第八章計(jì)時(shí)器

第八章計(jì)時(shí)器第一頁，共十八頁，2022年，8月28日計(jì)時(shí)器的作用產(chǎn)生周期性的時(shí)標(biāo)串行傳輸波特率發(fā)生器、方波發(fā)生器等各種限時(shí)器、時(shí)間間隔各種占空比的脈沖寬度調(diào)制輸出第二頁，共十八頁，2022年，8月28日計(jì)時(shí)器的一般工作原理標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘輸入預(yù)分頻器時(shí)間常數(shù)寄存器計(jì)數(shù)器第三頁，共十八頁，2022年，8月28日計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)（觸發(fā)）方式內(nèi)觸發(fā)寫時(shí)間常數(shù)，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器先寫入時(shí)間常數(shù)，再用單獨(dú)的指令啟動(dòng)觸發(fā)器外觸發(fā)通過硬件引腳上的電平高低或電平變換（沿）進(jìn)行觸發(fā)GATE高電平：正常計(jì)時(shí)低電平：暫停計(jì)時(shí)第四頁，共十八頁，2022年，8月28日8253的結(jié)構(gòu)和功能8253采用N溝道MOS工藝制成，有三個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，只需要一組＋5V電源。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)第五頁，共十八頁，2022年，8月28日8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線緩沖器它是8位雙向三態(tài)緩沖器，可直接連接到數(shù)據(jù)總線上。初始化編程時(shí)，CPU寫入8253的方式控制字和計(jì)數(shù)初值、CPU從計(jì)數(shù)器中讀取的當(dāng)前計(jì)數(shù)值都經(jīng)這里傳送。

讀/寫控制邏輯

產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，來選擇讀/寫操作的端口及控制數(shù)據(jù)的傳送方向。

計(jì)數(shù)器0、1、2三個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，但相互獨(dú)立。計(jì)數(shù)器從時(shí)鐘輸入端接收時(shí)鐘脈沖或事件計(jì)數(shù)脈沖。

控制字寄存器控制字寄存器是8位的，只能寫不能讀。寫入的內(nèi)容包括計(jì)數(shù)器的工作方式或計(jì)數(shù)器的初值第六頁，共十八頁，2022年，8月28日8253的引腳信號(hào)8253的功能定時(shí)計(jì)數(shù)第七頁，共十八頁，2022年，8月28日8253的方式控制字（1）C1、C0：用于選擇計(jì)數(shù)器C1C0選擇的計(jì)數(shù)器00計(jì)數(shù)器001計(jì)數(shù)器110計(jì)數(shù)器2（2）RL1、RL0：讀/寫控制位RL1RL0操作00計(jì)數(shù)器鎖存01讀/寫低字節(jié)10讀/寫高字節(jié)11先讀/寫低字節(jié)，后讀/寫高字節(jié)D7D6D5D4D3D2D1D0C1C0RL1RL0M2M1M0BCD第八頁，共十八頁，2022年，8月28日

（3）M2、M1、M0：方式選擇位M2M1M0方式選擇000方式0001方式1010方式2011方式3100方式4101方式5（4）BCD：選擇計(jì)數(shù)格式。BCD=1，十進(jìn)制計(jì)數(shù)。BCD=0，二進(jìn)制計(jì)數(shù)。第九頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器82538253的工作方式方式0——計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷1.寫入控制字之后，輸出端OUT為低電平作為初始電平，并且在計(jì)數(shù)值到達(dá)0之前一直保持低電平。2.當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)0時(shí)，輸出端OUT為高電平，并且一直保持高電平，除非寫入新的計(jì)數(shù)值。第十頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253方式1—可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.寫入控制字之后，輸出端OUT以高電平作為起始電平，2.計(jì)數(shù)初值送到初值寄存器后，再經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期，便送到計(jì)數(shù)執(zhí)行部件。3.另一方面，門控信號(hào)GATE上升沿到來時(shí)，邊沿觸發(fā)器觸發(fā)，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?，并在?jì)數(shù)到達(dá)0以前一直保持低電平。第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253方式2一分頻（波特率發(fā)生器）1.寫入控制字之后，輸出端OUT變?yōu)楦唠娖阶鳛槌跏紶顟B(tài)，2.當(dāng)計(jì)數(shù)初值寫入初值寄存器后，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器初值被寫到計(jì)數(shù)執(zhí)行部件，然后計(jì)數(shù)執(zhí)行部件作減1計(jì)數(shù)。減到1（不是減到0）時(shí)，輸出OUT變?yōu)榈碗娖健?/p>

第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253方式3—方波發(fā)生器1.寫入控制字之后，輸出端OUT出現(xiàn)高電平作為起始電平。2.計(jì)數(shù)初值送到初值寄存器后，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，計(jì)數(shù)執(zhí)行部件獲得初始計(jì)數(shù)值，并開始作減1計(jì)數(shù)。3.當(dāng)計(jì)數(shù)計(jì)到一半時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，?jì)數(shù)器繼續(xù)作減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到終值時(shí)，輸出變?yōu)楦唠娖?，從而完成一個(gè)周期。之后，馬上自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期。由此不斷進(jìn)行下去，產(chǎn)生周期為N個(gè)時(shí)鐘脈沖寬度的輸出。第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253方式4－軟件觸發(fā)的選通1.寫入控制字之后，輸出端OUT變?yōu)楦唠娖阶鳛槌跏茧娖剑?.計(jì)數(shù)初值送到初值寄存器，再經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期，計(jì)數(shù)執(zhí)行部件獲得計(jì)數(shù)初值，并開始計(jì)數(shù)。3.當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0的時(shí)候，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?，此低電平持續(xù)一個(gè)時(shí)鐘周期，然后又自動(dòng)變?yōu)楦唠娖讲⒁恢本S持高電平。一般將此負(fù)脈沖作為選通信號(hào)。第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253方式5-硬件觸發(fā)的選通1.寫入控制字之后，輸出端OUT出現(xiàn)高電平作為起始電平。2.寫入計(jì)數(shù)值之后，必須有門控信號(hào)GATE的上升沿到來，才在下一個(gè)時(shí)鐘周期將計(jì)數(shù)初值送到計(jì)數(shù)執(zhí)行部件。此后，計(jì)數(shù)執(zhí)行部件作減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)0的時(shí)候，輸出端出現(xiàn)一個(gè)寬度為1個(gè)時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，然后又自動(dòng)變?yōu)楦唠娖剑⒊掷m(xù)不變。此輸出負(fù)脈沖可以用作選通脈沖，它是通過硬件電路產(chǎn)生的門控信號(hào)上升沿觸發(fā)后得到的，所以叫硬件觸發(fā)的選通脈沖。第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器82538253的初始化編程系統(tǒng)初始化時(shí)，由BIOS對(duì)8253進(jìn)行初始化，并進(jìn)行檢查，程序如下：1.對(duì)計(jì)數(shù)器0的初始化CLI；關(guān)中斷

MOVAL,36H；選擇計(jì)數(shù)器0，雙字節(jié)，方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)的控制字

OUT43H,AL；送控制字寄存器

MOVAL,0

；置初值為0

OUT40H,AL；把低字節(jié)（LSB）送到定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）寄存器OUT40H,AL；把高字節(jié)（MSB）送到定時(shí)器（計(jì)數(shù)器）寄存器第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器82538253的初始化編程2．對(duì)計(jì)數(shù)器1的初始化

MOVAL，54H；選擇計(jì)數(shù)器1，寫低字節(jié)，方式2，M進(jìn)制計(jì)數(shù)的控制字OUT43H，AL；送控制字寄存器MOVAL，18；賦值給低字節(jié)OUT41H，AL；送計(jì)數(shù)器1第十七頁，共十八頁，2022年，8月28日可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器82538253的初始化編程3．對(duì)計(jì)數(shù)器2的初始化

MOVAL,10110110；選擇計(jì)數(shù)器2,以雙字節(jié)寫，方式3，二進(jìn)制計(jì)數(shù)的控制字OUT43H，AL；送控