定時(shí)器講稿2課件

1、情境三 定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253/8254重點(diǎn)內(nèi)容：1、掌握定時(shí)計(jì)數(shù)器工作原理2、了解8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能3、掌握8253控制字設(shè)置及工作方式4、掌握8253編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能需求計(jì)算機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘信息產(chǎn)生定時(shí)間隔信息動(dòng)畫設(shè)計(jì)音頻、視頻控制3.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理硬件定時(shí)：專門定時(shí)電路實(shí)現(xiàn)定時(shí)，分為: 簡單硬件定時(shí)（數(shù)字邏輯電路定時(shí)）; 可編程接口芯片定時(shí)。 軟件定時(shí)：CPU每執(zhí)行一條指令都需要幾個(gè)固定指令周期，用軟件編程方式控制延時(shí)；3.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理硬件定時(shí)和軟件定時(shí)的區(qū)別：硬件定時(shí)：不占用CPU時(shí)間，精度高，需要硬件支持； 軟件定時(shí)：占用CPU時(shí)間，不需要硬件支持； 82

2、53的引腳配置單通道定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)CR（16位）初值CE（16位）當(dāng)前值OL（16位）鎖存值與門CLKGATEOUT定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理CR（16位）初值CE(16位)當(dāng)前值OL(16位)鎖存值與門CLKGATEOUTCPU先設(shè)定計(jì)數(shù)器初始值CR， CE 、 OL 同；GATE 為高電平時(shí)，對輸入脈沖CLK計(jì)數(shù)，每接收一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器CE減1；獲取計(jì)數(shù)值有兩種方法：第一， CE為0， CE=0，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二，讀取OL計(jì)數(shù)器鎖存值。定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理CR（16位）初值CE(16位)當(dāng)前值OL(16位)鎖存值與門CLKGATEOUT計(jì)數(shù)值=計(jì)數(shù)器初始值CR-計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CE 計(jì)數(shù)值=計(jì)數(shù)

3、器初始值CR-計(jì)數(shù)器指定時(shí)刻值 OL如果CE=0，由硬件觸發(fā)定時(shí)信號(hào)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理（1）計(jì)數(shù)值=計(jì)數(shù)器初值CR -計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CE 讀CE，CPU一般不能直接讀CE（不可用）（2）計(jì)數(shù)值=計(jì)數(shù)器初始值CR-計(jì)數(shù)器鎖存OL CPU可讀OL，計(jì)數(shù)器初始值CR由CPU設(shè)置，可以預(yù)先保存，所以， CR OL可求（3）如果CE=0，由硬件觸發(fā)定時(shí)信號(hào) 計(jì)數(shù)值滿時(shí)，由OUT端自動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，作為中斷源定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)原理所以，常用的計(jì)數(shù)方法是：（1）計(jì)數(shù)值=計(jì)數(shù)器初始值CR-計(jì)數(shù)器鎖存OL（2）如果CE=0，由硬件觸發(fā)定時(shí)信號(hào) 8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器主要功能有3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道；可以按二進(jìn)制或十

4、進(jìn)制（BCD）碼進(jìn)行計(jì)數(shù)；最高計(jì)數(shù)頻率8253為2.6MHZ、 8254為10MHZ；有六種工作方式；與TTL電平兼容；A1A0編碼與8253內(nèi)部寄存器對應(yīng)關(guān)系CS RD WR A1 A0寄存器選擇和操作0 1 0 0 0寫入0通道計(jì)數(shù)寄存器0 1 0 0 1寫入1通道計(jì)數(shù)寄存器0 1 0 1 0寫入2通道計(jì)數(shù)寄存器0 1 0 1 1寫控制字0 0 1 0 0讀0通道鎖存器0 0 1 0 1讀1通道寄存器0 0 1 1 0讀2通道寄存器28253的編程控制字D7D6D5D4D3D2D1D00=二進(jìn)制1=二十進(jìn)制工作方式選擇000=方式0001=方式1010=方式2011=方式3100=方式41

5、01=方式5通道控制字尋址00=通道0控制寄存器01=通道1控制寄存器10=通道2控制寄存器11=不用讀寫操作00=鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值01=讀/寫計(jì)數(shù)器低8位10=讀寫計(jì)數(shù)器高8位11=先讀/寫計(jì)數(shù)器低8位再 /寫計(jì)數(shù)器高8高位讀設(shè)8253占用端口地址280H283H。方式0 : 計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式 減1計(jì)數(shù)到0時(shí)發(fā)中斷請求 3.3 8253工作方式例：設(shè)8253計(jì)數(shù)器通道0工作于方式0，用8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)值為50H，則它的初始化程序段如下：Outportb(0 x283,0 x10)；設(shè)置控制字Outportb(0 x280,ox50)；設(shè)置計(jì)數(shù)初值問題：控制字的推導(dǎo)過程？方式0舉例按照通道

6、選擇（D7、D6）讀寫選擇（D5、D4）工作方式選擇（D3、D2、D1）二進(jìn)制/BCD選擇（D0）的順序設(shè)置控制字。方式0舉例方式1 可編程單脈沖輸出開始計(jì)數(shù)CLKWRGATEOUT1GATEOUT3 2 1 3 2 1 03 2 1 0重新開始計(jì)數(shù)不停計(jì)數(shù)CWLSB111例：設(shè)計(jì)數(shù)器通道1工作于方式1，按二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為6040H，它的初始化程序段為：Outportb(0 x43, 0 x72)；工作方式控制字Outportb(0 x41, 0 x40)；先寫低字節(jié)Outportb(0 x41, 0 x60)；后寫高字節(jié)方式1 可編程單脈沖輸出方式2 周期性時(shí)間間隔計(jì)時(shí)器（頻率發(fā)生器）

7、 3213高電平1CWLSBCLKWRGATE2OUT2GATE2OUT2自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)320禁止計(jì)數(shù)320重新開始計(jì)數(shù)011例：設(shè)8253計(jì)數(shù)器0工作于方式2，按二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為0304H。Outputb(0 x43H,0 x34)；設(shè)控制字，通道0，先讀/寫高8位 、再讀寫低8位，方式2，二進(jìn)制。Outputb (0 x40H,0 x04)；送計(jì)數(shù)值低字節(jié)Outputb (0 x40H,0 x03)；送計(jì)數(shù)值高字節(jié)方式2應(yīng)用舉例例：設(shè)8253計(jì)數(shù)器2工作在，按二十進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為4，則它的初始化程序段如下：Outportb(0 x43,0 x97);計(jì)數(shù)器2,只讀/寫低8位,工作方

8、式3，BCD碼,控制字送控制字寄存器Outputb(0 x42,4);送計(jì)數(shù)初值方式3舉例方式4 軟件觸發(fā)選通方式5 硬件觸發(fā)脈沖例：設(shè)8253的通道1工作于方式5，按二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為4000H，則它的初始化程序段為：Outportb(0 x43,0 x6a);通道1，只讀寫高字節(jié)，方式5，二進(jìn)制計(jì)數(shù)。Outportb(0 x41,ox40);送計(jì)數(shù)初值方式5 舉例總結(jié)6種工作方式各有特點(diǎn)，適用于不同場合。方式0：常用該輸出信號(hào)做中斷源，可用來 實(shí)現(xiàn)定時(shí)或?qū)ν獠渴录M(jìn)行計(jì)數(shù)。方式1：產(chǎn)生單脈沖方式2：產(chǎn)生序列負(fù)脈沖，寬度與CLK脈沖 寬度相同?？偨Y(jié)方式3：產(chǎn)生連續(xù)方波，對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行n分頻。方式4和方式5的波形相同，都在計(jì)數(shù)器回0后，從OUT端輸出一個(gè)負(fù)脈沖，其寬度等于一個(gè)時(shí)鐘周期。方式4由軟件（設(shè)置計(jì)數(shù)值）觸發(fā)計(jì)數(shù)，而方式5由硬件（門控信號(hào)）觸發(fā)計(jì)數(shù)。方式0、1、4計(jì)數(shù)初值僅一次有效方式2、3、5