CHMOS可編程時間間隔定時器芯片實(shí)用實(shí)用教案

1、82C54的特點(diǎn)(tdin)：1. 與所有Intel系列兼容2. 操作速度高，與8MHz的8086、80186一起可實(shí)現(xiàn)“零等待狀態(tài)”的操作。3. 可處理(chl)從直流到10M頻率的輸入。4. 適應(yīng)性強(qiáng)5. 三個獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器6. 低功耗的CHMOS7. 與TTL完全兼容8. 6 種可編程的計(jì)數(shù)模式9. 以二進(jìn)制或BCD計(jì)數(shù)10. 狀態(tài)讀返回命令第1頁/共46頁第一頁，共47頁。82C54解決(jiju)了在系統(tǒng)控制之下精確的時間延遲問題。82C54的計(jì)數(shù)器/定時器功能還有：1. 實(shí)時時鐘 2.平滑計(jì)數(shù)器3. 數(shù)字(shz)一次通過 4.可編程速率生成5. 方波發(fā)生器 6. 二進(jìn)制速率乘

2、法器7. 復(fù)雜波形發(fā)生器 8.復(fù)雜馬達(dá)控制器第2頁/共46頁第二頁，共47頁。3.2 82C54的體系結(jié)構(gòu)第3頁/共46頁第三頁，共47頁。3.2.2 82C54的體系結(jié)構(gòu) OUT1A1CSCLK2GATE2OUT2第4頁/共46頁第四頁，共47頁。數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀/寫邏輯(lu j)、控制字寄存器與三個計(jì)數(shù)器部件介紹：第5頁/共46頁第五頁，共47頁。舉例(j l)：例3-1第6頁/共46頁第六頁，共47頁。 10010000B10010000B控制字為：控制字為：SC1 SC0 = 10SC1 SC0 = 10時，選擇計(jì)數(shù)時，選擇計(jì)數(shù)器器0 0。RW1 RW0 = 01RW1 RW0 =

3、 01時，讀寫低字時，讀寫低字節(jié)。節(jié)。M2 M1 M0 = 000M2 M1 M0 = 000時，計(jì)數(shù)器時，計(jì)數(shù)器工作工作(gngzu)(gngzu)在方式在方式0 0。BCD = 0BCD = 0時，為時，為1616位二進(jìn)制計(jì)位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。數(shù)器。第7頁/共46頁第七頁，共47頁。4.4.三個計(jì)數(shù)器三個計(jì)數(shù)器第8頁/共46頁第八頁，共47頁。例3-2 82C54的微處理機(jī)接口(ji ku) 圖結(jié)構(gòu)(jigu)： 82C54 IORC# IOWC# A15 A14 A2 A7 A3 A6 A5 A4第9頁/共46頁第九頁，共47頁。要求(yoqi)： 計(jì)數(shù)器0：二進(jìn)制計(jì)數(shù)，方式0，初值1234

4、H計(jì)數(shù)器1：BCD計(jì)數(shù)，方式2，初值100H計(jì)數(shù)器2：二進(jìn)制計(jì)數(shù),方式4，初值1FFFH. 1.確定82C54的基址：即計(jì)數(shù)器0的地址，這是通過A3A2 = 00來確定的。為選擇82C54工作，必須(bx)使CS# = 0,這樣就要讓高位地址A15A4 = 000000000100B。若將低位地址A3A2A1A0 = 0000拼接在一起，形成基地址為： 0000 0000 0100 0000B = 40H第10頁/共46頁第十頁，共47頁。第11頁/共46頁第十一頁，共47頁。設(shè)置(shzh)程序段：第12頁/共46頁第十二頁，共47頁。例3-3 編寫一個(y )在計(jì)數(shù)進(jìn)行的過程中進(jìn)行讀計(jì)數(shù)器

5、2內(nèi)容的程序段，并把讀取的值裝入AX寄存器。82C54的地址40H 分析(fnx)：先鎖存計(jì)數(shù)器2的內(nèi)容，然后從斬存器中讀取這個值。其程序?yàn)?MOV AL, 1000 x x x xB OUT 4CH, AL IN AL , 48H MOV AH , AL MOV AL, BL第13頁/共46頁第十三頁，共47頁。 計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖3-6）第14頁/共46頁第十四頁，共47頁。工作(gngzu)原理：第15頁/共46頁第十五頁，共47頁。5. 82C54系統(tǒng)(xtng)接口 OUT GATE CLK OUT GATE CLK OUT GATE第16頁/共46頁第十六頁，共47頁。3.3 程

6、序設(shè)計(jì)(chn x sh j)基礎(chǔ)第17頁/共46頁第十七頁，共47頁。2. 2. 寫操作寫操作(cozu)(cozu)第18頁/共46頁第十八頁，共47頁。3. 讀操作(cozu) 讀計(jì)數(shù)器內(nèi)的值有三種可行辦法(bnf)選擇： （1）簡單的讀操作 （2）計(jì)數(shù)器鎖存命令操作：它相當(dāng)于一個控制字，因?yàn)樗前衙顚懙娇刂谱旨拇嫫鲀?nèi)的：如下圖 A1A0 = 11;CS# = 0;RD# = 1;WR# = 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 sc1 sc0 0 0 x x x x Sc1、sc0表示計(jì)數(shù)器被鎖存 D5、D4 =00表示計(jì)數(shù)器鎖存命令第19頁/共46頁第十九頁，共47頁

7、。（3）讀回命令(mng lng)操作（READ-BACK） D2 = 1 選擇(xunz)計(jì)數(shù)器1 D1 = 1 選擇(xunz)計(jì)數(shù)器0 D0 保留第20頁/共46頁第二十頁，共47頁。計(jì)數(shù)器狀態(tài)字節(jié)(z ji)格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 = 1,表示輸出管腳為1D7 = 0 , 表示輸出管腳為0D6 = 1 , 表示空計(jì)數(shù)值(shz)D6 = 0 , 表示讀的計(jì)數(shù)值(shz)有效D5 D0 計(jì)數(shù)器程序控制方式第21頁/共46頁第二十一頁，共47頁。3.4 82C54計(jì)數(shù)器的操作(cozu)第22頁/共46頁第二十二頁，共47頁。表3-5 GATE 對每種操作

8、方式(fngsh)的影響第23頁/共46頁第二十三頁，共47頁。3.4.1 操作方式(fngsh)0：計(jì)數(shù)終止中斷方式(fngsh)第24頁/共46頁第二十四頁，共47頁。全部操作方式(fngsh)時序說明： 1、計(jì)數(shù)器在程序的控制之下進(jìn)行二進(jìn)制計(jì)數(shù)，僅對最底有效字節(jié)(z ji)（LSB）進(jìn)行讀/寫操作。 2、計(jì)數(shù)器總是被選（CS#總是低電平） 3、CW指的是控制字；CW = 10是指10個控制字中的一個控制字，寫入計(jì)數(shù)器內(nèi)的是十六進(jìn)制數(shù)。 4、LSB指的是計(jì)數(shù)值的最低有效數(shù)字。 5、圖中的數(shù)值是計(jì)數(shù)值： 低位數(shù)是最低有效字節(jié)(z ji)。 高位數(shù)是最高有效字節(jié)(z ji)。因?yàn)橛?jì)數(shù)器在程序的

9、控制之下僅對LSB進(jìn)行讀/寫操作，最高有效字節(jié)(z ji)則不能進(jìn)行讀操作。 6、N表示的是尚沒有定義的計(jì)數(shù)，豎線表示的是計(jì)數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換。第25頁/共46頁第二十五頁，共47頁。操作(cozu)方式0時序 CW=10 LSB=4WR#CLKGATEOUT N N N N 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0 第26頁/共46頁第二十六頁，共47頁。操作方式(fngsh)0時序（續(xù)） CW = 10 LSB = 3WR#CLKGATEOUT 0 0 0 0 0 0 FF N N N N 3 2 2 2 1 0 FF第27頁/共46頁第二十七頁，共47頁。3.4.2 操作方式(fngsh)1：

10、可再觸發(fā)的單穩(wěn)第28頁/共46頁第二十八頁，共47頁。操作方式(fngsh)1的時序（圖3-13） CW=12 LSB=3 WR# CLK GATE OUT第29頁/共46頁第二十九頁，共47頁。3.4.3 操作方式(fngsh)2（速率發(fā)生器） CW=12 LSB=3 WR# CLK GATE OUT N N N N 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 3 2 1 2 第30頁/共46頁第三十頁，共47頁。例3-5 P94 第31頁/共46頁第三十一頁，共47頁。程序(chngx)：第32頁/共46頁第三十二頁，共47頁。3.4.4 操作(cozu)方式3（方波發(fā)生器） 波特速率：每秒鐘

11、傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的數(shù)據(jù)位數(shù)。 操作條件： 1、OUT = 1 (最初為高電平)。 2、GATE = 1時，則允許計(jì)數(shù)；當(dāng)GATE = 0時，則禁止計(jì)數(shù)。 3、在寫控制字（CW）和初始計(jì)數(shù)值（LSB）之后，下一個CLK脈沖期間裝載計(jì)數(shù)器。 4、裝偶數(shù)(u sh)：每次減2計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)過程中，前一半為高電平，后一半為低電平。 5、裝奇數(shù)，在一個CLK時鐘脈沖內(nèi)將初值減1后（變成偶數(shù)(u sh)）再進(jìn)行裝載。第33頁/共46頁第三十三頁，共47頁。操作方式(fngsh)3工作時序（圖3-17）： CW=16 LSB=4 WR# CLK GATE OUT N N N N 4 2 4 2 4 2 4第34

12、頁/共46頁第三十四頁，共47頁。例3-6-P95 圖3-18所示的82C54的計(jì)數(shù)(j sh)器的操作方式3之下操作，初值為十進(jìn)制數(shù)15，設(shè)置為BCD計(jì)數(shù)(j sh)，試計(jì)算在OUT1上輸出方波的 周期T并編程 1.19318MHz +5V T2 T1 T 第35頁/共46頁第三十五頁，共47頁。初始化程序段：MOV AL , 01010111BOUT 4CH , ALMOV AL , 0FHOUT 44H , AL第36頁/共46頁第三十六頁，共47頁。3.4.5 操作方式(fngsh)4（軟件觸發(fā)選通） 工作條件： 1、輸出最初為高電平：OUT=1 ；當(dāng)最初計(jì)數(shù)值終止時,OUT=0變低電

13、平，低電平的時間為一個CLK脈沖(michng)，之后又變?yōu)楦唠娖健?2、GATE=1時計(jì)數(shù)；GATE=0時禁止計(jì)數(shù)。 3、在寫入一個控制字和初值之后的下一個CLK脈沖(michng)裝載計(jì)數(shù)器。第37頁/共46頁第三十七頁，共47頁。操作方式4的工作(gngzu)時序 CW=18 LSB=3 WR# CLK GATE OUT N N N N 3 2 1 0 FF第38頁/共46頁第三十八頁，共47頁。例3-7P98 如圖3-20所示的82C54用計(jì)數(shù)器1在操作方式4下運(yùn)行，要求在裝入計(jì)數(shù)器10us后產(chǎn)生一個選通信(tng xn)號，計(jì)算初值和并寫出初始化程序段。 1.19318MHz +5V

14、 WR# CLK WR# 初始化編程 ？ OUT1 T第39頁/共46頁第三十九頁，共47頁。3.4.6 操作(cozu)方式5（硬觸發(fā)選通） CW=1A LSB=3 WR# CLK GATE OUT N N N N N 3 2 1 0第40頁/共46頁第四十頁，共47頁。3.4.7 個種方式(fngsh)下的通用操作 1、6種工作方式的比較： （1）操作方式0和操作方式1：共同點(diǎn)是輸出OUT波形類似，OUT在計(jì)數(shù)開始時為0（低電平），并在計(jì)數(shù)過程中保持0電平不變；在計(jì)數(shù)結(jié)束時變?yōu)?（高電平）。OUT作為計(jì)數(shù)結(jié)束的中斷請求信號，并無自動重裝載。不同點(diǎn)：在GATE上升(shngshng)沿對計(jì)數(shù)

15、的影響及啟動計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號不同。第41頁/共46頁第四十一頁，共47頁。（2）、操作方式(fngsh)2和操作方式(fngsh)3：共同點(diǎn)是具有自動再裝入的能力（減到0時自動裝入）。所以， OUT可輸出連續(xù)的波形，其頻率為fCLK/初值。不同點(diǎn)在于：方式2在計(jì)數(shù)過程中OUT輸出高電平，每當(dāng)減到0時輸出一個寬度為1個TCKL的負(fù)脈沖。方式3在計(jì)數(shù)過程中，輸出1/2初值 x TCKL (方波）高電平。（3）、操作方式4和操作方式5：相同(xin tn)點(diǎn)是OUT輸出波形相同(xin tn)，在計(jì)數(shù)過程中OUT為高電平，在計(jì)數(shù)結(jié)束后OUT輸出一負(fù)脈沖。并無自動裝入的能力。不同點(diǎn)在于兩種方式的計(jì)數(shù)觸

16、發(fā)信號不同，方式4由WR#啟動計(jì)數(shù)；方式5由GATE的上升沿開始計(jì)數(shù)。第42頁/共46頁第四十二頁，共47頁。2. 程序設(shè)計(jì)：當(dāng)一個控制字寫入一個計(jì)數(shù)器時，所有的控制邏輯立即復(fù)位(f wi)，輸出 OUT變?yōu)橐粋€已知狀態(tài)，這些操作不需要CLK脈沖。 3. GATE：這個輸入信號的采集總是在時鐘CLK的上升沿時實(shí)施(shsh)。 4. 計(jì)數(shù)器 ：新計(jì)數(shù)值一旦被裝，就要在CLK的下降沿進(jìn)行減計(jì)數(shù)器的值。最初的最大值為0，即216=65536；相當(dāng)于BCD（二十進(jìn)制）計(jì)數(shù)的104。第43頁/共46頁第四十三頁，共47頁。第三章總結(jié)(zngji) 1. 操作的對象實(shí)體：82C54定時/計(jì)數(shù)器 2. 特

17、性描述：（1）三個獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器。（2）時頻10MHz。（3）6種可編程的計(jì)數(shù)方式。（4）以二進(jìn)制或BCD碼計(jì)數(shù)。（5）有狀態(tài)讀返回(fnhu)命令。（6）與TTL和所有Intel系列微處理器兼容。（7）低功耗。（8）溫度范圍廣。 3. 體系結(jié)構(gòu)：主要由4大部分組成： （1）數(shù)據(jù)緩沖器。（2）讀寫邏輯單元。（3）控制字寄存器。（4）三個獨(dú)立的計(jì)數(shù)器。第44頁/共46頁第四十四頁，共47頁。 4. 控制字寄存器、寫操作和讀操作命令格式：P78；P84; P85 。 5. 初始化編程規(guī)則： （1）必須先寫控制字寄存器。（2）計(jì)算初值并置初值。 6.應(yīng)用設(shè)計(jì)(shj)： （1）具體電路設(shè)計(jì)(shj)，即CS#譯碼問題。（2）初始化編程問題，即必須先寫控制字寄存器，后寫初值。（3）控制寄存器，寫操作與讀操作命令格式P79/P84/P