304H 307H。其初始化程序如下。mov dx,307h ;設(shè)置方式控制字設(shè)置方式控制字mov al,10 11 011 0Bout dx,al mov dx,306h ;設(shè)置計(jì)數(shù)初值設(shè)置計(jì)數(shù)初值mov ax,533h ;計(jì)數(shù)初值為計(jì)數(shù)初值為533Hout dx,al ;先送低字節(jié)先送低字節(jié)mov

11、 al,ahout dx,al ;后送高字節(jié)后送高字節(jié)2022-4-1617應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例1 對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻對實(shí)驗(yàn)平臺提供的時(shí)鐘脈沖信號對實(shí)驗(yàn)平臺提供的時(shí)鐘脈沖信號1MHZ進(jìn)行分進(jìn)行分頻，產(chǎn)生頻，產(chǎn)生1HZ時(shí)鐘脈沖信號。時(shí)鐘脈沖信號。 將將1HZ時(shí)鐘脈沖信時(shí)鐘脈沖信號輸出到一個發(fā)光二極管上發(fā)光二極管的點(diǎn)亮、號輸出到一個發(fā)光二極管上發(fā)光二極管的點(diǎn)亮、熄滅交替進(jìn)行）。熄滅交替進(jìn)行）。畫出硬件線路圖，寫出初始化程序。在實(shí)驗(yàn)平臺上畫出硬件線路圖，寫出初始化程序。在實(shí)驗(yàn)平臺上調(diào)試，演示。調(diào)試，演示。問題問題1：應(yīng)該采用哪一種工作方式？：應(yīng)該采用哪一

12、種工作方式？問題問題2：首先確定計(jì)數(shù)初值。若計(jì)數(shù)初值超出了計(jì)：首先確定計(jì)數(shù)初值。若計(jì)數(shù)初值超出了計(jì)數(shù)器的表示范圍數(shù)器的表示范圍16位二進(jìn)制數(shù)），該如何處理？位二進(jìn)制數(shù)），該如何處理？ 計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值= 1MHZ/ 1HZ =106 = 103 1031硬件連接2022-4-1618XD0：XD7XA1XA2IOY0*IOW*IOR*CLK系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 線線D0：D7A0A1CS*WR*RD*CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1+5V+5V接發(fā)光二極管或示波器Intel 8253/8254通道0，通道1：工作方式3IOY0* 0600H063

13、FH2022-4-1619CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DX, 0603H MOV AL, 36H ; 計(jì)數(shù)器0工作方式控制字 OUT DX, AL MOV DX, 0600H MOV AX, 1000 ; 計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)初值 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL MOV DX, 0603H MOV AL, 76H ; 計(jì)數(shù)器1工作方式控制字 OUT DX, AL MOV DX, 0601H MOV AX, 1000 ; 計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)初值 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT

14、DX, AL AA: JMP AACODE ENDS END START2022-4-16208253應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例2：控制揚(yáng)聲器發(fā)聲，作為報(bào)警或：控制揚(yáng)聲器發(fā)聲，作為報(bào)警或 伴音信號。伴音信號。1 要求要求 利用利用8253的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器2發(fā)出發(fā)出600HZ的報(bào)警音。按任的報(bào)警音。按任意鍵，開始發(fā)聲；按意鍵，開始發(fā)聲；按ESC鍵，停止發(fā)聲。鍵，停止發(fā)聲。8253的的輸入時(shí)鐘輸入時(shí)鐘CLK的頻率為的頻率為1.19318MHz。2 實(shí)驗(yàn)資源實(shí)驗(yàn)資源 1MFID實(shí)驗(yàn)平臺上的實(shí)驗(yàn)平臺上的 J8253）、）、I8255） 、 R音樂發(fā)生器和模塊電源四個電路模塊音樂發(fā)

15、生器和模塊電源四個電路模塊 。 2 ）8255的的4個端口地址為個端口地址為300H303H。其中。其中A口為口為300H，B口為口為301H，C口為口為302H，命令口，命令口為為303H。 38253的四個端口地址為的四個端口地址為304H307H。其通。其通道道0為為304H,通道通道1為為305H,通道通道2為為306H,命令口命令口為為307H2022-4-16213 分析 1計(jì)數(shù)器2采用工作方式3， 計(jì)數(shù)初值： C=1.19318X106HZ / 600HZ = 1983 2揚(yáng)聲器的開/關(guān)控制： 將8255A引腳PC6連接至GATE2，利用PC6 控

16、制計(jì)數(shù)器2 ； 將PC0和OUT2連接至與門，利用PC0控制揚(yáng)聲器。&濾波功放1.19MHzPC0PC6GATE2OUT2CLK282538255A2022-4-1622 硬件設(shè)計(jì)2022-4-1623 軟件設(shè)計(jì)關(guān)閉揚(yáng)聲器返回完畢打開揚(yáng)聲器發(fā)出600HZ的報(bào)警音按下ESC鍵？YYN開場關(guān)閉揚(yáng)聲器按下任意鍵？N8253初始化(并裝入初值)8255A初始化2022-4-1624 mov al,10110110B ;8253初始化 mov dx,307h out dx,al mov ax, 198

17、3 mov dx,306h ;向8253裝入計(jì)數(shù)初值 out dx,al ;先裝低字節(jié) mov al,ah out dx,al ;再裝高字節(jié) mov al,00001100B ;關(guān)閉8253的T2計(jì)數(shù)器8255的PC6=0） mov dx,303h out dx,al mov al,00000000B ;關(guān)閉喇叭8255的PC0=0） mov dx,303h out dx,25L1: mov ah, 0bh ;檢測是否有任意鍵按下？ int 21h cmp al, 0FFH jz L1 mov dx,303h ;打開喇叭8255的PC0=1） mov al,00000001B out