实验十四 可编程的计数、定时器 8253芯片实验(7页).doc

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1、-实验十四 可编程的计数、定时器 8253芯片实验-第 7 页实验十四 8253 可编程计数器/定时器实验要求一、实验目的 1、掌握8253的主要性能及其初始化编程。 2、学会根据实验要求设计8253的接口电路。二、实验技术准备8253主要功能有： （1）一片上有三个独立的16位计数器通道。 （2）每个计数器都可以按照二进制或十进制计数。 （3）每个计数器的计数速率可达2MHz。 （4）每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变。8253内部结构 8253管脚图 注：实验箱上使用的是8254芯片，8254芯片是8253芯片的增强型，管脚完全相同。实验箱上的8254芯片电源和数据线均已连接好，实

2、验时连接好读写控制模块信号芯片即可工作。 8253的端口选择表 CS RD WR A1 A0 寄存器选择和操作 0 1 0 0 0 写入计数器0 0 1 0 0 1 写入计数器1 0 1 0 1 0 写入计数器2 0 1 0 1 1 写入控制寄存器 0 0 1 0 0 读计数器0 0 0 1 0 1 读计数器1 0 0 1 1 0 读计数器2 0 0 1 1 1 无操作（三态） 1 禁止（三态） 0 1 1 无操作（三态） 8253控制字格式 计数值N与输出波形关系 方式 N与输出波形的关系 0写入计数值N后，经过N1个CLK脉冲输出变高 1单拍脉冲的宽度为N个CLK脉冲 2每N个CLK脉冲，

3、输出一个宽度为CLK周期的脉冲 3写入N后,输出:1)1/2N个CLK高电平,1/2N个CLK低电平(N为偶数)2)(N+1)/个CLK高电平,(N-1)/2个CLK低电平(N为奇数) 4写入N后过N+1个CLK,输出宽度为1个CLK脉冲 5门控触发后,过N+1个CLK,输出宽度为1个CLK脉冲门控输入信号的作用 方式 GATE 低或变为低 上升沿 高 0 禁止计数 允许计数 1 1)启动计数2)下一个CLK脉冲使输出变低 2 1)立即计数 2)立即使输出变高 1)重新装入计数值2)启动计数 允许计数 3 1)禁止计数 2)立即使输出变高 启动计数 允许计数 4 禁止计数 允许计数 5 启动计

4、数 8253有六种不同的工作方式： 方式0计数结束产生中断方式 方式1可编程单次脉冲方式 方式2分频工作方式 方式3方波方式 方式4软件触发选通方式方式5硬件触发选通方式我们要求通过对方式0、方式1的实验，来了解和掌握8253主要性能及其初始化编程。1、 方式0 计数器结束中断方式当选定8253工作于方式0，并对选定的计数器写入控制字时，该计数器的输出端OUT立即变为低电平。要使计数器能够进行计数，门控信号GATE必须为高。若CPU利用输出指令向计数器写入计数值时（N=5），写WRn的上升沿把计数值写入计数寄存器。在WRn上升沿后的下一个时钟脉冲CLK的下降沿时，才把计数值N写入计数寄存器执行

5、单元CE。在CLK到来时开始减1计数。总共要经过N+1个CLK脉冲后计数器减为0，这时OUT引脚由低电平变为高电平。利用由低电平变为高电平正跳变信号向CPU发出中断请求。 方式0波形图2、 方式1 可编程单稳态输出方式当CPU用控制字设定计数器工作于方式1时，计数器的输出OUT立即变为高电平，在CPU装入计数值N后，必须等到GATE由低电平到高电平的跳变，产生一个上升沿后，才能在下一个时钟脉冲CLK的下降沿将N值装入计数器执行单元，同时输出端OUT由高电平向低电平跳变，以后每来一个时钟脉冲，计数器就开始减1操作，当计数器的值减为0时，OUT产生由低到高的正跳变。这样，在OUT的引脚得到一个负的

6、单脉冲，单脉冲的宽度可以由程序控制，宽度等于时钟脉冲宽度乘以计数器N的值。 方式1波形图实验内容:第一题：8253方式0：用消抖电路产生的脉冲作为CLK信号，OUT接LED。程序运行5秒后将计数器的余值显示在屏幕上。分析计数常数N与CLK的关系（要求在5秒钟内产生LCK脉冲若干次）。 硬件测试：1、 硬件接线完毕检查无误后，点击工具栏中的“工具软件”，选“接口调试工具”。2、 在数据发送框里，选“IO地址”，在“起始地址”栏里先填写8254控制字地址，在右边输入框内填写控制字，再点击“发送数据”。（写8254控制字）3、 在数据发送框里，选“IO地址”，在“起始地址”栏里先填写选中计数器地址，

7、在右边输入框内填写计数值，再点击“发送数据”。（填写计数器值）4、 在数据接收框里，选“IO地址”，在“起始地址”栏里填写选中计数器地址，按动消抖脉冲按钮一次，产生一个计数脉冲，再点击“接收数据”，在右边输出框内为填入计数器的值。5、 再按动消抖脉冲按钮一次，产生一个计数脉冲，再点击“接收数据”，在右边输出框内为计数器（N-1）的值。第二题：8253方式1：计数器1工作在方式1，CLK1和GATE1信号由消抖电路产生，OUT1接LED，验证CLK1、GATE1和OUT1三者关系。要求：CLK1、GATE1分别接LED监视，初态LED均灭。思考题：在不改动源程序的条件下，如何控制GATE信号的再次插入，来加宽输出脉冲的宽度。实验要求：1、 画出正确的逻辑图；2、 写出正确的源程序并加以必要的注释；