定時(shí)器小結(jié)及應(yīng)用

第9章可編程定時(shí)／計(jì)數(shù)器芯片8253

本章知識(shí)點(diǎn)：

可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的典型結(jié)構(gòu)

8253的結(jié)構(gòu)與功能

8253的工作特性

8253的方式控制字和計(jì)數(shù)初值

8253的6種工作方式

8253的應(yīng)用控制寄存器：決定工作方式初始值寄存器CR：存放計(jì)數(shù)的初值減1計(jì)數(shù)器CE：執(zhí)行計(jì)數(shù)操作，CPU不能訪問(wèn)計(jì)數(shù)輸出鎖存器OL：CPU從中讀當(dāng)前計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)通道內(nèi)部邏輯構(gòu)成與工作原理：16位初始值寄存器CR16位減1計(jì)數(shù)器CE16位計(jì)數(shù)輸出鎖存器OL裝入初值&

GATECLK減1到0時(shí)OUT控制寄存器計(jì)數(shù)通道內(nèi)部邏輯構(gòu)成工作原理：對(duì)CLK信號(hào)進(jìn)行減1計(jì)數(shù)首先，CPU把控制字寫入控制寄存器（此操作由通道外部的控制字寄存器寫入），計(jì)數(shù)初始值寫入初值寄存器計(jì)數(shù)從初值開(kāi)始，每當(dāng)CLK引腳出現(xiàn)一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)值減1

當(dāng)計(jì)數(shù)值減到0，從OUT端輸出規(guī)定的信號(hào)

CLK信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，計(jì)數(shù)器是否減1，由門控信號(hào)GATE控制CLK是計(jì)數(shù)輸入信號(hào)，計(jì)數(shù)器對(duì)CLK端出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)CLK端可以輸入外部事件CLK端可以接入固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)OUT信號(hào)在計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)發(fā)生變化可將OUT作為外部設(shè)備的控制信號(hào)可將OUT作為向CPU申請(qǐng)中斷的信號(hào)CPU可以從計(jì)數(shù)器輸出寄存器讀出當(dāng)前計(jì)數(shù)值。讀前，應(yīng)向控制寄存器發(fā)送鎖存命令

關(guān)于控制字的說(shuō)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)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值進(jìn)行鎖存。

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)數(shù)器預(yù)設(shè)置計(jì)數(shù)初值，計(jì)數(shù)器方可開(kāi)始工作。工作方式?jīng)Q定以下內(nèi)容：1）門控信號(hào)的影響高電平允許，當(dāng)GATE=0，即使出現(xiàn)CLK，也不計(jì)數(shù)——方式0，2，3，4上升沿允許（上升沿觸發(fā)）——方式1，52）OUT信號(hào)的狀態(tài)寫入控制字后，OUT的狀態(tài)計(jì)數(shù)過(guò)程中，OUT的狀態(tài)計(jì)數(shù)結(jié)束，OUT的狀態(tài)3）計(jì)數(shù)操作可否重復(fù)不可重復(fù)——方式0，4自動(dòng)重復(fù)——方式2，3條件重復(fù)——方式1，58253的應(yīng)用例1：計(jì)數(shù)器0工作方式4，初始化計(jì)數(shù)器，寫入初值10s后產(chǎn)生選通信號(hào)(設(shè)時(shí)鐘頻率2MHz,8253端口地址為50H~53H)。解：n*TCLK=T=10/0.5=20MOVAL,00011001BOUT53H,ALMOVAL,20HOUT50H,AL例2：

采用8253作定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其端口地址為120H~123H。要求計(jì)數(shù)器0每隔10ms輸出一個(gè)CLK脈沖寬的負(fù)脈沖；用計(jì)數(shù)器1產(chǎn)生10KHz的連續(xù)方波信號(hào)，計(jì)數(shù)器2在定時(shí)5ms后產(chǎn)生輸出高電平。輸入8253的時(shí)鐘頻率為2MHz。畫線路連接圖，并編寫初始化程序。

計(jì)算計(jì)數(shù)初值：

CNT0：10ms/0.5us=20000CNT1：2MHz/10KHz=200CNT2：5ms/0.5us=10000確定控制字：

CNT0：方式2，16位計(jì)數(shù)值

CNT1：方式3，低8位計(jì)數(shù)值

CNT2：方式0，16位計(jì)數(shù)值CLK0GATE0OUT1D0~D7WRRDA1A0CSDBIOWIORA1A0譯碼器8253CLK2GATE1GATE2+5VCLK12MHzOUT0OUT2初始化程序CNT0：MOVDX，0123HMOVAL，34HOUTDX，ALMOVDX，0120HMOVAX，20000OUTDX，ALMOVAL，AHOUTDX，ALCNT1：

……CNT2：

……例3.以1MHz脈沖信號(hào)輸入8253，輸出周期為2s的方波信號(hào)，使發(fā)光二極管周期性的亮滅。（設(shè)8253端口地址40H-43H）分析：8253最大初值65536，CLK=1MHz可實(shí)現(xiàn)最大時(shí)間間隔65536/(1106)=65.536ms所以需要兩個(gè)計(jì)數(shù)器串聯(lián)，一個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出作為另一個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入OUT0GATE0CLK0OUT1GATE1CLK1+5V+5V1MHz0.5HZ例4：8253在IBMPC系列機(jī)上的應(yīng)用A0A1———A0—A1—D0～D7D0～D7OUT1OUT2OUT0GATE0GATE1GATE2CLK0CLK1CLK2DQCLK+5V接至DMA0號(hào)通道接至揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器PB0PB1主片8259IRQ0DRQ0

8253+5V1.19318MHzIORIOWRDWRCST/CCS存儲(chǔ)器的刷新請(qǐng)求計(jì)數(shù)器0：定時(shí)中斷計(jì)數(shù)器0：方式3，計(jì)數(shù)初值為0000H

，輸出頻率為1.19318MHz÷65536＝18.2Hz的方波門控為常啟狀態(tài)，這個(gè)方波信號(hào)不斷產(chǎn)生OUT0端接8259A的IRQ0，用作中斷請(qǐng)求信號(hào)每秒產(chǎn)生18.206次中斷請(qǐng)求，或說(shuō)每隔55ms（54.925493ms）申請(qǐng)一次中斷系統(tǒng)利用計(jì)數(shù)器0的這個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)08號(hào)中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)了日時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能計(jì)數(shù)器1：定時(shí)刷新

計(jì)數(shù)器1工作在方式2下，GATE亦接固定高電平，計(jì)數(shù)初值為18，每經(jīng)18個(gè)脈沖（15us），OUT端輸出一個(gè)脈沖，加至8237的0通道，產(chǎn)生存儲(chǔ)器的刷新請(qǐng)求信號(hào)，需要重復(fù)不斷提出刷新請(qǐng)求。計(jì)數(shù)器2：揚(yáng)聲器控制計(jì)數(shù)器2的輸出控制揚(yáng)聲器的發(fā)聲音調(diào)計(jì)數(shù)器2工作在方式3，輸出一定頻率的方波，經(jīng)濾波后得到近似的正弦波，進(jìn)而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲揚(yáng)聲器還受控于并行接口（8255芯片），8255的PB0控制8253計(jì)數(shù)的啟動(dòng)與停止，PB1控制8253輸出方波的持續(xù)時(shí)間。必須使PB0和PB1同時(shí)為高電平，揚(yáng)聲器才能發(fā)出預(yù)先設(shè)定頻率的聲音。PC機(jī)中8253的應(yīng)用計(jì)數(shù)器0：向系統(tǒng)日歷時(shí)鐘提供定時(shí)