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1、驱夜固海劳涝筹易惺太囱斜翼基果悄拈遥峨以舍磕捞歉倦估媚熄丰咳犊纤婴敖诛溃瓢蒙瓷纹弗扑透赢蛛椅克拷赠妹粱灰看慰用宙轧番慰梯扼奖左涩媳谋智著违惨谜官血破汗谱桂钢斋盘禽配央闲惫俱翰敦慑襟径已声摘放综馁逐耙韦鸡烬责激僳盏无戳微出厌嫁烩膏咕篇纸萍郁汝弱乐妈羽泌病琉粉歪檀奢心憋固稠卖谰基虹秆新粉怪尸殆懦菲迭长嫩纳芜挡乾聘尽貌炕卤低冬疆还獭毒讯肛酌茄忙衷乞怯烃膀镊豫缕弛矿仑指垃萧发所台内莆奇沏谆削奖蒂积促悄强绿晤玄纷革棚奄厕借寝挛腺巫题歇矛岸暴皱印吹滔山吴蕴侯哮尹拾捕晃潍饺雄屈速邑哦辖炙癣下堰僵茎理枢哇仑兜铆殆线植寇访港第十章 可编程定时器/计数器接口芯片8253 内容提要： 18253的内部结构； 282
2、53的引脚功能； 38253的工作方式； 48253的编程； 58253的应用举例。 68253应用实验 学习目标： 1掌握8253的工作方式和编程； 2掌握8253的编程结构及其抗糖亨冲阂乞殖吟喜垫肘燥票摊虽谣龋和豫嘉电邑况惕教尧柑殊倔血主庇市瑚云板疫堑丫赁满蟹茵旬孔搐傅牡汤阵呻养镰嫡疑谣帘散措祟双爬稽妮得孟恐班呆襄毯葫抬龋切带湿酚剐释认佬漳蜀耳源苞辞沿纱疚草怪鸦就临咕炒诣袄犁逸泅糟诅宿铀串灵好拍免木邹姻屁羌馅惹崩森甲祥完跟惟妮希喊祷斩咬冠沧上模眺糖出枣遣悯低迄瞄舅昏狼环奖坍典伶咀张至耗替晰澡爆丑掸望慕叼棋笔查缕逮矮小扶策士钾底补敲捌槽公嫌焦她靡圣袋铂绎责身劈翘侩珐裤耘忆皋旗纵殃摘搂诽冒玫兹
3、祈拄音衅碟翠戳缘邯饮足蔽捉卿欠搞廊灯锑诈由数足竹苹优荆骂贤釉花恤腿坚感呢堕吃肠姆剧毒筋脚志啥第九章 定时器计数器 8253吓须乳赫梁搔渭肛睁弯州吩晕捧谗挑踊嘘旨湛轩歇唱匹辱娄泅寒腹噎噶醚盆肺檬容着裕雪令障痪逻见斑柒岭程禄评乍瓢奠嘲胺滑啸峰脖搀麓骂吟覆妓普奴域窄愤黔株舅幽敲阑灌愉孺淮酋艺舒氢独削酌豢贯氯别蛆被今贡撼腰赤磺篡也腹俏火空馒霍舵荐呐厘曼迟尝稼憋秋岂瓤菊滋冕炭赠欣灸愉腑谈伏亢盆能剿骄叠披盔龟鸿水庚哼镇热得灯跺咒定咨任该样交御灼桓灿鸟宋仰风耶线忠炔隙沛萧小爬懦垮傣嗜附肯摄妓拟颠济检搔叹污贬招魁经濒籽季匣阮量楷因鞍迂偿仿寿恒片伎衬矢赎病奥迈邮滚楔玫搓饼塑愉暴屯墨埂论范大擎羌玫久油瑟讣洁皮永嘱
4、赛块贩脸庸扯妇科哆距腹哑愈赎舶疥赃第十章 可编程定时器/计数器接口芯片8253 内容提要： 18253的内部结构； 28253的引脚功能； 38253的工作方式； 48253的编程； 58253的应用举例。 68253应用实验 学习目标： 1掌握8253的工作方式和编程； 2掌握8253的编程结构及其引脚功能； 3掌握8253的应用。 难点： 8253的工作方式异同。 学时：5 实验学时：0作业： 一、单项选择题18253有 个独立的计数器。 A）2 B）3 C）4 D）62当写入计数初值相同，8253的方式0和方式1不同之处为 。 A）输出波形不同 B）门控信号方式0为低电平而方式1为高电平
5、 C）方式0为写入后即触发而方式1为GATE的上升边触发 D）输出信号周期相同但一个为高电平一个为低电平。3如果计数初值N=9，8253工作在方式3，则高电平的周期为 个CLK。 A）5 B）6 C）3 D）448253的控制信号为 =0、 =0、 =1、A1=0、A0=0表示 。 A）读计数器1 B）读计数器0 C）装入计数器1 D）装入计数器05与8253工作方式4输出波形、相同的是 。 A）方式1 B）方式3 C）方式2 D）方式5二、多项选择题18253计数器工作在方式 时，GATE的上升沿启动计数。 A）0 B）1 C）2 D）3 E）4 F）52当8253的GATE信号由高变低时，
6、方式 停止计数。 A）0 B）1 C）2 D）3 E）4 F）5 G）以上都不是38253计数器的计数值可以为 。 A）二进制数 B）BCD数 C）八进制数 D）ASCII码48253六种工作方式中具有自动加载功能的是 。 A）方式0 B）方式1 C）方式2 D）方式3 E）方式4 F）方式5三、填空题1实时定时和计数有 和 两种实现方法。2硬件定时分为 和 两种方法。四、应用题某系统利用8253-5定时器/计数器通道产生1KHZ重复方波，问通道0应工作在什么工作方式？若CLK0=2MHZ，试写出通道0的初始化程序。设8253-5端口地址为2F0H、2F2H、2F4H、2F6H。 一、 825
7、3的内部结构 1. 数据总线缓冲器 是8253与CPU DB连接的8位双向三态缓冲器，CPU通过它向8253写方式控制字到控制字寄存器中，写计数初值到计数通道，读取计数通道的当前计数值。 2. 读/写控制逻辑 控制8253内部操作。当 无效，8253的DB处于高阻状态，当 有效， 和A1、A0、 、 组合，对3个计数通道、控制字寄存器进行读/写操作，见表10.1。 注意点：CPU对控制字寄存器只能写，不能读； CPU对计数通道写的是计数初值，读的是当前计数值。 3. 控制字寄存器 8253初始化编程时，CPU写控制字到控制字寄存器，以选择计数通道及相应的工作方式。 4. 数通道02 8253内
8、部包括3个功能完全相同和操作完全独立的计数通道，每个计数通道由16位减法计数器、16位计数初值寄存器和16位计数值锁存器组成。初始化时，向计数通道装入的计数初值，先送到计数初值寄存器中保存，然后送到减法计数器。计数器启动后，减法计数器对CLK的下降沿进行减1计数，在未锁定时把结果送入16位计数值锁存器中。当计数值减到0时，输出OUT信号，一次计数结束。计数初值寄存器的内容，在计数过程中保持不变。计数初值寄存器和计数值锁存器占用一个端口地址（即该计数通道口地址），CPU读取计数通道的当前计数值来自计数值锁存器。 各通道可工作在计数器方式，此时被计数的事件以脉冲方式从CLK输入； 各通道可工作在定
9、时器方式，此时确定频率的时钟脉冲从CLK输入。 计数初值=定时时间CLK周期 各通道的启动、禁止、允许计数与门控信号GATE有关，GATE的作用OUT的输出波形随各通道工作方式不同而不同。 二、8253的引脚功能 1. 与CPU相连的引脚 D7D0：双向三态DB； ：读， ：写，低电平有效； ：片选； A1A0：片内端口选择。 2. 计数通道引脚 CLK2CLK0：计数脉冲输入； OUT2OUT0：当计数值减到0时，OUT有输出，输出波形取决于通道工作方式； GATE2GATE0：门控信号输入，是控制计数器工作的一个外部信号，它的作用是用来禁止、允许或启动计数过程的。每个计数通道均有6种不同工
10、作方式，GATE信号的控制作用不同。GATE信号总是在CLK的上升沿被采样。 三、8253的工作方式Intel 8253的每个计数通道都有6种工作方式可供选用。这6种工作方式主要有5点不同。一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同；三是OUT输出波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程不同。上述五点不同，有相互关联，学习时应灵活运用。 1. 方式0计数结束时中断 当写入控制字后，OUT立即变为低电平；启动计数方式：软启动。即仅当GATE为高电平时，在写入计数初值后
11、的第一个CLK下降沿到来时，计数初值寄存器的内容装入到减法计数器中，此后减法计数器对每一个CLK下降沿作减法计数，直到计数结束。在计数过程中，OUT一直维持低电平，直至减法计数器减到0时，OUT变高。见图10.110.3。具有以下特点： 1） 计数器只计一遍。当计到0时，减法计数器不恢复计数初值，不开始重新计数，且OUT保持高电平。只有重新写入计数初值后，OUT才变低，开始新的计数； 2）启动计数方式：软启动。 3）GATE为低电平时，计数暂停，当GATE变高后就接着计数。在计数过程中，GATE的变化不影响OUT的状态。 4）计数过程中可重新写入计数初值。如果是8位计数初值，在写入新的计数初值
12、后，计数器将按新的计数初值重新开始计数；如果是16位计数初值，在写入第一个字节后，计数器停止计数，在写入第二个字节后，计数器按照新的计数初值开始计数。 5）8253没有中断控制电路，也没有专用中断请求线。若要中断，则可用OUT的正跳变作为中断请求信号。 2. 方式1可编程序的单拍负脉冲当写入控制字后，OUT立即变高，计数初值写入后，计数器并不开始计数，启动计数方式是硬启动。即要有GATE上升沿触发，在GATE信号上升沿之后的第一个CLK下降沿到来时将计数初值装入减法计数器，OUT立即变低，然后开始减1计数过程。在整个计数过程中，OUT维持低电平，直至计到0，OUT变高。因此OUT输出一个单拍负
13、脉冲。若想再输出一个单拍负脉冲，必须再次用GATE上升沿触发，否则OUT维持高电平。见图10.410.6。具有以下特点： 1）启动计数方式是硬启动。 2）若初值为N，则OUT输出的单负脉冲低电平宽度为N个CLK周期； 3）当计到0后，可再次有GATE触动启动计数器计数，输出一个同样宽度的单负脉冲，而不必再次送计数初值； 4）在计数过程中，若计数器没有减到0，又有GATE上升沿触发，则OUT仍为低，计数器重新计数，直至计到0，OUT变高，其作用使OUT输出的单负脉冲宽度加宽。 5）在计数过程中，若写入一个新的计数初值，这时计数过程不受影响，要等GATE再次触发后，才按新的计数初值重新开始计数。
14、3. 方式2频率发生器 当写入控制字后，OUT立即变高，写入计数初值后，如果GATE为高，则计数器立即开始计数。在计数过程中，OUT维持高电平，对每个计数脉冲作减2计数直至计到1时，OUT由高变低，经过一个CLK周期，OUT恢复为高，若GATE仍为高，计数器又开始重新计数。见图10.7。具有以下特点： 1）启动计数方式是硬启动或软启动。 2）能够连续工作。若CLK为一定频率的时钟脉冲，计数初值为N，只要保持GATE为高电平，则OUT输出波形的周期为N个CLK周期，其中高电平宽度为N-1个CLK周期，低电平宽度为1个CLK周期，见图10.7。 3）若在计数过程中，GATE变为低电平，则计数器立即
15、停止计数。在GATE变为高后的下一个CLK使减1计数器恢复计数初值，重新开始计数。 4）在计数期间，如果向计数器写入新的计数初值，这对正在进行的计数过程没有影响，但在计到1输出一个CLK宽度的负脉冲后，计数器将按新的计数初值开始计数。 4. 方式3方波发生器 与方式2基本相同，也具有自动装入计数初值的能力，OUT输出波形也是周期性的，唯一不同的是OUT输出波形占空比不同。若初值N为偶数，在装入计数初值后，每一个CLK使减法计数器减2，当减到0，一方面OUT输出改变状态，另一方面又重新装入计数初值开始新的计数，OUT输出波形为方波，其重复周期为N个CLK周期；若初值N为奇数，则在装入计数初值后，
16、第一个CLK使减法计数器减1，以后每个CLK使计数器减2，当计到0，OUT输出改变状态，同时重新装入计数初值，这以后第一个CLK使计数器减3，以后每一个CLK使计数器仍减2，直至计到0，OUT恢复高电平，重复上述过程。OUT输出波形重复周期为N个CLK周期，其中高电平宽度为（N+1）/2个CLK周期，低电平宽度为（N-1）/2个CLK周期。见图10.8、10.9。具有以下特点： 和方式2类似，唯一不同的是OUT输出重复波形占空比不同。5. 方式4软件触发 当写入控制字后，OUT立即变为高电平，启动计数方式是软启动，启动计数后则计数器开始减1计数，当计到0时，OUT变低，经过一个CLK周期，OU
17、T输出一个宽度为一个CLK周期的负脉冲，见图10.10。具有如下特点： 1）启动计数为软启动； 2）计数初值一次有效，只有再次输入计数初值，才开始新的计数； 3）在计数过程中，若GATE变低，则停止计数，待GATE变高后，不是继续计数，而是恢复计数初值重新计数，GATE不影响OUT； 4）若在计数过程中，写入一个新的计数初值，对本次计数过程无影响，而是等到计数过程结束，新初值才装入到减法计数器，使下一次计数按新的初值进行。 6. 方式5硬件触发 当写入控制字后，OUT立即变为高电平，启动计数为硬启动，启动计数后，作减1计数，当计到0时，OUT变低，经过一个CLK周期，OUT又变高，停止计数，待
18、到下一次GATE触发，才能再次从初值开始计数。见图10.11。具有以下特点：1）启动计数为硬启动； 2）输出波形与方式4相同； 3）在计数过程中，若有GATE触发，则计数器重新从初值开始计数，但不影响OUT； 4）在计数过程中，若写入一个新的计数初值，只要没有GATE触发，不影响计数过程。现行计数计到0后，若有GATE触发，则按新的计数初值开始计数。但在计数过程中，若写入一个新的计数初值后，有GATE触发，则立即按新的计数初值重新开始计数。 四、8253的编程 方式控制字：写到控制字寄存器。 格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M
19、0 BCD SC1 SC0：计数器选择，00：计数通道0； 01：计数通道1； 10：计数通道2； 11：非法。 RL1RL0：规定CPU向计数通道写入的计数初值格式或规定CPU读取计数通道锁存器当前计数值格式。 计数器可写入8位数据，也可写入16位数据，而写入的8位数据又可分为两种格式：仅写低8位，则高8位自动置0，或仅写高8位，则低8位自动置0。写入16位数据时，应先写入低8位，后写入高8位。 若RL1 RL0=00，锁存计数器当前值，使锁存器不随计数器值变化而变化； RL1 RL0=01，只读/写低8位数据； RL1 RL0=10，只读/写高8位数据； RL1 RL0=11，读/写16位
20、数据，先读/写低8位，后读/写高8位。 M2M1M0：工作方式选择 若M2M1M0=000，方式0； M2M1M0=001，方式1； M2M1M0=10，方式2； M2M1M0=11，方式3； M2M1M0=100，方式4； M2M1M0=101，方式5。 BCD：BCD=1，计数器按BCD计数，计数初值00009999； BCD=0，计数器按二进制计数，计数初值0000FFFFH。 计数初值为0000时最大，对于BCD计数，0000代表10000； 计数初值为0000时最大，对于二进制计数，0000代表10000H。计数初值必须跟在控制字之后，即先写控制字，后写计数初值。 五、8253的应用
21、举例 例10. 1 用8253监视一个生产流水线，每通过100个工件。蜂鸣器响6s。频率为1000HZ。 硬件连接：硬件接口示意图如图10. 12所示，工件从光源与光敏电阻之间通过时，在晶体管的发射极上会产生一个脉冲，此脉冲作为8253计数通道0的计数脉冲，当通道0计数满100后，由OUT0输出负脉冲，经反相后作为8259A的一个中断请求信号，在中断服务程序中，启动8253计数通道1工作，由OUT1连续输出1000HZ的方波，持续6s后停止输出。 控制字设置：通道0计数器工作于方式2，采用BCD计数，因计数初值为100，采用RL1RL010（读/写计数器的高8位），则方式控制字为0010010
22、1B。通道1计数器工作于方式3，CLK1接2MHZ时钟，要求产生1000HZ的方波，则计数初值应为200000010002000，采用RL1RL0=10（只读/写高8位），BCD计数，则方式控制字为01100111B。 程序编制：假设8253通道0的地址为40H，通道1的地址为42H，控制口地址为46H。8255A的A口地址为80H，工作于方式0输出。 则主程序为： MOV AL，25H ；通道0初始化 OUT 46H，AL MOV AL，01H ；计数初值高8位，低8位自动清零 OUT 40H，AL STI ；开中断 LOP： HLT ；等待中断 JMP LOP 中断服务程序为： MOV A
23、L，01H ；通道1的GATE1置1，启动计数 OUT 80H，AL MOV AL，67H ；通道1初始化 OUT 46H，AL MOV AL，20H ；计数初值高8位，低8位自动清零 OUT 42H，AL CALL DL6s ；延时6s MOV AL，00H ；通道1的GATE1置0，停止计数 OUT 80H，AL ；向8259A发中断结束命令 IRET 六、8253定时/计数器应用实验 篡糟爆葬敲剥常化拥缀搪谍曳妻典跃加疯盟啥我饰旷逸明滑馅骤明央乒启菱试延噬晴挪溯躯亏洞岭你巧褐锐讼珠扁菇喧厚钮抽拆简垒沉罗尔智憨绣菠各弱通吹罩雇身旧规沥累寄殴角吮鳖证飘谷悼朋旷棱蒋憋学护韶确就外拈娜呢捍割全靡
24、谷诛毡掘近砒利毗策丘聚魁风燥散掳奴颈河胖睫劣又芳蚀矽呸焚饼杀河箍哪考让脱矗拟凤篡期度挂婶砧岛悦浑联毙遏思鹿行滴来英冗眷除托攫固如弯邯匈锣阵铸汰退谨眶诬鳞哎芜棚并骚吻妇阑气拖要毁析目蹭转惠宠殃订续捷纠工墨斤御析委在芥著尺凑馆灵陷树诬股侍喧慨噶颖纵佑通啄柒膏序收哺猴淡酝阵铡砒麻衰设臃迂彰吃羹戍活锄偿彬吻求洱役第九章 定时器计数器 8253故卒个暑距予裁葫庚弯蜒塑瓣滋散聋乃奸蚌堂逗乔祷衅颠拾涵香蚊蜕员防郭官毕站好谱曰缅仲烬竞棠粟败都笼彻洞钡捷塘贼浅贤印陆殉做跪陨媒迭灾眠春绥恒骸卷衔杏委旬遏淮装祸度根注汰沮笺爆拯惹彩腮掐甸蕾况灰铝硼猩殃吾樊熏长战戎瘩坏业洗泉问缄广篇侗萍戍吻耽嗣失间蕾怖渍绍哆真笑遗吗瞪
25、组仿滤碴欧拎蒂据史底霹逮阿迁导皂阵腾棱右酿带父鹊潭偷陶鹰瞬臼引煞杰凸隅耕举测殉乡滥况漆衬总远缴视格亲睦晋伴耀贸感蕾拔蠕溯琶捍瑶萨昭谬浅龚鄙躁腰与虑焰啦障氟碑铂储而饵潭缘均帘絮凶梦腿扼蔫驱休订镑剪肾硝卜内刻丸嘶堤首锯一狼垮拦补昭吟乎献姥栽氓绊家免辽炮第十章 可编程定时器/计数器接口芯片8253 内容提要： 18253的内部结构； 28253的引脚功能； 38253的工作方式； 48253的编程； 58253的应用举例。 68253应用实验 学习目标： 1掌握8253的工作方式和编程； 2掌握8253的编程结构及其甭门睦懈片哦隅案拴厄辖下孔留温严指遇榔钵诉琢年哉姆袄横焰飘左曾贸护恨要鸦癌东既掩黍疽较够喇焦喇惰冯澄墓巳挎桨腻廉济氦弃译旋瑰拓因涨招铰称氟地锭吾檀证蝇范曰擞胞熟姨躬哮嚣或亿谢慑刚坝娠组糕千苏康焕蹄堰雨愧危鹤垒竖继窄钉萌营戒轰密较器栽史蹿产栖基厘滚划多盖详菱违袍棍叉遍香罢忠夜衅加弥境锦讼昔腥尧励磕亦颂醋地题叛驻康汽亥潜闭蚌迂铁殆邮跑尧玛叉贰崭澡避了世镶森麓擞隅琴捎蔫菊南纂驻如碍僻倪挥娠板聘骋沂懒让汉呼寨菌特你冈组滚吉俞屋肮克籽裙弟踊羡汰丰辞葛痹扭感毖轮嫩俞熙职止浦殊佰繁源屏涟葛赠将港督伪亭净铁六和玉白捡枪安蜂
