微机接口与原理幻灯片.ppt

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1、微机接口与原理第1页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.1定时/计数技术概述(续1)2)定时方法两种：软件定时、硬件定时(1)软件定时通过CPU执行一段延时程序(根据预定时间要求设定指令数量及类型)达到定时目的。延时程序执行完毕，通常用OUT指令输出一个控制信号。特点：简单、灵活，不需额外硬件。缺点：CPU效率低、延时时间计算麻烦、延时精度低、延时时间不准确(多任务时)。第2页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.1定时/计数技术概述(续2)2)定时方法两种：软件定时、硬件定时(2)硬件定时不可编程硬件定时：AS：555、393可编程硬件定时：AS：8253特点：灵活、定时精度高

2、、不占用CPU时间。在计算机中应用广泛。在全自动家用电器中也有用。第3页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片82531)8253的基本特性(1)有3个独立的16位计数器(2)可按二进制或十进制(BCD)计数二进制：0000HFFFFH十进制(BCD)：0000H9999H(3)有6种工作方式(计数方式)(4)计数时钟频率CLK：02MHz教材2MHz2)8253的内部结构0：assleepordie2MHz：toofast眼花缭乱第4页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续1)2)8253的内部结构see图5.4.1(下

3、页)(1)数据总线缓冲器(2)读写控制逻辑接收RD#、WR#、CS#、A1、A0控制(3)控制字寄存器A1A0=11，用于规定计数器工作方式(4)计数器0、1、216bit减1计数器，可预置计数初值。计数输入CLK：计数器对CLK脉冲减1计数，减到0时结束。CLK为周期脉冲时即可为定时。输出端OUT：减1计数到0时输出脉冲或连续波第5页，共31页，编辑于2022年，星期六图5.4.18253内部结构数据总线缓冲器读/写控制逻辑控制寄存器计数器0计数器1计数器2OOOCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D0D7RDWRA0A1CS第6页，共31页，编辑于

4、2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续2)3)8253芯片的引脚及其功能常规：D7D0CS#、A1、A0RD#、WR#计数：CLK：脉冲输入计数器对CLK的脉冲进行计数。GATE：门控1：允许计数0：禁止、中止计数OUT：信号输出计数到0/定时时间到图5.4.28253引脚第7页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续3)3)8253芯片的引脚及其功能表5.5.18253端口地址编码CS#A1A0端口选择000计数器0001计数器1010计数器2011控制寄存器1xx未选中第8页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程

5、计数/定时器芯片8253(续4)4)8253的控制字及初始化编程(1)8253的控制字名义1个实3个D7D6D5D4D3D2D1D0计数器选择读/写格式工作方式选择数制选择00选择计数器00:二进制01选择计数器11:BCD10选择计数器2000方式011非法选择001方式100计数器锁存命令x10方式201只读/写低字节x11方式310只读/写高字节100方式411先写低字节，后写高字节101方式5图5.4.38253控制字带帽第9页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续5)4)8253的控制字及初始化编程(2)8253的初始化编程a.3个计数器有各

6、自的控制字，必须分别写入，但写入的地址是同一个(A1A0=11)，由D7D6区分。b.对同一通道：先写控制字，再写计数初值。对3个通道的写入顺序无要求。如可先计2后计0。c.计数初值的必须按控制字规定的方式写。如16bit：先低8bit、后高8bit(同一地址)计数初值的最大值：0000H跑道起点计数值可改写。即计数过程中可重写入。d.关于第10页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续6)5)8253的工作方式(6种)王书两“4.”，此在前(1)方式0：计数结束产生中断(由低电平变为高电平)a.写CW后：OUT=0，直到计数到0b.写N后：下1个CLK

7、脉冲下降沿开始计数c.计数过程中，可重写N，重写N后，同b.d.GATE的作用：GATE=1计数、=0暂停计数e.计数到0：OUT=1，直到再写CW或Nf.输出波形：如图5.4.4第11页，共31页，编辑于2022年，星期六CLKWR#OUT43210n=4WR#OUTGATEm=5543210图图5.4.482535.4.48253方式方式0 0波形图波形图计数结束产生中断计数结束产生中断CWCW继续第12页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续7)5)8253的工作方式(6种)(续1)(1)方式1：可编程的单拍负脉冲a.写CW后：OUT=1b.写N

8、后：等待GATE脉冲上升沿c.GATE上升沿启动计数过程：且OUT=0GATE上升沿后下1个CLK脉冲下降沿开始计数d.计数过程中，GATE可重启动计数，即重从N起计e.计数到0：OUT=1f.输出波形：如图5.4.5第13页，共31页，编辑于2022年，星期六图图5.4.582535.4.58253方式方式1 1波形图波形图可编程单拍负脉中可编程单拍负脉中WR#GATE43210OUT34210CLKGATEOUT234n=4重启动计数CW第14页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续8)5)8253的工作方式(6种)(续2)(1)方式2：分频脉冲发

9、生器a.写CW后：OUT=1b.写N后：下1个CLK脉冲下降沿开始计数c.计数过程中，GATE可停止计数(=0)、继续计数(=1)d.计数到1：OUT=0，e.经1个CLK后，OUT=1，并自动重新从N开始计数f.输出波形：如图5.4.6第15页，共31页，编辑于2022年，星期六图图5.4.682535.4.68253方式方式2 2波形图波形图分频脉冲发生器分频脉冲发生器自动重计数WR#43210(4)OUTGATECLK0(4)321321n=4CW高电平宽度=(N-1)CLK低电平宽度=1CLK第16页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续9)5

10、)8253的工作方式(6种)(续3)(1)方式3：分频方波发生器a.写CW后：OUT=1b.写N后：下1个CLK脉冲下降沿开始计数c.计数过程中，GATE可停止计数(=0)、继续计数(=1)d.计数到一半：OUT=0，并继续计数e.计数到1：OUT=1，并自动重新从N开始计数f.输出波形：如图5.4.7偶数N：高电平宽度=低电平宽度=(N/2)CLK奇数N：高电平宽度=(N+1)/2CLK低电平宽度=(N-1)/2CLK即高电平宽度比低电平宽度多1个CLK第17页，共31页，编辑于2022年，星期六图图5.4.782535.4.78253方式方式3 3波形图波形图方波发生器方波发生器偶数N：高

11、电平宽度=低电平宽度=(N/2)CLK奇数N：高电平宽度=(N+1)/2CLK低电平宽度=(N-1)/2CLK即高电平宽度比低电平宽度多1个CLK42210(4)OUTn=4GATE0(4)210331CLKOUTn=5321543210(5)430(5)4321WR#nCW第18页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续10)5)8253的工作方式(6种)(续4)(1)方式4：软件触发选通脉冲发生器a.写CW后：OUT=1b.写N后：下1个CLK脉冲下降沿开始计数c.计数到0：OUT=0，经1个CLK后，OUT=1，并结束e.GATE的作用：GATE=

12、1：允许计数，GATE=0：停止计数f.输出波形：如图5.4.8第19页，共31页，编辑于2022年，星期六图图5.4.882535.4.88253方式方式4 4波形图波形图软件触发脉冲软件触发脉冲CLKOUT01234WR#n=4CW第20页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续11)5)8253的工作方式(6种)(续5)(1)方式5：硬件触发选通脉冲发生器a.写CW后：OUT=1b.写N后：等待GATE的上升沿c.计数启动：GATE上升沿GATE上升沿后下1个CLK脉冲下降沿开始计数d.计数到0：OUT=0，经1个CLK后，OUT=1，并结束e.G

13、ATE的作用：GATE=1：允许计数，GATE=0：停止计数f.输出波形：如图5.4.9第21页，共31页，编辑于2022年，星期六图图5.4.982535.4.98253方式方式5 5波形图波形图硬件触发脉冲硬件触发脉冲CLKOUT01234WR#n=4CWGATE第22页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.2可编程计数/定时器芯片8253(续12)6)8253输出波形总汇图图5.4.1082535.4.108253波形图总汇波形图总汇方式5GATE启动，选通脉冲01234方式4N启动，选通脉冲0123443210方式1GATE启动，单拍脉冲43210(4)方式2N启动，分频0(4)

14、32132142210(4)方式3N启动，方波0(4)0331321方式0N启动，中断43210第23页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例1)8253定时功能的应用(0)定时：可用方式0、方式1、方式4、方式5，一般用方式0但8253的输入CLK必须是周期脉冲(2)例1(王书P.198例)题：将8253的计数器1作为5ms定时器，设输入时钟频率为200KHz，试编写8253的初始化程序。基本思路：定方式、算初值、算地址、编程第24页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续1)思路及步骤：a.确定工作方式定时器：一般用方式0计数结束产生中

15、断b.计算计数初值N，确定计数进制及写入方式CLK：200KHzT：1/200K=5us定时：5msN=5ms/5us=1000=3E8H因N9999H，可用二进制或BCD计数因NFFH(8bit)，写入方式选“先低8bit后高8bit”CW.D5D4=11BCD计数：低8bit：00，高8bit：10二进制计数：低8bit：E8H，高8bit：3H第25页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续2)思路及步骤：c.确定控制字CW根据a.、b.CW=01110001B=71H(BCD)或CW=01110000B=70H(二进制)d.确定地址基本：A1A0=00：计0

16、，A1A0=01：计1A1A0=10：计2，A1A0=11：CW高位：决定于CS#来源本题给定：计1地址：3F82H，控制字地址：3F86He.编程i.写控制字CWii.写入计数初值：先低8bit后高8bit第26页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续3)思路及步骤：f.初始化程序示例1(王书P.198、BCD计数)MOVAL，71H;CW注：NOVMOVDX，3F86H;控制字地址注：3F68OUTDX，AL;CWCWRMOVDX，3F82H;计1地址MOVAL，00;N低8bitOUTDX，AL;写N低8bitMOVAL，10;N高8bitOUTDX，AL;

17、写N高8bit第27页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续4)思路及步骤：g.初始化程序示例2(二进制计数)MOVAL，70H;CW=70HMOVDX，3F86H;控制字地址OUTDX，AL;CWCWRMOVDX，3F82H;计1地址MOVAL，0E8H;N低8bitOUTDX，AL;写N低8bitMOVAL，3H;N高8bitOUTDX，AL;写N高8bit第28页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续5)2)8253计数功能的应用(0)计数与定时：计数：对8253的输入CLK无特别要求定时：8253的输入CLK必须是周期脉冲(2

18、)例1(王书P.200例)题：某8086系统中有一片8253芯片，利用8253的计数通道2对外部事件计数，计满360次经8259的IR1向CPU发出中断信号，硬件电路如王书P.201所示。计数器2口地址为05DH，控制口地址为05FH。试编写8253的初始化程序。基本思路(同前述)：定方式、算初值、算地址、编程假定也应尽量与实际相符第29页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.38253的应用举例(续6)2)8253计数功能的应用(2)例1(王书P.200例)初始化程序：MOVAL，0B0H;CW=B0HOUT5FH，AL;CWCWRMOVAL，68H;N低8bit,N=360=168HOUT5DH，AL;写N低8bit,地址在FFH内MOVAL，1H;N高8bitOUT5DH，AL;写N高8bit第30页，共31页，编辑于2022年，星期六5.4.4可编程计数/定时器8253概要1)计数与定时2)8253的基本功能与结构三个计数/定时器六种工作方式：六种输出波形3)8253的初始化编程基本思路：定方式、算初值、算地址、编程End8253,maytofirstpage(photo)第31页，共31页，编辑于2022年，星期六