第3章 定時-計數(shù)技術

浙江工業(yè)大學計算機學院1內容回顧I/O端口編址編址方式：統(tǒng)一編址、獨立編址，各自的優(yōu)缺點。獨立編址下的I/O指令：直接尋址、間接尋址。I/O端口地址分配系統(tǒng)板上的I/O接口芯片端口地址分配。擴展槽上的I/O接口控制卡端口地址分配。I/O端口地址譯碼固定式譯碼：門電路，譯碼器(3-8，2-4，4-16譯碼器)?？蛇x式譯碼：比較器，地址開關，跳線等。23第三章定時/計數(shù)技術8253/8254編程與應用48253/8254定時/計數(shù)器28253/8254工作方式3PC機的定時/計數(shù)器應用5定時/計數(shù)基本概念1(1)定時與計數(shù)定時:設定的時間到計算機系統(tǒng)是通過定時器、按照一定的節(jié)奏(時間間隔)來進行工作的。如：系統(tǒng)的日歷時鐘、存儲器的動態(tài)刷新、應用系統(tǒng)的定時中斷、定時查詢與檢測等。計數(shù)生產線上產品的計數(shù)，如藥片、飲料等。

3.1定時/計數(shù)基本概念

4定時和計數(shù)實質上都是計數(shù)。定時是通過記錄高精度晶振的脈沖個數(shù)，輸出準確的時間間隔。微機系統(tǒng)中常需要定時信號為處理器或外設提供時間基準；或對外部事件進行計數(shù)。例：分時系統(tǒng)的程序切換，向外設周期性發(fā)控制信號。微機系統(tǒng)中的定時分為以下2類：內部定時：是計算機本身運行的時間基準或時序關系。計算機的每個操作都嚴格按照固定的時間節(jié)拍來進行。外部定時：外設與CPU，或外設與外設之間的時間基準和時序關系。5重點

(2)微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)軟件定時通過軟件編程，循環(huán)執(zhí)行一段程序來實現(xiàn)。優(yōu)點：無需專用硬件，方法簡單、靈活。缺點：CPU開銷大，效率低；定時不精確。適用于定時時間不長、精度要求不高的場合。6//80c51軟件定時程序voiddelayms(intxms){for(inti=xms;i>0;i--)for(intj=110;j>0;j--);}delayms(500);//延時約500ms

(3)微機中的定時方法不可編程的硬件定時采用分頻器、單穩(wěn)電路或簡易定時電路來實現(xiàn)。例：簡易定時炸彈、空調遙控器。優(yōu)點：不占用處理器時間，電路也不復雜。缺點：缺少靈活性，電路一旦設計好，其定時時間和范圍就不能改變。7可編程的硬件定時用可編程定時器芯片實現(xiàn)，定時時間軟件可調。優(yōu)點：軟、硬件結合，克服了純軟件和純硬件定時的缺點。不占用CPU資源、定時準確、使用靈活。常用的可編程定時芯片：

8253：5MHz。8254：10MHz。8兩者在芯片功能、外形和引腳上大同小異，8254附加功能：讀當前計數(shù)單元；讀狀態(tài)寄存器內容。9內容概要8253/8254編程與應用48253/8254定時/計數(shù)器28253/8254工作方式3PC機的定時/計數(shù)器應用5定時/計數(shù)基本概念1定時與計數(shù)基本概念微機中的內部與外部定時3種常用的定時方法(1)總體結構

3.28253/8254定時/計數(shù)器

10數(shù)據(jù)總線緩沖器三態(tài)雙向8位寄存器，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)

總線相連，可寄存以下3種數(shù)據(jù)：CPU向8253/8254寫入的工作方式命令字；CPU向計數(shù)寄存器寫入的計數(shù)初值；從計數(shù)器讀出的當前計數(shù)值。讀/寫控制邏輯接收CPU發(fā)來的讀、寫、片選和地址信號，選擇相應的寄存器，進行讀寫操作。11控制字寄存器接收CPU發(fā)來的控制字（只寫）。

控制字的功能：選擇計數(shù)器；確定計數(shù)器的工作方式；確定計數(shù)初值的格式（高低8位或16位）；確定計數(shù)格式：二進制或BCD格式。計數(shù)器0~23個結構相同、相互獨立的計數(shù)器。每個計數(shù)器包含一個16位初值寄存器、一個16位減1計數(shù)器和一個16位輸出鎖存器。1213計數(shù)開始前需寫入初值。此后該值被送入減1計數(shù)器。MAX=216-1。計數(shù)過程中，初值寄存器中的值保持不變。條件滿足時，每個CLK計數(shù)減1。減為0時，OUT端輸出波形。鎖存減1計數(shù)器的值，以供讀出和查詢。若想獲取當前計數(shù)值，不能直接從減1計數(shù)器讀出，而是必須先鎖存，再從鎖存器讀出。DIP24封裝，單一+5V供電。內含3個獨立的定時/計數(shù)器(T/C)，各自具有獨立的時鐘信號CLK、門控信號GATE和輸出信號OUT?？赏ㄟ^編程，分別設定各定時/計數(shù)器的工作方式。14

(2)8253/8254外部引腳定義數(shù)據(jù)總線D7~D0用于將8253/8254與系統(tǒng)總線相連，供CPU向8253/8254讀寫數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)信息。內部端口地址譯碼信號A1A0用于片內端口選擇。A1A0=00，選擇計數(shù)器0A1A0=01，選擇計數(shù)器1A1A0=10，選擇計數(shù)器2A1A0=11，選擇控制端口15片選信號CS輸入信號，低有效，由CPU輸出的地址線譯碼產生。讀寫信號RD和WR輸入信號，低有效。分別連接系統(tǒng)總線的IOR和IOW。時鐘信號CLK0~CLK3各自獨立。定時或計數(shù)時，每個CLK下降沿，計數(shù)減1。16門控信號GATE0~GATE3各自獨立。作用：允許或禁止計數(shù)過程。計數(shù)輸出信號OUT0~OUT3各自獨立。計數(shù)減為0時，OUT端輸出一個電平或脈沖信號，指示定時或計數(shù)已到。1718━CS━RD━WRA1A0操作地址01000

向計數(shù)器0寫入“計數(shù)初值”40H01001向計數(shù)器1寫入“計數(shù)初值”41H01010

向計數(shù)器2寫入“計數(shù)初值”42H01011

向控制寄存器寫入“方式字”43H00100從計數(shù)器0讀出“當前計數(shù)值”40H00101從計數(shù)器1讀出“當前計數(shù)值”41H00110從計數(shù)器2讀出“當前計數(shù)值”42H00111

無操作(三態(tài))1××××

禁止(三態(tài))011××

無操作(三態(tài))

(3)8253/8254讀寫操作及端口地址19內容概要8253/8254編程與應用48253/8254定時/計數(shù)器28253/8254工作方式3PC機的定時/計數(shù)器應用5定時/計數(shù)基本概念18253/8254總體結構8253/8254外部引腳8253/8254地址分配8253/8254的每個計數(shù)器有6種工作方式：方式0——計數(shù)期間低電平輸出（GATE高電平時計數(shù)）方式1——計數(shù)期間低電平輸出（GATE上升沿重新計數(shù)）方式2——周期性輸出負脈沖方式3——周期性輸出方波方式4——軟件觸發(fā)輸出單脈沖方式5——硬件觸發(fā)輸出單脈沖6種工作方式的區(qū)別在于：輸出波形不同。啟動計數(shù)器的觸發(fā)方式不同。計數(shù)過程中門控信號GATE對計數(shù)操作的影響不同。

3.38253/8254工作方式

20寫方式字和初值（基本計數(shù)過程）寫入方式字0后，WR的上升沿使OUT信號變低。寫入計數(shù)初值后，WR的

將初值寫入初值寄存器，在下一個CLK

，才將計數(shù)初值寫入減1計數(shù)器。之后每個CLK

，計數(shù)減1。減為0時，OUT變高。21

(1)方式0——計數(shù)期間輸出低電平(GATE高電平計數(shù))門控信號GATE為高時允許計數(shù)；為低時暫停計數(shù)，其計數(shù)值保持不變。當GATE再次變高時，計數(shù)器從暫停處繼續(xù)計數(shù)。GATE信號的變化不影響OUT信號的狀態(tài)。22重新計數(shù)

計數(shù)期間，若再次寫入計數(shù)初值，則計數(shù)器立即按新的初值重新計數(shù)。23寫方式字和初值（基本計數(shù)過程）寫入方式字1后，WR的

使OUT信號變高。寫入初值后，若無GATE

，則OUT持續(xù)為高；若有GATE

，則在GATE

后的下一個CLK

，OUT變低。之后每個CLK

，計數(shù)減1。減為0時，OUT變高。24

(2)方式1——計數(shù)期間輸出低電平(GATE

重新計數(shù))門控信號計數(shù)期間，若GATE信號又出現(xiàn)，則計數(shù)器重新裝入初值，開始新的計數(shù)。25重新計數(shù)計數(shù)期間，若重新寫入初值，須等當前計數(shù)值計滿到0，且GATE再次出現(xiàn)

時，才按新的初值重新計數(shù)。26寫方式字和初值寫入方式字2后，WR的使OUT信號變高。寫入初值后，在CLK

進行減1計數(shù)。減為1時，OUT變低并維持一個周期，然后又變高，并自動裝入初值重新計數(shù)。27

(3)方式2——周期性輸出負脈沖該方式能連續(xù)工作，且輸出固定頻率的脈沖，因此稱之為頻率發(fā)生器或分頻器。門控信號GATE為高，允許計數(shù)；否則，終止計數(shù)。待GATE恢復為高后，計數(shù)器將從初值重新計數(shù)。28重新計數(shù)計數(shù)期間，若重新寫入初值，則不影響正在進行的計數(shù)過程，必須等到計數(shù)器減到1之后，才裝入新的初值，并按照新的初值進行計數(shù)。29與方式2類似，都具有自動裝入初值、連續(xù)計數(shù)的功能。差別：方式3下OUT端連續(xù)輸出比例為1:1或近似1:1的方波，因此稱為方波發(fā)生器。相同點回顧寫入方式字后，OUT信號變高。寫入初值后，進行減1計數(shù)。方式2：減為1時，OUT端輸出一個周期的負脈沖后變高，重新裝入初值繼續(xù)計數(shù)。GATE同前：高時計數(shù)；低時停止；恢復后重新計數(shù)。重新計數(shù)同前：重裝初值后，須等上輪計數(shù)完成后再按新的初值計數(shù)。30

(4)方式3——周期性輸出方波初值為偶數(shù)時寫入方式字后，OUT信號變高。寫入初值后開始減1計數(shù)；減到n/2時，OUT變低繼續(xù)計數(shù)；減到0時，OUT變高，并自動裝入初值重新計數(shù)。31OUT端連續(xù)輸出占空比為1/2的方波。占空比：脈沖序列中，正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值。初值為奇數(shù)時寫入方式字后，OUT信號變高。寫入初值后開始減1計數(shù)；減到(n-1)/2時，OUT變低繼續(xù)計數(shù)；減到0時，OUT變高并自動裝入初值，重新計數(shù)。32寫方式字和初值寫入方式字4后，OUT信號變高。寫入初值后，進行減1計數(shù)。減為0時，OUT端輸出一個CLK周期的負脈沖，然后恢復為高電平。不能自動裝入初值。要想啟動下一次計數(shù)，需重新寫入初值，由軟件觸發(fā)計數(shù)器開始工作。33

(5)方式4——軟件觸發(fā)輸出單脈沖門控信號GATE高電平時，允許計數(shù)；否則，終止計數(shù)。待GATE恢復為高后，計數(shù)器將從初值重新進行計數(shù)。34重新計數(shù)計數(shù)期間，若重新寫入初值，則不會影響正在進行的計數(shù)過程，必須等到計數(shù)器減到0之后，才裝入新的初值，并按照新的初值進行計數(shù)。計數(shù)完畢后若無軟件再次觸發(fā)，計數(shù)器將停止工作。35基本原理：類似方式4，硬件觸發(fā)寫入方式字5后，OUT信號變高。寫入初值后并不立即計數(shù)，而是等GATE有

后才開始計數(shù)。減為0時，OUT端輸出一個周期的負脈沖，然后變高。計數(shù)過程中或計數(shù)結束后，若GATE再次出現(xiàn)上升沿，則計數(shù)器裝入初值重新進行計數(shù)。36

(6)方式5——硬件觸發(fā)輸出單脈沖由于計數(shù)的開始由GATE觸發(fā)，而GATE由硬件產生，因此該方式稱為硬件觸發(fā)。376種工作方式比較38方式功能門控情況OUT輸出波形

0計數(shù)期間低電平輸出(GATE高電平計數(shù))高電平寫入初值后OUT變低，且開始減1計數(shù)，經過n個CLK后，OUT變高。（不連續(xù)）1計數(shù)期間低電平輸出(GATE↑重新計數(shù))上升沿輸出寬度為n個周期的低電平。（不連續(xù)）2周期性輸出負脈沖高電平連續(xù)輸出周期為n個CLK、寬度為1個CLK的負脈沖。（自動連續(xù)）3周期性輸出方波高電平連續(xù)輸出比例為1:1或近似1:1的方波。（自動連續(xù)）4軟件觸發(fā)輸出單脈沖高電平寫入初值后OUT變高，經n個CLK后，輸出1個CLK的負脈沖。（軟件觸發(fā)才繼續(xù)）5硬件觸發(fā)輸出單脈沖上升沿寫入初值后OUT變高，有門控信號后才計數(shù)，經n個CLK后輸出1個CLK的負脈沖。（GATE上升沿才可再次觸發(fā)）方式0(GATE電平控制)與方式1(GATE↑控制)比較相似點輸出波形相似：計數(shù)期間OUT為低；計數(shù)到0時變高。均無自動裝載能力。不同點方式0寫入初值后立即開始計數(shù)；方式1需等GATE

才計數(shù)。方式0中GATE信號電平控制計數(shù)過程：高電平計數(shù)，低電平暫停，恢復為高后繼續(xù)計數(shù)；方式1中，GATE

可觸發(fā)重新計數(shù)。方式0中重新裝入初值后立即按新值計數(shù)；方式1中重新裝入初值后需等上輪計數(shù)完成且GATE有，才按新值計數(shù)。3940方式0方式1方式2(分頻器)與方式3(方波發(fā)生器)比較相似點均具有自動裝載能力，OUT端均可輸出連續(xù)波形。輸出信號的頻率相同，均為fclk/初值。不同點方式2：計數(shù)過程中OUT端輸出高電平，計數(shù)減為1時輸出一個CLK周期的負脈沖。方式3：計數(shù)過程中，OUT端輸出比例為1:1(初值為偶數(shù))或近似1:1(初值為奇數(shù))的方波。4142方式2方式3方式4(軟件觸發(fā))與方式5(硬件觸發(fā))比較相似點輸出波形相似：計數(shù)過程中OUT為高，計數(shù)減為0時輸出一個CLK寬度的負脈沖。均無自動裝載能力。不同點方式4需由軟件觸發(fā)（寫計數(shù)初值）計數(shù)。方式5需由硬件觸發(fā)（GATE上升沿）計數(shù)。4344方式5方式6【3-1】計數(shù)器1工作在方式1，計數(shù)初值為10。門控信號GATE1和時鐘信號CLK1的輸入如下圖所示，請問輸出脈沖T的寬度是多少？45解：(1)方式1特點回顧：

計數(shù)期間OUT輸出低電平，GATE上升沿觸發(fā)計數(shù)。46(2)計算輸出脈沖寬度

由方式1的特點可知，OUT輸出脈沖中低電平的持續(xù)時間由計數(shù)初值決定。T=計數(shù)初值×CLK1的脈沖周期=10×[1/(5×106)]=2μｓ47【3-2】如圖所示，計數(shù)器1工作在方式3，計數(shù)初值為15。請詳細刻畫OUT1上的輸出波形特性。48解：(1)方式3特點

周期性輸出方波（1:1或近似1:1）。49(2)輸出波形特性

計數(shù)初值n=15為奇數(shù)，故輸出波形的一個周期中，高電平的持續(xù)時間為(n+1)/2個CLK，低電平的持續(xù)時間為(n-1)/2個CLK。所以有：

Tclk1=1/2MHz≈0.5μsT1=(n+1)/2×Tclk1=8×0.5≈4μsT2=(n-1)/2×Tclk1=7×0.5≈3.5μsT=T1+T2=4+3.5≈7.5μs

故輸出波形的特性為：輸出總周期約為7.5μs的方波，其中一個周期中高電平的持續(xù)時間約為4μs，低電平的持續(xù)時間約為3.5μs。50【3-3】如圖所示，計數(shù)器1工作在方式4。為使該計數(shù)器10μs后在OUT端產生一個選通信號，請問應裝入的計數(shù)初值是多少?51解：(1)方式4特點回顧

軟件觸發(fā)輸出單個負脈沖。52寫入方式字后，OUT變高。寫入初值后，開始減1計數(shù)。減為0時，輸出一個負脈沖。(2)計算計數(shù)初值

已知：計數(shù)時間Tout=計數(shù)時鐘周期Tclk×計數(shù)初值，

故：

計數(shù)初值=Tout/Tclk=10μs/(1/2MHz)=10×10-6×2×106

=2053【3-4】已知計數(shù)器0工作在方式0，計數(shù)初值為100。GATE0和CLK0信號的時間關系如圖所示。試計算T0的輸出端出現(xiàn)正跳變時的延遲時間TD。54解：(1)方式0特點回顧

計數(shù)期間輸出低電平，GATE高電平計數(shù)。55寫入方式字后，OUT變低。寫入初值后，開始減1計數(shù)。減為0時，OUT變高。GATE=1計數(shù)；GATE=0暫停計數(shù)。GATE恢復為高后繼續(xù)計數(shù)。(2)OUT0的持續(xù)時間計算正常情況下（GATE0保持高電平），OUT0持續(xù)為低的時間共為N個時鐘脈沖寬度。N為計數(shù)初值。實際計數(shù)期間，GATE0暫停計數(shù)了2個時鐘周期，故輸出端OUT0持續(xù)低電平的總寬度為：TD

=(N+2)×Tclk0=(100+2)×(1/2MHz)=102/(2×106)=51μs

5657內容概要8253/8254編程與應用48253/8254定時/計數(shù)器28253/8254工作方式3PC機的定時/計數(shù)器應用5定時/計數(shù)基本概念16種工作方式的差異：輸出波形、計數(shù)觸發(fā)方式、門控影響。8253/8254是可編程接口芯片，使用時必須對其進行初始化編程。

3.48253/8254編程與應用

581.方式字2.計數(shù)初值方式字的作用指定使用哪個計數(shù)器。指定某個計數(shù)器的工作方式。指定計數(shù)初值的長度、裝入順序以及計數(shù)值的碼制。指定是向計數(shù)器寫入初值，還是鎖存其當前計數(shù)值。方式字的分類8253/8254方式控制字8254讀回控制字、8254狀態(tài)字59

(1)方式字8253/8254方式命令字的格式60D7D6D5D4D3D2D1D000:計數(shù)器001:計數(shù)器110:計數(shù)器211:8253不用計數(shù)器00:鎖存當前值01:寫初值的低8位,高8位置010:寫初值的高8位,低8位置011:先寫低8位,后寫高8位讀寫格式000:方式0001:方式1×10:方式2×11:方式3100:方式4101:方式5工作方式0:二進制編碼1:BCD編碼數(shù)制8254讀回控制字既能鎖存計數(shù)值，又能鎖存狀態(tài)信息以供CPU讀回。6111:表示讀回控制字0表示鎖存計數(shù)值，以便CPU讀取0表將狀態(tài)信息鎖存入狀態(tài)寄存器選擇要鎖存的計數(shù)器D1=1，選計數(shù)器0D2=1，選計數(shù)器1D3=1，選計數(shù)器2恒011COUNTSTATUSCNT2CNT1CNT00D7D6D5D4D3D2D1D08254狀態(tài)字高2位表示計數(shù)器內部的工作狀態(tài)；低6位為接收的方式字對應的內容。62OUT端的輸出狀態(tài)。1：高電平0：低電平0表計數(shù)初值已裝入減1計數(shù)器。讀寫格式00：鎖存01：讀寫低8位10：讀寫高8位11：先低后高工作方式000:方式0；001:方式1×10:方式2；×11:方式3100:方式4；101:方式5OUTNULLCOUNTRW1RW2M2M1M0BCDD7D6D5D4D3D2D1D00:二進制編碼1:BCD編碼計數(shù)初值的計算8253/8254是減1計數(shù)器，計數(shù)初值決定了定時的長短。定時時間Tout=計數(shù)時鐘周期TCLK×計數(shù)初值n，故舉例已知8253的計數(shù)脈沖頻率為2MHz，若要定時4ms時間，則計數(shù)初值n=8000。63

(2)計數(shù)初值寫方式字將方式字送入控制端口，其對應的A1A0=11。寫計數(shù)初值將計數(shù)初值寫入相應的計數(shù)器端口。計數(shù)器0的初值寫入A1A0=00對應的端口。計數(shù)器1的初值寫入A1A0=01對應的端口。計數(shù)器2的初值寫入A1A0=10對應的端口。64

(3)8253/8254初始化編程與應用65━CS━RD━WRA1A0操作地址01000

向計數(shù)器0寫入“計數(shù)初值”40H01001向計數(shù)器1寫入“計數(shù)初值”41H01010

向計數(shù)器2寫入“計數(shù)初值”42H01011

向控制寄存器寫入“方式控制字”43H00100從計數(shù)器0讀出“當前計數(shù)值”40H00101從計數(shù)器1讀出“當前計數(shù)值”41H00110從計數(shù)器2讀出“當前計數(shù)值”42H00111

無操作(三態(tài))1××××

禁止(三態(tài))011××

無操作(三態(tài))【3-5】設計數(shù)器的端口地址為40H~43H。已知：選擇計數(shù)器T2，工作在方式3，計數(shù)初始值為533H，采用二進制計數(shù)。請寫出初始化程序段。66

MOVAL，10110110B；計數(shù)器T2的初始化命令字OUT43H，AL；寫入命令寄存器MOVAX，533H；計數(shù)初值OUT42H，AL；先送低字節(jié)到計數(shù)器T2MOVAL，AH；取高字節(jié)送入ALOUT42H，AL；后送高字節(jié)到計數(shù)器T2【3-6】設8253計數(shù)器的端口地址為40H~43H。請編寫程序，實現(xiàn)讀出并檢查計數(shù)器T1的當前值是否為全1（假定計數(shù)值只有低8位）。

注：要遵循“先鎖存、后讀取當前值”的原則。67

L:MOVAL，01000000B；計數(shù)器T1的鎖存命令

OUT43H，AL；寫入命令寄存器

INAL，41H；讀計數(shù)器T1的當前計數(shù)值

CMPAL，0FFH；比較

JNEL；不是全“1”，再讀

HLT；是全“1”，暫?！?-7】設計數(shù)器的端口地址為40H~43H。計數(shù)器T2工作在方式1，進行8位二進制計數(shù)，計數(shù)初值低8位為BYTEL。請寫出初始化程序段。68MOVDX，43H；命令口

MOVAL，10010010B；方式字

OUTDX，ALMOVDX，42H；T2數(shù)據(jù)口

MOVAL，BYTEL；低8位，高8位自動補0

OUTDX，AL當?shù)刂贰?FFH時，也可用間接尋址方式?！?-8】設計數(shù)器的端口地址為40H~43H。計數(shù)器T1工作在方式4，進行8位二進制計數(shù)，并且只裝入高8位計數(shù)初值BYTEH。請寫出初始化程序段。69MOVAL，01101000B；方式字

OUT43H，ALMOVAL，BYTEH；高8位，低8位自動補0

OUT41H，AL當?shù)刂贰?FFH時，直接尋址更明了。【3-9】設某微機系統(tǒng)8253/8254計數(shù)器的端口地址為60H~63H。已知：計數(shù)器0：方式0，計數(shù)初值0A8H，按二進制計數(shù)；計數(shù)器1：方式1，計數(shù)初值為2000，按BCD碼計數(shù)；計數(shù)器2：方式3，初值為1B3CH，按二進制計數(shù)。

請寫出初始化程序段。70解：寫方式字：控制端口，A1A0=11T0：方式0，初值0A8H，二進制計數(shù)。T1：方式1，初值2000，BCD碼計數(shù)；T2：方式3，初值1B3CH，二進制計數(shù)。寫計數(shù)初值：寫入對應端口T0：將初值A8H寫入端口60H；（高8位自動補0）T1：將初值20H寫入端口61H；（低8位自動補0）T2：將初值1B3CH寫入端口62H。（先低8位，后高8位）7100010000B=10H01100011B=63H10110110B=B6H72MOVAL，10H；寫T0控制字

OUT63H，ALMOVAL，0A8H；向T0寫低8位計數(shù)初值

OUT60H，AL

MOVAL，63H；寫T1控制字

OUT 63H，ALMOVAL，20H；向T1寫高8位計數(shù)初值

OUT61H，ALMOVAL，0B6H ；寫T2控制字

OUT63H，ALMOVAL，3CH；向T2寫低8位計數(shù)初值

OUT62H，ALMOVAL，1BH；向T2寫高8位計數(shù)初值

OUT62H，AL【3-10】針對下圖，按要求編寫初始化程序段。計數(shù)器0：方式0，計數(shù)初值1234H，按二進制計數(shù)；計數(shù)器1：方式2，計數(shù)初值為100，按BCD碼計數(shù)；計數(shù)器2：方式4，初值為1FFFH，按二進制計數(shù)。73解：(1)首先確定8253的端口地址。計數(shù)器0、1、2的地址分別是40H、44H和48H；方式字的端口地址是4CH。74A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00000000001000000000000000100010000000000010010000000000001001100

(2)確定8253三個計數(shù)器的工作方式T0：方式0，初值1234H，二進制計數(shù)。T1：方式2，初值100，BCD碼計數(shù)；T2：方式4，初值1FFFH，二進制計數(shù)。7500110000B=30H01100101B=65H10111000B=B8H

(3)編寫程序段76MOVAL，30H;寫T0的方式字OUT4CH，ALMOVAL，34H;寫T0的計數(shù)初值1234HOUT40H，ALMOVAL，12HOUT40H，AL77MOVAL，0B8H;寫T2的方式字OUT4CH，ALMOVAL，0FFH;寫T2的計數(shù)初值1FFFHOUT48H，ALMOVAL，1FHOUT48H，ALMOVAL，65H;寫T1的方式字OUT4CH，ALMOVAL，01H;寫T1的計數(shù)初值0100HOUT44H，AL【3-11】請采用8253設計一個可以重復進行的計數(shù)系統(tǒng)，每按脈沖開關100下，點亮一下LED發(fā)光二極管。其它時間LED發(fā)光二極管不亮。解：(1)硬件電路分析與設計該計數(shù)器的OUT端可用于控制LED發(fā)光二極管亮或滅。該計數(shù)器的工作方式應能支持連續(xù)計數(shù)：方式2

或3。8253中某個計數(shù)器的CLK端接開關，每按一下產生一個CLK下降沿，用其進行計數(shù)。初值可設為100。該計數(shù)器的GATE端可恒接高電平。該8253芯片的CS端應接一個譯碼電路，譯碼范圍為40H~43H。7879(2)軟件編程80MOVAL，00100101H;T0,方式2,

BCD計數(shù)OUT43H，ALMOVAL，01H;初值100，高位為1OUT40H，AL【3-12】分頻器應用。某微機系統(tǒng)中8253/8254的端口地址為250H~253H，使用該接口芯片將2MHz的脈沖變成1Hz的脈沖。

解：(1)計數(shù)初值

N=2000000>216=65535，超出了一個計數(shù)器的計數(shù)范圍，故用一個計數(shù)器無法實現(xiàn)?？煽紤]用2個計數(shù)器級聯(lián)來實現(xiàn)。第一個計數(shù)器的分頻結果作為第2個計數(shù)器的輸入，如圖所示。8182T0工作方式3，其輸出作為T1的時鐘輸入；T1可工作在方式2或方式3。只要設計好計數(shù)初值，即可輸出1Hz的脈沖。83(2)計數(shù)初值的拆分設T0和T1的計數(shù)初值分別為N0和N1，則有：即：總計數(shù)初值N=2000000可拆分為兩個計數(shù)器初值N0和N1的乘積?？扇我獠鸱?，只要保證N0，N1<65535

即可。這里可拆分為N0=400，N1=5000，并采用BCD計數(shù)。

(3)程序代碼段84MOVAL，27H;T0的方式字：0010

0111MOVDX，253HOUTDX，ALMOVAL，04H;

T0的計數(shù)初值400MOVDX，250HOUTDX，ALMOVAL，65H;T1的方式字：0110

0101MOVDX，253HOUTDX，ALMOVAL，50H;

T1的計數(shù)初值5000MOVDX，251HOUTDX，AL【3-13】用8253定時器來控制一個LED發(fā)光二極管的亮滅，要求點亮10秒鐘后再熄滅10秒鐘，依次交替。已知有一個2MHz的時鐘源，8253各端口的地址為81H、83H、85H和87H，請設計電路，并給出初始化程序段。解：(1)計數(shù)初值分析與電路設計輸入時鐘頻率2MHz，周期為Tclk=1/2MHz。輸出信號周期為Tout=20s。若用一級定時/計數(shù)器來實現(xiàn)，則初值為：N>65535，1個計數(shù)器無法實現(xiàn)。須用2個計數(shù)器級聯(lián)。8586T0可工作方式3，它輸出的方波可作為T1的時鐘輸入；T1可工作在方式3（題目要求）。N=40000000，可拆分為N0=5000，N1=8000，采用BCD計數(shù)。

(2)初始化程序段87MOVAL，0010

0111B;T0的方式字：OUT87H，ALMOVAL，50H;

T0的計數(shù)初值5000OUT81H，ALMOVAL，0110

0111B;T1的方式字OUT87H，ALMOVAL，80H;

T1的計數(shù)初值8000OUT83H，AL脈寬調制原理及其應用

工業(yè)上常需對交/直流電機進行轉速的調節(jié)?？捎靡粋€開關電源對電機供電，通過控制電源開、關的時間比例，就可控制輸出的有效電壓，從而控制電動機的轉速。該方法就是脈寬調制(PWM，PulseWidthModulation)，即輸出周期固定、占空比可變的脈沖信號?！?-14】某系統(tǒng)8253/8254的端口地址為250H~253H。T0工作在方式2，其輸出端OUT0接到T1的GATE1端。T1工作在方式1，OUT1用做脈寬調制的控制端。CLK0和CLK1均接2MHz的時鐘（周期0.5μs）。試分析其脈寬調制原理，并給出相應的程序段。88898253端口地址為250H~253H。T0為方式2，T1為方式1，OUT1為PWM控制端。CLK0和CLK1為2MHz。90分析：(1)原理分析T1工作在方式1，計數(shù)時輸出低電平，GATE有↑時，重新計數(shù)。而↑由T0提供（T0方式2，周期性輸出負脈沖）。結論1：T1輸出端OUT1的周期與GATE1一致，而GATE1又連接到OUT0，故OUT1與OUT0具有相同的周期。結論2：OUT1用作PWM的控制脈沖，PWM脈沖的周期由T0決定，高低電平的寬度和比例由T1決定。91設PWM的脈沖周期為5ms，由于其周期由T0決定，故T0的初值為：N0=Tout0/Tclk0=5ms/(1/2MHz)=10000。PWM脈沖的低電平寬度由T1控制，T1工作在方式1。設T1的計數(shù)初值為N（N

可在程序中設置和修改），則T1

的每個周期內，低電平的持續(xù)時間為Tclk×N，高電平的持續(xù)時間為Tclk×(10000－N)，占空比為(10000－N)/10000。N

越大，對應的有效直流電壓越小。92(2)程序段MOVDX，253HMOVAL，34H;T0方式字：0011

0100,方式2OUTDX，ALMOVDX，250H;T0

初值MOVAX，10000;為何不用BCD碼？

OUTDX，ALMOV