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文檔簡介
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(duì)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(duì)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(duì)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
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