第10章 可編程定時計數(shù)器芯片

1、2021年10月29日星期五1第第10章章 可編程定時計數(shù)器芯片可編程定時計數(shù)器芯片10.1 定時定時/計數(shù)器的概念計數(shù)器的概念10.2 8253A可編程定時可編程定時/計數(shù)器計數(shù)器10.3 8253A控制字和工作方式控制字和工作方式10.4 8253A的編程應(yīng)用的編程應(yīng)用2021年10月29日星期五210.1 定時定時/計數(shù)器的概念計數(shù)器的概念定時定時日常生活日常生活：日時鐘、實時鐘。：日時鐘、實時鐘。微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)：系統(tǒng)時鐘、：系統(tǒng)時鐘、DRAM刷新定時、周期性控制信號。刷新定時、周期性控制信號。定時與計數(shù)的關(guān)系定時與計數(shù)的關(guān)系相同點(diǎn)相同點(diǎn)n由數(shù)字電路中的計數(shù)電路構(gòu)成；由數(shù)字電路中的計數(shù)

2、電路構(gòu)成；n定時就是采用時間單位進(jìn)行計數(shù)。定時就是采用時間單位進(jìn)行計數(shù)。不同點(diǎn)不同點(diǎn)n定時是對固定頻率的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)；定時是對固定頻率的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)；n計數(shù)是對隨機(jī)性的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)是對隨機(jī)性的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。2021年10月29日星期五3微機(jī)系統(tǒng)中的定時微機(jī)系統(tǒng)中的定時內(nèi)部定時：內(nèi)部定時：CPU（主機(jī)）本身工作的控制時序，如時鐘周期；（主機(jī)）本身工作的控制時序，如時鐘周期；由硬件結(jié)構(gòu)確定，微機(jī)中所有操作都要嚴(yán)格按照此節(jié)拍來完由硬件結(jié)構(gòu)確定，微機(jī)中所有操作都要嚴(yán)格按照此節(jié)拍來完成，是成，是固定的固定的，無法更改的。，無法更改的。一般為一般為ns（納秒）級；（納秒）級；外部定時

3、：外部定時：外設(shè)工作時，所需要的時序關(guān)系；外設(shè)工作時，所需要的時序關(guān)系；n實時監(jiān)控系統(tǒng)的定時中斷、定時監(jiān)測、定時掃描等；實時監(jiān)控系統(tǒng)的定時中斷、定時監(jiān)測、定時掃描等；n對對I/O設(shè)備運(yùn)行速度和工作頻率的調(diào)整和控制；設(shè)備運(yùn)行速度和工作頻率的調(diào)整和控制；一般定時為一般定時為ms（毫秒）級；（毫秒）級；2021年10月29日星期五4外部定時方法（外部定時方法（1/2）軟件定時：軟件定時：定時方法：定時方法：n通過通過CPU執(zhí)行一段循環(huán)程序，而產(chǎn)生等待延時；執(zhí)行一段循環(huán)程序，而產(chǎn)生等待延時；n需要按延時的時間來計算時間常數(shù)。需要按延時的時間來計算時間常數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n節(jié)省硬件成本；節(jié)省硬件成本；缺點(diǎn)

4、：缺點(diǎn)：n占用占用CPU的時間，降低了的時間，降低了CPU的工作效率；的工作效率；n軟件延時的時間隨主機(jī)頻率不同而發(fā)生變化，通用性差。軟件延時的時間隨主機(jī)頻率不同而發(fā)生變化，通用性差。適用于短時間或不頻繁發(fā)生延時的簡單系統(tǒng)。適用于短時間或不頻繁發(fā)生延時的簡單系統(tǒng)。2021年10月29日星期五5延時程序：延時程序： MOV DX , 0FFFFH AGAIN: MOV CX , DX WAIT : NOP LOOP WAIT DEC DX JNZ AGAIN 也可單獨(dú)作為一也可單獨(dú)作為一延時程序，延時延時程序，延時時間較短時間較短延時常數(shù)決定于：延時常數(shù)決定于：需要的延時時間、系統(tǒng)主頻、指令的執(zhí)

5、行時間需要的延時時間、系統(tǒng)主頻、指令的執(zhí)行時間延時常數(shù)延時常數(shù)2021年10月29日星期五6外部定時方法（外部定時方法（2/2）硬件定時：硬件定時：方法：方法：n采用采用可編程定時可編程定時/計數(shù)器計數(shù)器或或單穩(wěn)延時電路單穩(wěn)延時電路產(chǎn)生定時或延時。產(chǎn)生定時或延時。特點(diǎn)：特點(diǎn)：n不占用不占用CPU時間，提高了時間，提高了CPU的利用率；的利用率；n可以產(chǎn)生精確的時間時隔，形成各種脈沖序列，靈活性強(qiáng)；可以產(chǎn)生精確的時間時隔，形成各種脈沖序列，靈活性強(qiáng)；n定時不受主機(jī)頻率影響，定時程序通用性強(qiáng)。定時不受主機(jī)頻率影響，定時程序通用性強(qiáng)。可用于各種定時計數(shù)場合?？捎糜诟鞣N定時計數(shù)場合。2021年10月2

6、9日星期五710.2 8253A可編程定時可編程定時/計數(shù)器計數(shù)器1、8253A芯片的工作特點(diǎn)芯片的工作特點(diǎn)2、8253A芯片的外部引腳特性芯片的外部引腳特性3、8253A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)4、計數(shù)初值的設(shè)置、計數(shù)初值的設(shè)置2021年10月29日星期五81、8253A芯片的工作特點(diǎn)芯片的工作特點(diǎn) 每片每片8253A上都有上都有3個個獨(dú)立的獨(dú)立的16位位的計數(shù)通道；的計數(shù)通道；最大可計數(shù)值為最大可計數(shù)值為216=65536； 每個通道計數(shù)均可編程設(shè)置為每個通道計數(shù)均可編程設(shè)置為二進(jìn)制二進(jìn)制或或BCD碼碼計數(shù)；計數(shù)；BCD碼計數(shù)即十進(jìn)制計數(shù)；碼計數(shù)即十進(jìn)制計數(shù)； 每個計數(shù)通道都有每個計數(shù)通道都有

7、6種種工作方式，可以編程選擇；工作方式，可以編程選擇；每種工作方式的輸出波形、觸發(fā)方式等不同；每種工作方式的輸出波形、觸發(fā)方式等不同； 計數(shù)通道都是計數(shù)通道都是減法計數(shù)器減法計數(shù)器；計數(shù)計數(shù)/定時啟動之前需要設(shè)置計數(shù)初值定時啟動之前需要設(shè)置計數(shù)初值/定時常數(shù)；定時常數(shù)；2021年10月29日星期五92、8253A芯片的外部引腳特性芯片的外部引腳特性數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線片選及讀寫片選及讀寫控制信號控制信號片內(nèi)端口片內(nèi)端口選通信號選通信號計數(shù)通道計數(shù)通道0的輸入、的輸入、輸出信號輸出信號計數(shù)通道計數(shù)通道1的輸入、的輸入、輸出信號輸出信號計數(shù)通道計數(shù)通道2的輸入、的輸入、輸出信號輸出信號2021年10月

8、29日星期五10計數(shù)通道的外部信號計數(shù)通道的外部信號 時鐘時鐘輸入輸入信號信號CLK定時計數(shù)時，每經(jīng)過一個脈沖定時計數(shù)時，每經(jīng)過一個脈沖/時鐘周期，計數(shù)值減時鐘周期，計數(shù)值減1； 門控門控輸入輸入信號信號GATE用于控制計數(shù)的啟停；用于控制計數(shù)的啟停；可有可有開關(guān)作用開關(guān)作用和和觸發(fā)作用觸發(fā)作用； 計數(shù)器計數(shù)器輸出輸出信號信號OUT各種波形輸出端；各種波形輸出端；可供可供CPU檢測狀態(tài)，也可用于提供請求信號。檢測狀態(tài)，也可用于提供請求信號。2021年10月29日星期五11定時定時/計數(shù)器的讀寫操作類型計數(shù)器的讀寫操作類型2021年10月29日星期五123、8253A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線

9、緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器：三態(tài)雙向三態(tài)雙向8 8位寄存器；位寄存器；8253A8253A與與CPUCPU之間之間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)交換交換的部件；的部件；讀讀/ /寫控制邏輯寫控制邏輯：接收接收CPUCPU有關(guān)控制有關(guān)控制信號，決定操作信號，決定操作對象及類型。對象及類型。控制字寄存器控制字寄存器：接收接收CPUCPU發(fā)出的控制字，決定各計發(fā)出的控制字，決定各計數(shù)器的工作方式；數(shù)器的工作方式；三個計數(shù)通道共用一個命令端口三個計數(shù)通道共用一個命令端口區(qū)分該芯片內(nèi)部區(qū)分該芯片內(nèi)部的端口類型！的端口類型！計數(shù)通道為數(shù)據(jù)端口，每個計數(shù)通道分別占計數(shù)通道為數(shù)據(jù)端口，每個計數(shù)通道分別占用一個端口地址；用一個端口地址；（

10、計數(shù)通道（計數(shù)通道0 304H、計數(shù)通道、計數(shù)通道1305H、計數(shù)通道計數(shù)通道2 306H）控制字寄存器為命令端口，占用一個端口地控制字寄存器為命令端口，占用一個端口地址址（307H ）；無狀態(tài)端口。無狀態(tài)端口。2021年10月29日星期五13計數(shù)通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)計數(shù)通道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存放存放CPUCPU發(fā)出的計數(shù)初值，發(fā)出的計數(shù)初值，在在計數(shù)過程中不發(fā)生變化計數(shù)過程中不發(fā)生變化；用；用于自動重裝計數(shù)初值。于自動重裝計數(shù)初值。鎖存當(dāng)前的計數(shù)值，鎖存當(dāng)前的計數(shù)值，以供以供CPUCPU讀取。讀取。裝入計數(shù)初值，每個計數(shù)裝入計數(shù)初值，每個計數(shù)脈沖到來時執(zhí)行減脈沖到來時執(zhí)行減1 1操作。操作。時鐘脈沖輸入端

11、時鐘脈沖輸入端控制輸入端控制輸入端，對計數(shù)操作起，對計數(shù)操作起開關(guān)作用或觸發(fā)作用開關(guān)作用或觸發(fā)作用輸出端輸出端，其輸出波其輸出波形由操作形由操作方式?jīng)Q定方式?jīng)Q定注意注意CPU對計對計數(shù)器內(nèi)部部件數(shù)器內(nèi)部部件的可訪問性！的可訪問性！16位當(dāng)前計數(shù)值鎖存器位當(dāng)前計數(shù)值鎖存器 只讀只讀16位減位減1計數(shù)器計數(shù)器 不可訪問不可訪問16位計數(shù)初值寄存器位計數(shù)初值寄存器 可讀寫可讀寫2021年10月29日星期五144、計數(shù)初值的設(shè)置、計數(shù)初值的設(shè)置 8253A芯片的初始化步驟：芯片的初始化步驟：按照命令字格式寫出滿足當(dāng)前操作的按照命令字格式寫出滿足當(dāng)前操作的命令字命令字，使用，使用I/O指指令將其寫入令將

12、其寫入命令端口命令端口；n寫入命令字后，寫入命令字后，計數(shù)初值寄存器清零計數(shù)初值寄存器清零；確定確定計數(shù)初值計數(shù)初值（定時常數(shù)），使用（定時常數(shù)），使用I/O指令將初始值裝入指令將初始值裝入指定計數(shù)通道的初值寄存器。指定計數(shù)通道的初值寄存器。n計數(shù)初值會通過初值寄存器送入減計數(shù)初值會通過初值寄存器送入減1計數(shù)器；計數(shù)器；1.當(dāng)計數(shù)條件滿足時，減當(dāng)計數(shù)條件滿足時，減1計數(shù)器即開始定時計數(shù)器即開始定時/計數(shù)。計數(shù)。2021年10月29日星期五15計數(shù)初值的確定計數(shù)初值的確定 按定時時間計算：按定時時間計算：t定時時間、定時時間、 TCLK 時鐘周期時鐘周期 則計算公式為：則計算公式為： n = t

13、 / TCLK 按脈沖序列頻率計算：按脈沖序列頻率計算：fCLK輸入時鐘頻率；輸入時鐘頻率；fOUT輸出波形頻率輸出波形頻率 則計算公式為：則計算公式為： n = fCLK / fOUT 計數(shù)初值的范圍：計數(shù)初值的范圍：二進(jìn)制：二進(jìn)制：000000FFFFH十進(jìn)制（十進(jìn)制（BCD碼）：碼）：000009999其中，其中，最大值為最大值為0，因為計數(shù)器計數(shù)時先減，因為計數(shù)器計數(shù)時先減1后判斷。后判斷。n n計數(shù)初值（定時常數(shù)）計數(shù)初值（定時常數(shù)）2021年10月29日星期五16計數(shù)初值計數(shù)初值/定時常數(shù)計算例子定時常數(shù)計算例子 假定輸入時鐘頻率假定輸入時鐘頻率fCLK=2MHz 要求要求1：定時

14、：定時20ms n = t / TCLK = t fCLK = 2010-32106 = 40000 要求要求2：產(chǎn)生：產(chǎn)生1KHz的方波的方波n = fCLK / fOUT = 2106 / 1103 = 20002021年10月29日星期五1710.3 8253A的控制字和工作方式的控制字和工作方式工作方式控制字的作用工作方式控制字的作用初始化操作中使用初始化操作中使用n按計數(shù)通道的使用設(shè)置工作方式控制字；按計數(shù)通道的使用設(shè)置工作方式控制字；n將計數(shù)初值寫入對應(yīng)的計數(shù)通道；將計數(shù)初值寫入對應(yīng)的計數(shù)通道；讀通道中的當(dāng)前計數(shù)值讀通道中的當(dāng)前計數(shù)值n使用工作方式控制字，設(shè)置對應(yīng)通道的鎖存命令；使

15、用工作方式控制字，設(shè)置對應(yīng)通道的鎖存命令；n讀對應(yīng)通道，得到當(dāng)前計數(shù)值；讀對應(yīng)通道，得到當(dāng)前計數(shù)值；2021年10月29日星期五18工作方式控制字工作方式控制字SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD計數(shù)器選擇計數(shù)器選擇00計數(shù)器計數(shù)器001計數(shù)器計數(shù)器110計數(shù)器計數(shù)器211不用不用計數(shù)數(shù)制計數(shù)數(shù)制0二進(jìn)制二進(jìn)制1BCD碼碼命令類型命令類型00鎖存命令鎖存命令01讀讀/寫低寫低8位位10讀讀/寫高寫高8位位11先讀先讀/寫低寫低8位位再讀再讀/寫高寫高8位位工作方式選擇工作方式選擇000方式方式0001方式方式1010方式方式2011方式方式3100方式方式4101方式方式5110無效無效

16、1112021年10月29日星期五19工作方式控制字的應(yīng)用舉例（工作方式控制字的應(yīng)用舉例（1/4）例例1. 選擇計數(shù)通道選擇計數(shù)通道2 ，工作在方式，工作在方式3下，計數(shù)初值為下，計數(shù)初值為533H，采用，采用二進(jìn)制計數(shù)，試寫出其初始化程序段。二進(jìn)制計數(shù)，試寫出其初始化程序段。工作方式控制字工作方式控制字初始化程序段初始化程序段寫入命令字：寫入命令字：寫入計數(shù)初值寫入計數(shù)初值 (先寫低字節(jié)，再寫高字節(jié)先寫低字節(jié)，再寫高字節(jié))：MOV DX，306HMOV AL，05HMOV DX，307HMOV AL，0B6HOUT DX，ALOUT DX，ALMOV AL，33HOUT DX，ALSC1SC

17、0RL1RL0M2M1M0BCD1 01 10 1 102021年10月29日星期五20初始化程序段初始化程序段MOV DX，307HMOV AL，0B6HOUT DX，ALMOV DX，306H MOV AL，33H OUT DX，ALMOV AL，05HOUT DX，AL初始化程序執(zhí)行過程初始化程序執(zhí)行過程1011 01100011 00110000 01010000 0101 0011 00110000 00000000 00002021年10月29日星期五21工作方式控制字的應(yīng)用舉例（工作方式控制字的應(yīng)用舉例（2/4）例例2. 計數(shù)通道計數(shù)通道1工作于方式工作于方式0，用二進(jìn)制計數(shù)，計

18、數(shù)初值為，用二進(jìn)制計數(shù)，計數(shù)初值為128。工作方式控制字工作方式控制字初始化程序段初始化程序段MOV DX，307HMOV AL，50HOUT DX，ALMOV DX，305HMOV AL，128OUT DX，ALSC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD0 10 10 0 002021年10月29日星期五22工作方式控制字的應(yīng)用舉例（工作方式控制字的應(yīng)用舉例（3/4）例例3. 計數(shù)通道計數(shù)通道0工作于方式工作于方式1，按，按BCD碼計數(shù)，計數(shù)值為碼計數(shù)，計數(shù)值為3000。 工作方式控制字工作方式控制字 初始化程序段初始化程序段MOV DX，307HMOV AL，33HOUT DX，ALMOV

19、 DX，304HMOV AX，3000SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD0 01 10 0 11OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，ALH2021年10月29日星期五23工作方式控制字的應(yīng)用舉例（工作方式控制字的應(yīng)用舉例（4/4）例例4. 讀取讀取1號計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值，并判斷是否為全號計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值，并判斷是否為全1。 讀當(dāng)前計數(shù)值的操作：讀當(dāng)前計數(shù)值的操作：先發(fā)先發(fā)鎖存命令鎖存命令，鎖存當(dāng)前計數(shù)值；，鎖存當(dāng)前計數(shù)值；再用輸入指令從計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值鎖存器中再用輸入指令從計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值鎖存器中讀取讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 命令字：命令字： 程序段程序段發(fā)鎖存命令發(fā)鎖存命

20、令MOV DX，307HMOV AL，40HOUT DX，ALSC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD0 10 00 0 0 0讀計數(shù)值讀計數(shù)值判斷處理判斷處理MOV DX，305HIN AL，DXCMP AX，0FFFFHJE YES IN AL，DXMOV AH , ALXCHG AL，AH假定初始化的工作方式控假定初始化的工作方式控制字的制字的RL位為位為11。2021年10月29日星期五248253A對計數(shù)通道的訪問類型對計數(shù)通道的訪問類型 寫計數(shù)通道寫計數(shù)通道寫計數(shù)通道的初值寄存器；寫計數(shù)通道的初值寄存器； 讀計數(shù)通道讀計數(shù)通道讀計數(shù)通道的初值寄存器；讀計數(shù)通道的初值寄存器；n直接

21、讀取計數(shù)通道；直接讀取計數(shù)通道；讀計數(shù)通道的當(dāng)前計數(shù)值；讀計數(shù)通道的當(dāng)前計數(shù)值；n先使用先使用工作方式控制字工作方式控制字發(fā)鎖存命令，再讀取計數(shù)通道；發(fā)鎖存命令，再讀取計數(shù)通道；2021年10月29日星期五258253A的工作方式的工作方式 8253A共有共有6種工作方式，三個計數(shù)通道都可以工作在這種工作方式，三個計數(shù)通道都可以工作在這6種工種工作方式下。作方式下。 學(xué)習(xí)這學(xué)習(xí)這6種工作方式的要點(diǎn)：種工作方式的要點(diǎn)：輸出波形；輸出波形；計數(shù)的觸發(fā)方式；計數(shù)的觸發(fā)方式；n軟件觸發(fā)、硬件觸發(fā)、軟硬觸發(fā)；軟件觸發(fā)、硬件觸發(fā)、軟硬觸發(fā)；計數(shù)過程中，門控信號計數(shù)過程中，門控信號GATE的變化對計數(shù)的影響

22、；的變化對計數(shù)的影響；n不影響、停止計數(shù)、暫停計數(shù)、重新計數(shù)；不影響、停止計數(shù)、暫停計數(shù)、重新計數(shù)；重裝計數(shù)初值后，對計數(shù)過程的影響；重裝計數(shù)初值后，對計數(shù)過程的影響；n不影響、立刻生效、下次計數(shù)生效；不影響、立刻生效、下次計數(shù)生效；2021年10月29日星期五261. 方式方式0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖每次用命令字設(shè)置計數(shù)器為方式每次用命令字設(shè)置計數(shù)器為方式0或?qū)懭胗嫈?shù)初值后，輸出端或?qū)懭胗嫈?shù)初值后，輸出端OUT的起始電平為的起始電平為低電平低電平；寫入計數(shù)初值后，經(jīng)過一個時鐘周期，將計數(shù)初值送入減寫入計數(shù)初值后，經(jīng)過一個時鐘周期，將計數(shù)初值送入減1計計數(shù)器開始計數(shù)，數(shù)器開始計數(shù)

23、，OUT輸出維持低電平；輸出維持低電平；直至直至計數(shù)值變?yōu)橛嫈?shù)值變?yōu)?，OUT輸出端變?yōu)楦唠娖剑⒕S持到下次輸出端變?yōu)楦唠娖?，并維持到下次使用計數(shù)器。使用計數(shù)器。CWn=33210CLKWR#OUT2021年10月29日星期五27門控信號門控信號GATE對計數(shù)起對計數(shù)起開關(guān)作用開關(guān)作用。 即當(dāng)即當(dāng)GATE=1時，允許計數(shù)；當(dāng)時，允許計數(shù)；當(dāng)GATE0時，禁止計數(shù)。時，禁止計數(shù)。計數(shù)過程中，計數(shù)過程中，GATE變?yōu)榈碗娖?，變?yōu)榈碗娖剑瑫和Ｓ嫈?shù)暫停計數(shù)；當(dāng)；當(dāng)GATE再次變再次變?yōu)楦唠娖綍r，從中止計數(shù)處為高電平時，從中止計數(shù)處繼續(xù)繼續(xù)開始計數(shù)。開始計數(shù)。GATE的變化并不影響的變化并不影響OUT端

24、的輸出狀態(tài)。端的輸出狀態(tài)。0門控信號的作用門控信號的作用n=3322CLKWR#OUTGATE12021年10月29日星期五28計數(shù)過程中，若計數(shù)初值發(fā)生變化，則計數(shù)器會在計數(shù)過程中，若計數(shù)初值發(fā)生變化，則計數(shù)器會在下一時鐘周下一時鐘周期期將新的計數(shù)值寫入減將新的計數(shù)值寫入減1計數(shù)器，并重新開始計數(shù)；計數(shù)器，并重新開始計數(shù)；方式方式0是是軟件觸發(fā)軟件觸發(fā)（寫計數(shù)初值的（寫計數(shù)初值的OUT指令）的計數(shù)方式指令）的計數(shù)方式。方式方式0的計數(shù)初值只的計數(shù)初值只一次有效一次有效；若要再次計數(shù)，即使計數(shù)值不變，也需重新寫入計數(shù)初值。若要再次計數(shù)，即使計數(shù)值不變，也需重新寫入計數(shù)初值。n=4n=3324C

25、LKWR#OUTGATE321改變計數(shù)初值的影響改變計數(shù)初值的影響2021年10月29日星期五293n=3WR#CW2. 方式方式1硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖發(fā)生器硬件可重復(fù)觸發(fā)的單脈沖發(fā)生器 當(dāng)命令字設(shè)定方式當(dāng)命令字設(shè)定方式1后，輸出端后，輸出端OUT以以高電平高電平為起始電平；為起始電平； 寫入計數(shù)初值后，經(jīng)過一個時鐘周期，將計數(shù)初值送入減寫入計數(shù)初值后，經(jīng)過一個時鐘周期，將計數(shù)初值送入減1計計數(shù)器，但數(shù)器，但并不開始計數(shù)并不開始計數(shù)； 當(dāng)門控信號當(dāng)門控信號GATE出現(xiàn)上升沿出現(xiàn)上升沿，則開始計數(shù)，計數(shù)開始的同時，則開始計數(shù)，計數(shù)開始的同時，OUT輸出端變?yōu)榈碗娖捷敵龆俗優(yōu)榈碗娖?，作為單脈沖的

26、開始；，作為單脈沖的開始； 直到計數(shù)值為直到計數(shù)值為0，OUT輸出變回高電平輸出變回高電平，計數(shù)結(jié)束，即單脈沖，計數(shù)結(jié)束，即單脈沖結(jié)束。結(jié)束。20CLKOUTGATE12021年10月29日星期五30 GATE信號對計數(shù)過程起信號對計數(shù)過程起觸發(fā)作用觸發(fā)作用。 GATE的的上升沿上升沿會使計數(shù)過程重新開始；但其高、低電平會使計數(shù)過程重新開始；但其高、低電平及下降沿不影響計數(shù)。及下降沿不影響計數(shù)。實質(zhì)上，實質(zhì)上，GATE的上升沿使計數(shù)初值寄存器將當(dāng)前的的上升沿使計數(shù)初值寄存器將當(dāng)前的計數(shù)計數(shù)初值再次裝入減初值再次裝入減1計數(shù)器計數(shù)器中；中； GATE變化不影響變化不影響OUT的輸出狀態(tài)，但會的輸

27、出狀態(tài)，但會影響影響輸出單脈沖的輸出單脈沖的寬度。寬度。n=3320CLKWR#OUTGATE321門控信號的作用門控信號的作用2021年10月29日星期五31n=4n=3 計數(shù)初值計數(shù)初值多次有效多次有效，即該方式下計數(shù)過程可以重復(fù)被觸發(fā)。，即該方式下計數(shù)過程可以重復(fù)被觸發(fā)。 計數(shù)過程中，若計數(shù)初值發(fā)生變化，則計數(shù)過程中，若計數(shù)初值發(fā)生變化，則當(dāng)當(dāng)GATE再次出現(xiàn)上再次出現(xiàn)上升沿時，立即以新的計數(shù)初值開始計數(shù)升沿時，立即以新的計數(shù)初值開始計數(shù)；否則，計數(shù)初值的；否則，計數(shù)初值的改變不會影響當(dāng)前的計數(shù)過程。改變不會影響當(dāng)前的計數(shù)過程。32CLKWR#OUTGATE14321改變計數(shù)初值的影響改

28、變計數(shù)初值的影響2021年10月29日星期五32方式方式0與方式與方式1的比較的比較 輸出波形大致相同；輸出波形大致相同；在一次計數(shù)過程中輸出在一次計數(shù)過程中輸出單次負(fù)脈沖單次負(fù)脈沖； 觸發(fā)方式不同；觸發(fā)方式不同；方式方式0軟件觸發(fā)；方式軟件觸發(fā)；方式1硬件觸發(fā)；硬件觸發(fā)； 方式方式0主要使用主要使用計數(shù)結(jié)束的上升沿脈沖計數(shù)結(jié)束的上升沿脈沖作為請求信號使用；作為請求信號使用；方式方式1主要用作主要用作定時器定時器使用。使用。方式方式1是由硬件觸發(fā)計數(shù)的，因此是由硬件觸發(fā)計數(shù)的，因此方式方式1輸出的負(fù)脈沖寬輸出的負(fù)脈沖寬度是可以由計數(shù)初值精確計算的度是可以由計數(shù)初值精確計算的，而方式，而方式0不

29、可。不可。2021年10月29日星期五3311n=3CWWR#3. 方式方式2分頻器分頻器 當(dāng)命令字設(shè)置方式當(dāng)命令字設(shè)置方式2后，后，OUT輸出端的初始狀態(tài)為輸出端的初始狀態(tài)為高電平高電平； 裝入計數(shù)初值后，裝入計數(shù)初值后，開始計數(shù)開始計數(shù)，輸出端仍維持高電平；，輸出端仍維持高電平； 直到直到計數(shù)值為計數(shù)值為1時，時，OUT輸出輸出一個時鐘周期的低電平一個時鐘周期的低電平，一次，一次計數(shù)結(jié)束，輸出恢復(fù)高電平；計數(shù)結(jié)束，輸出恢復(fù)高電平； 然后然后自動重裝自動重裝計數(shù)初值，再次進(jìn)行同樣的計數(shù)，從而產(chǎn)生連計數(shù)初值，再次進(jìn)行同樣的計數(shù)，從而產(chǎn)生連續(xù)的脈沖序列。續(xù)的脈沖序列。320CLKOUT32020

30、21年10月29日星期五34n=3 門控信號門控信號GATE對計數(shù)過程有對計數(shù)過程有開關(guān)作用開關(guān)作用，也有，也有觸發(fā)作用觸發(fā)作用。當(dāng)當(dāng)GATE1時，允許計數(shù)；當(dāng)時，允許計數(shù)；當(dāng)GATE0時，禁止計數(shù)；時，禁止計數(shù)；當(dāng)當(dāng)GATE出現(xiàn)上升沿時，可以觸發(fā)計數(shù)重新開始。出現(xiàn)上升沿時，可以觸發(fā)計數(shù)重新開始。0CLKWR#OUTGATE321322 計數(shù)過程中，僅計數(shù)初值發(fā)生變化計數(shù)過程中，僅計數(shù)初值發(fā)生變化若若沒有沒有GATE上升沿上升沿，則不影響，則不影響本次的本次的計數(shù)過程；只是在計數(shù)過程；只是在當(dāng)前計數(shù)歸當(dāng)前計數(shù)歸0，自動裝入新的計數(shù)初值開始新的計數(shù)；，自動裝入新的計數(shù)初值開始新的計數(shù)；若若出現(xiàn)出

31、現(xiàn)GATE上升上升沿，則在沿，則在下個時鐘周期立刻裝入下個時鐘周期立刻裝入新的計新的計數(shù)初值開始計數(shù)；數(shù)初值開始計數(shù)；門控信號的作用門控信號的作用2021年10月29日星期五354n=4CW4. 方式方式3方波發(fā)生器方波發(fā)生器 當(dāng)命令字設(shè)置方式當(dāng)命令字設(shè)置方式3后，后，OUT輸出端的初始狀態(tài)為輸出端的初始狀態(tài)為高電平高電平； 裝入計數(shù)初值后，開始計數(shù)，輸出端仍維持高電平；裝入計數(shù)初值后，開始計數(shù)，輸出端仍維持高電平； 當(dāng)當(dāng)計數(shù)到一半計數(shù)到一半時，時，OUT輸出變?yōu)榈碗娖剑钡接嫈?shù)值為輸出變?yōu)榈碗娖?，直到計?shù)值為0，恢，恢復(fù)高電平的輸出；復(fù)高電平的輸出； 然后然后自動重裝自動重裝計數(shù)初值，再次進(jìn)

32、行同樣的計數(shù)，從而產(chǎn)生連計數(shù)初值，再次進(jìn)行同樣的計數(shù)，從而產(chǎn)生連續(xù)的方波序列。續(xù)的方波序列。輸出輸出方波或基本對稱的矩形波方波或基本對稱的矩形波，常作為，常作為某些慢速外設(shè)的時鐘輸入信號某些慢速外設(shè)的時鐘輸入信號320CLKWR#OUT1432021年10月29日星期五36 計數(shù)初值的一半：計數(shù)初值的一半：當(dāng)計數(shù)初值為當(dāng)計數(shù)初值為偶數(shù)偶數(shù)時，計數(shù)到時，計數(shù)到n/2，輸出端，輸出端OUT發(fā)生負(fù)發(fā)生負(fù)跳變，得到占空比為跳變，得到占空比為1:1的方波；的方波；當(dāng)計數(shù)初值為當(dāng)計數(shù)初值為奇數(shù)奇數(shù)時，計數(shù)到時，計數(shù)到(n+1)/2，輸出端，輸出端OUT發(fā)發(fā)生負(fù)跳變，得到占空比為生負(fù)跳變，得到占空比為(n+

33、1)/2 : (n-1)/2的矩形波。的矩形波。 門控信號門控信號GATE對計數(shù)過程起對計數(shù)過程起開關(guān)作用開關(guān)作用和和觸發(fā)作用觸發(fā)作用，同方，同方式式2。 計數(shù)過程中寫入新的計數(shù)初值，則會在計數(shù)過程中寫入新的計數(shù)初值，則會在半周期結(jié)束半周期結(jié)束或或門控門控脈沖觸發(fā)脈沖觸發(fā)時，重新裝入新值，開始計數(shù)。時，重新裝入新值，開始計數(shù)。關(guān)于門控信號和計數(shù)初值關(guān)于門控信號和計數(shù)初值2021年10月29日星期五37方式方式2和方式和方式3的比較的比較 方式方式2主要用于產(chǎn)生周期性負(fù)脈沖；主要用于產(chǎn)生周期性負(fù)脈沖；方式方式3主要用于產(chǎn)生方波或矩形波；主要用于產(chǎn)生方波或矩形波； 方式方式2和方式和方式3的計數(shù)觸

34、發(fā)方式均為的計數(shù)觸發(fā)方式均為軟硬件觸發(fā)軟硬件觸發(fā)。軟件觸發(fā)方法軟件觸發(fā)方法重新寫入計數(shù)初值；重新寫入計數(shù)初值；n在一個完整的計數(shù)周期（方式在一個完整的計數(shù)周期（方式2）或半周期（方式）或半周期（方式3）輸出完成后輸出完成后，按照新的計數(shù)初值開始計數(shù)；，按照新的計數(shù)初值開始計數(shù)；硬件觸發(fā)方法硬件觸發(fā)方法門控信號出現(xiàn)上升沿；門控信號出現(xiàn)上升沿；n立即（下個時鐘周期）觸發(fā)新的計數(shù)過程立即（下個時鐘周期）觸發(fā)新的計數(shù)過程，即輸出脈，即輸出脈沖序列的頻率隨沖序列的頻率隨GATE信號的變化而隨時發(fā)生改變。信號的變化而隨時發(fā)生改變。2021年10月29日星期五38n=35. 方式方式4軟件觸發(fā)選通的單脈沖發(fā)

35、生器軟件觸發(fā)選通的單脈沖發(fā)生器 當(dāng)用命令字設(shè)置方式當(dāng)用命令字設(shè)置方式4后，后，OUT輸出端的初始狀態(tài)為輸出端的初始狀態(tài)為高電平高電平； 裝入計數(shù)初值后，即開始計數(shù)；裝入計數(shù)初值后，即開始計數(shù)； 在計數(shù)過程中，輸出端始終維持高電平；在計數(shù)過程中，輸出端始終維持高電平； 當(dāng)計數(shù)為當(dāng)計數(shù)為0 ，OUT輸出輸出一個時鐘周期的負(fù)脈沖一個時鐘周期的負(fù)脈沖，結(jié)束計數(shù)。，結(jié)束計數(shù)。CW3210CLKWR#OUT2021年10月29日星期五39n=3CW6. 方式方式5硬件觸發(fā)選通的單脈沖發(fā)生器硬件觸發(fā)選通的單脈沖發(fā)生器 當(dāng)命令字設(shè)置方式當(dāng)命令字設(shè)置方式5后，后，OUT輸出端的初始狀態(tài)為輸出端的初始狀態(tài)為高電平

36、高電平； 裝入計數(shù)初值后，并不立即開始計數(shù)；裝入計數(shù)初值后，并不立即開始計數(shù)； 當(dāng)當(dāng)GATE出現(xiàn)上升沿出現(xiàn)上升沿時，開始減時，開始減1計數(shù)，計數(shù)，OUT維持高電平；維持高電平； 當(dāng)當(dāng)計數(shù)為計數(shù)為0時，時，OUT輸出輸出一個時鐘周期的負(fù)脈沖一個時鐘周期的負(fù)脈沖，結(jié)束計數(shù)。，結(jié)束計數(shù)。320CLKWR#OUTGATE12021年10月29日星期五40方式方式4和方式和方式5的比較的比較輸出波形完全相同；輸出波形完全相同；一次計數(shù)得到一次計數(shù)得到單次單拍負(fù)脈沖單次單拍負(fù)脈沖；計數(shù)的觸發(fā)方式不同；計數(shù)的觸發(fā)方式不同；方式方式4軟件觸發(fā)；軟件觸發(fā)；n觸發(fā)方式、觸發(fā)方式、GATE和計數(shù)初值改變時，對計數(shù)的

37、影響同方式和計數(shù)初值改變時，對計數(shù)的影響同方式0；方式方式5硬件觸發(fā)；硬件觸發(fā)；n觸發(fā)方式、觸發(fā)方式、GATE和計數(shù)初值改變時，對計數(shù)的影響同方式和計數(shù)初值改變時，對計數(shù)的影響同方式1；2021年10月29日星期五41各種工作方式的功能各種工作方式的功能方式方式功能功能輸出波形描述輸出波形描述輸出波形輸出波形0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖單次負(fù)脈沖單次負(fù)脈沖1單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器單次負(fù)脈沖單次負(fù)脈沖2分頻器分頻器連續(xù)脈沖波連續(xù)脈沖波3方波發(fā)生器方波發(fā)生器連續(xù)方波連續(xù)方波4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通單次單拍負(fù)脈沖單次單拍負(fù)脈沖5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通單次單拍負(fù)脈沖單次單拍負(fù)脈沖n0n

38、0n0n0n0 n0n0n02021年10月29日星期五42計數(shù)器啟動和重復(fù)計數(shù)的條件計數(shù)器啟動和重復(fù)計數(shù)的條件方式方式功能功能啟動條件啟動條件重復(fù)條件重復(fù)條件0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生正脈沖軟件觸發(fā)軟件觸發(fā)寫計數(shù)值寫計數(shù)值1單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器硬件觸發(fā)硬件觸發(fā)GATE信號觸發(fā)信號觸發(fā)2分頻器分頻器軟硬件觸發(fā)軟硬件觸發(fā)3方波發(fā)生器方波發(fā)生器軟硬件觸發(fā)軟硬件觸發(fā)4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)軟件觸發(fā)寫計數(shù)值寫計數(shù)值5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)硬件觸發(fā)GATE信號觸發(fā)信號觸發(fā)2021年10月29日星期五43門控信號門控信號GATE的作用的作用方式方式GATE信號的狀態(tài)信號的狀態(tài)

39、低電平或下降沿低電平或下降沿上升沿上升沿高電平高電平0暫停計數(shù)暫停計數(shù)不影響計數(shù)不影響計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)1不影響計數(shù)不影響計數(shù)重新計數(shù)重新計數(shù)不影響計數(shù)不影響計數(shù)2停止計數(shù)停止計數(shù)重新計數(shù)重新計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)3停止計數(shù)停止計數(shù)重新計數(shù)重新計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)4暫停計數(shù)暫停計數(shù)不影響計數(shù)不影響計數(shù)允許計數(shù)允許計數(shù)5不影響計數(shù)不影響計數(shù)重新計數(shù)重新計數(shù)不影響計數(shù)不影響計數(shù)2021年10月29日星期五44計數(shù)過程中改變計數(shù)初值的結(jié)果計數(shù)過程中改變計數(shù)初值的結(jié)果方式方式功能功能改變計數(shù)初值改變計數(shù)初值0計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷信號計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷信號立即有效立即有效1單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器門控信號觸發(fā)

40、后有效門控信號觸發(fā)后有效2分頻器分頻器(速率發(fā)生器速率發(fā)生器)當(dāng)前計數(shù)周期結(jié)束當(dāng)前計數(shù)周期結(jié)束 (計數(shù)到計數(shù)到1后后)或或門控信號觸發(fā)后有效門控信號觸發(fā)后有效3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器當(dāng)前半個計數(shù)周期結(jié)束當(dāng)前半個計數(shù)周期結(jié)束（計數(shù)到一半或計數(shù)到（計數(shù)到一半或計數(shù)到0后）后） 或或門控信號觸發(fā)后有效門控信號觸發(fā)后有效4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通立即有效立即有效5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通門控信號觸發(fā)后有效門控信號觸發(fā)后有效2021年10月29日星期五4510.4 8253A的編程應(yīng)用的編程應(yīng)用 1、微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用、微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 2、兩級計數(shù)例子、兩級計數(shù)例子 3、波特率時鐘發(fā)生器例子、波特

41、率時鐘發(fā)生器例子2021年10月29日星期五461、微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用、微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 （1）通道）通道0系統(tǒng)時鐘更新中斷信號系統(tǒng)時鐘更新中斷信號工作于工作于方式方式3，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為0； （2）通道）通道1動態(tài)存儲器的定時刷新信號動態(tài)存儲器的定時刷新信號工作于工作于方式方式2，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為18； （3）通道）通道2發(fā)聲系統(tǒng)音頻信號發(fā)聲系統(tǒng)音頻信號工作于工作于方式方式3，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為533H；2021年10月29日星期五47去去8237PC系列機(jī)中定時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系列機(jī)中定時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖端口地址為端口地址為40H43H作為系統(tǒng)時鐘作為系統(tǒng)時鐘更新中斷信號更新中斷信號

42、2021年10月29日星期五48（1）系統(tǒng)時鐘更新中斷信號（）系統(tǒng)時鐘更新中斷信號（通道通道0）工作于工作于方式方式3，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為0；GATE0接接+5，CLK0輸入時鐘頻率為輸入時鐘頻率為1.1931816MHz；OUT0輸出頻率為輸出頻率為18.2Hz的方波的方波；輸出脈沖周期輸出脈沖周期= =1/18.255ms；OUT0連接連接8259A的的IRQ0上，上，約約55ms產(chǎn)生產(chǎn)生1次中斷次中斷，用于更新系統(tǒng)的日時鐘計數(shù)。，用于更新系統(tǒng)的日時鐘計數(shù)。系統(tǒng)直接調(diào)用固化在系統(tǒng)直接調(diào)用固化在BIOS中的中斷中的中斷類型號為類型號為08H的中斷服務(wù)程序。的中斷服務(wù)程序。 初始化程序如下

43、初始化程序如下：MOV AL，00110110BOUT 43H，ALMOV AL，0OUT 40H，ALOUT 40H，AL2021年10月29日星期五49（2）動態(tài)存儲器的定時刷新信號（通道）動態(tài)存儲器的定時刷新信號（通道1）工作于工作于方式方式2，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為18；GATE1接接+5，CLK1輸入時鐘頻率為輸入時鐘頻率為1.1931816MHz；OUT1每隔每隔15.08s輸出一個負(fù)脈沖；輸出一個負(fù)脈沖；OUT1連接到連接到8237的的DREQ0上；上；8237通道通道0用于控制用于控制DRAM的刷新；的刷新；8253A的的通道通道1定時產(chǎn)生定時產(chǎn)生DRAM的刷新的刷新請求信號，

44、每個周期刷新存儲器一行。請求信號，每個周期刷新存儲器一行。 初始化程序如下初始化程序如下：MOV AL，01010100BOUT 43H，ALMOV AL，18OUT 41H，AL2021年10月29日星期五50（3）發(fā)聲系統(tǒng)音頻信號（通道）發(fā)聲系統(tǒng)音頻信號（通道2） 工作于工作于方式方式3，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為533H； GATE2由由8255A的的PB0位控制，位控制，CLK2輸輸入時鐘頻率為入時鐘頻率為1.1931816MHz；OUT2輸出頻率輸出頻率約為約為900Hz的方波；的方波； 輸出信號與輸出信號與8255的的PB1位（控制發(fā)聲）位（控制發(fā)聲）共同經(jīng)過濾波，作為系統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)聲共

45、同經(jīng)過濾波，作為系統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)聲的音頻信號，進(jìn)行提示和故障報警。的音頻信號，進(jìn)行提示和故障報警。初始化程序如下初始化程序如下：MOV AL，10110110BOUT 43H，ALMOV AX，533HOUT 42H，ALMOV AL , AHOUT 42H , AL2021年10月29日星期五51BIOS中對計數(shù)通道中對計數(shù)通道2的初始化編程的初始化編程BEEP PROC FAR IN AL，61HMOV AH，ALPUSH AXMOV AL，10110110B OUT 43H，AL MOV AX，0533H OUT 42H，AL MOV AL，AH OUT 42H，ALPOP AX OR AL

46、，03H OUT 61H，AL NOP L1：LOOP L1 AND AL，0FDH OUT 61H，AL MOV AL，AH OUT 61H，AL RET BEEP ENDP 讀讀8255 PB口保存口保存 方式方式3，寫，寫16位計數(shù)初值位計數(shù)初值 OUT2輸出頻率為輸出頻率為1.1931816M/1331 =896Hz的方波的方波置置PB0、PB1為為1，打開揚(yáng)，打開揚(yáng)聲器聲器 由由CX決定延時長短決定延時長短置置PB0、PB1為為0，封鎖，封鎖OUT2輸出輸出恢復(fù)原恢復(fù)原PB端口值端口值 發(fā)聲系統(tǒng)連接圖發(fā)聲系統(tǒng)連接圖2021年10月29日星期五52發(fā)聲系統(tǒng)連接圖發(fā)聲系統(tǒng)連接圖2021年

47、10月29日星期五53使用入口參數(shù)使用入口參數(shù)指定揚(yáng)聲器的發(fā)聲頻率和發(fā)聲持續(xù)時間指定揚(yáng)聲器的發(fā)聲頻率和發(fā)聲持續(xù)時間 BIOS中對應(yīng)程序中對應(yīng)程序 ；功能：；功能：按照指定的時間間隔發(fā)指按照指定的時間間隔發(fā)指定頻率的聲音定頻率的聲音 ；入口參數(shù)：；入口參數(shù)：CX=指定頻率，指定頻率，BX=指定時間指定時間 ；返回：無；返回：無SOUND PROC FAR MOV AL，10110110B OUT 43H，AL MOV AX，CXOUT 42H，AL MOV AL，AH OUT 42H，AL IN AL，61H MOV AH，AL OR AL，03H OUT 61H，ALL1：MOV CX，500

48、0H L2：LOOP L2 DEC BX JNZ L1 MOV AL, AH OUT 61H, AL RET SOUND ENDP 2021年10月29日星期五542、兩級計數(shù)例子、兩級計數(shù)例子利用利用8253A設(shè)計一個定時器，每設(shè)計一個定時器，每5秒鐘輸出秒鐘輸出一個負(fù)脈沖，設(shè)外部時鐘頻率為一個負(fù)脈沖，設(shè)外部時鐘頻率為2.5MHz。計數(shù)初值為計數(shù)初值為n=5/TCLK=5fCLK =5 2.5106 =12.5106 故故 采用采用兩級兩級計數(shù)器；計數(shù)器；使用使用8253A的計數(shù)通道的計數(shù)通道0和計數(shù)通道和計數(shù)通道1計數(shù)通道計數(shù)通道0：方式：方式3，產(chǎn)生頻率低于外部時鐘頻率的，產(chǎn)生頻率低于外

49、部時鐘頻率的方波方波；計數(shù)通道計數(shù)通道1：方式：方式2，產(chǎn)生最終的負(fù)脈沖序列；，產(chǎn)生最終的負(fù)脈沖序列；8253A的硬件連接的硬件連接通道通道0的的OUT輸出端作為通道輸出端作為通道1的的CLK時鐘輸入；時鐘輸入；兩個通道的兩個通道的GATE端均接高電平；端均接高電平； 655362021年10月29日星期五55硬件連接圖硬件連接圖輸入輸入2.5MHz的時鐘的時鐘工作于方式工作于方式2和方式和方式3下，下，使使GATE始終始終為高電平為高電平11輸出輸出40Hz的方波的方波作為計數(shù)器作為計數(shù)器1的輸入的輸入輸出每輸出每5秒一個負(fù)脈沖的脈沖序列秒一個負(fù)脈沖的脈沖序列計數(shù)器計數(shù)器0輸出脈沖序列的頻率

50、輸出脈沖序列的頻率OUT0 = CLK0 / n0 = 2.5MHz / 62500 = 40Hz8253A OUT0GATE0CLK1GATE1CLK0OUT12021年10月29日星期五56兩個通道的計數(shù)初值和命令字兩個通道的計數(shù)初值和命令字 總的計數(shù)初值總的計數(shù)初值n為為12.5106 ； 采用兩級計數(shù)時，通道采用兩級計數(shù)時，通道0、1的計數(shù)初值的計數(shù)初值n0、n1n=n0n1假定選擇計數(shù)值為假定選擇計數(shù)值為 n0：62500；n1：200 設(shè)置命令字：設(shè)置命令字：計數(shù)通道計數(shù)通道0計數(shù)通道計數(shù)通道1SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCD0 01 10 1 10SC1SC0RL1RL

51、0M2M1M0BCD0 10 10 1 002021年10月29日星期五57初始化程序段初始化程序段計數(shù)器計數(shù)器0的初始化程序段：的初始化程序段： MOV DX，307HMOV AL，36HOUT DX，AL ；設(shè)置命令字；設(shè)置命令字MOV DX，304HMOV AX，62500OUT DX，ALMOV AL，AHOUT DX，AL ；設(shè)置計數(shù)初值；設(shè)置計數(shù)初值計數(shù)器計數(shù)器1的初始化程序段：的初始化程序段：MOV DX，307HMOV AL，54HOUT DX，AL ；設(shè)置命令字；設(shè)置命令字MOV DX，305HMOV AL，200OUT DX，AL ；8位計數(shù)初值位計數(shù)初值2021年10月2

52、9日星期五58答：答：其輸出波形的其輸出波形的負(fù)脈沖寬度負(fù)脈沖寬度會有不同。會有不同。單通道計數(shù)單通道計數(shù)輸出負(fù)脈沖寬度為輸出負(fù)脈沖寬度為1個時鐘周期；個時鐘周期；雙通道計數(shù)雙通道計數(shù)輸出負(fù)脈沖寬度由第一級計數(shù)的輸出決定。輸出負(fù)脈沖寬度由第一級計數(shù)的輸出決定。思思 考：考：本題中輸出波形是否會因為采用的是兩級計本題中輸出波形是否會因為采用的是兩級計數(shù)或單通道計數(shù)而有所不同？有何不同？數(shù)或單通道計數(shù)而有所不同？有何不同？2021年10月29日星期五593、波特率時鐘發(fā)生器的例子、波特率時鐘發(fā)生器的例子要求：設(shè)計一個波特率分為要求：設(shè)計一個波特率分為8檔的波特率發(fā)生器，檔的波特率發(fā)生器， 采用人機(jī)

53、對話方式選擇波特率，按采用人機(jī)對話方式選擇波特率，按Esc鍵退出。鍵退出。已知：輸入時鐘為已知：輸入時鐘為1.19318MHz，波特率因子為，波特率因子為16， 所需的所需的8檔輸出波特率分別為檔輸出波特率分別為110b/s、 150b/s、 300b/s、 600b/s、 1200b/s、 2400b/s、 4800b/s、9600b/s。2021年10月29日星期五60定時常數(shù)的計算定時常數(shù)的計算 利用利用8253A方式方式3產(chǎn)生指定波特率的方波，用于串行數(shù)據(jù)傳送。產(chǎn)生指定波特率的方波，用于串行數(shù)據(jù)傳送。 定時常數(shù)：定時常數(shù)：TcCLK頻率頻率 / (Baud Factor)波特率波特率110b/s，Tc1.19318106/(11016)678波特率波特率150b/s， Tc1.19318106/(15016)497波特率波特率300b/s， Tc1.19318106/(30016)249波特率波特率600b/s， Tc1.19318106/(60016)124 2A6H1F1H0F9H07CH2021年10月29日星期五61波特率時鐘發(fā)生器的設(shè)計波特率時鐘發(fā)生器的設(shè)計 硬件設(shè)計硬件設(shè)計8253A的計數(shù)通道產(chǎn)生所需的時鐘；的計數(shù)通道產(chǎn)生所需的時鐘；nCLK接輸入時鐘，接輸入時鐘，OUT得到輸出時鐘；得到輸出時鐘；nGATE接接8255A的