常用數(shù)字接口電路課件VIP

常用數(shù)字接口電路

概述

通過本章的學(xué)習(xí)，了解可編程接口芯片的一些基本概念，掌握兩種通用的可編程接口芯片——可編程并行接口8255A和可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253－5的組成、功能和應(yīng)用。本章先介紹數(shù)字接口電路的結(jié)構(gòu)和引腳功能，再介紹數(shù)字接口電路的的工作方式，最后給出實(shí)際應(yīng)用舉例。這種數(shù)字接口電路的學(xué)習(xí)方法也適用于數(shù)字接口電路。7.1可編程并行接口芯片8255A8255A是Intel86系列微處理機(jī)的配套并行接口電路(NMOS)芯片，又稱可編程外圍接口(ProgrammablePeripheralInterface，PPI)，它可為86系列CPU與外部設(shè)備之間提供并行輸入/輸出通道。80X86系統(tǒng)中常采用8255A作為打印機(jī)、鍵盤、揚(yáng)聲器等外設(shè)的接口電路。本章首先介紹可編程并行I/O接口芯片8255A的結(jié)構(gòu)和基本工作方式，然后以8255A與打印機(jī)、鍵盤等外設(shè)的接口為例，說明8255A具體應(yīng)用。7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能8255A芯片采用40腳雙列直插封裝，單一＋5V電源，全部輸入/輸出均與TTL電平兼容。它有三個(gè)輸入/輸出端口(端口A、端口B、端口C)。每個(gè)端口都可通過編程設(shè)定為輸入端口或輸出端口，芯片還有為輸入/輸出提供的控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)、端口尋址信號(hào)等。8255A由4部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖和引腳圖見圖7.1所示。7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能數(shù)據(jù)總線緩沖器

數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255A與8086CPU之間的數(shù)據(jù)接口，CPU和8255A通過數(shù)據(jù)總線緩沖器輸入輸出的數(shù)據(jù)，CPU輸出的控制字以及外設(shè)的狀態(tài)信息都是通過這個(gè)緩沖器進(jìn)行傳送。7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能三個(gè)并行輸入/輸出端口端口A(PA口)包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器，輸入輸出數(shù)據(jù)均受到鎖存。端口B(PB口)和C(PC口)都包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，輸出數(shù)據(jù)能鎖存，輸入數(shù)據(jù)不鎖存。通常PA口和PB口用作輸入/輸出的數(shù)據(jù)端口，PC口可分成兩個(gè)4位端口，分別定義為輸入或輸出端口，還可定義為控制、狀態(tài)端口，配合PA口和PB口工作。7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能

A組和B組控制電路

A組、B組的控制寄存器，接收來自數(shù)據(jù)總線的控制字，并根據(jù)控制字確定各端口的工作狀態(tài)和工作方式。端口A與端口C的高4位(PC7～PC4)構(gòu)成A組，由A組控制部件實(shí)現(xiàn)控制功能，端口B與端口C的低4位(PC3～PC0)構(gòu)成B組，由B組控制部件實(shí)現(xiàn)控制功能，接收來自讀/寫控制部件的命令和CPU通過數(shù)據(jù)總線(D7～D0)送來的控制字，并根據(jù)它們來定義各個(gè)端口的操作方式。7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能讀/寫控制邏輯

這是8255A內(nèi)部完成讀/寫控制功能的部件，它與CPU的地址總線及有關(guān)的控制信號(hào)相連，接收CPU的控制命令，并根據(jù)它們向片內(nèi)各功能部件發(fā)出操作命令。8255A的引腳功能8255A采用40條引腳的雙列直插式(DIP,DualInlinepackage封裝，其引腳信號(hào)有：：片選信號(hào)(輸入):讀信號(hào)(輸入):寫信號(hào)(輸入)7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能A1、A0：片內(nèi)寄存器選擇信號(hào)(輸入)D7～D0：與CPU側(cè)連接的數(shù)據(jù)線(雙向PA7～PA0：A口外設(shè)數(shù)據(jù)線(雙向)PB7～PB0：B口外設(shè)數(shù)據(jù)線(雙向)PC7～PC0：C口外設(shè)數(shù)據(jù)線(雙向)RESET：復(fù)位信號(hào)(輸入)控制信號(hào)，，以及A1、A0的組合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)口(PA、PB、PC)和控制口(控制寄存器)的讀寫操作，如表7-1所示。

7.1.18255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能7.1.28255A的工作方式

8255A各端口共有3種基本工作方式：方式0——基本輸入/輸出方式；方式1——選通輸入/輸出方式；方式2——雙向傳送方式。端口A可處于3種工作方式(方式0，方式1或方式2)，端口B只可處于兩種方式(方式0或方式1)，端口C常常被分成高4位和低4位兩部分，可分別用來傳送數(shù)據(jù)或控制信息。7.1.28255A的工作方式方式0——基本的輸入輸出A口、B口、C口均可以工作在方式0，方式0是一種基本輸入輸出工作方式，此方式?jīng)]有專門的應(yīng)答信號(hào)線，常用于無條件傳送，輸出有鎖存，輸入只有緩沖能力而無鎖存功能。在方式0時(shí)，不能采用中斷的方法與CPU交換信息，但可以采用應(yīng)答查詢方式與CPU交換信息。7.1.28255A的工作方式方式1

8255A的工作方式1被稱作選通輸入/輸出方式，在這種工作方式下，數(shù)據(jù)輸入/輸出操作要在選通信號(hào)控制下完成，主要是為中斷應(yīng)答式而設(shè)計(jì)。

方式1輸入——選通輸入輸出

方式1操作使端口A或端口B作為鎖存輸入設(shè)備工作。端口C也可按方式1操作使用，但不是對(duì)數(shù)據(jù)，而是對(duì)控制信號(hào)，或當(dāng)端口A或端口B為選通輸入端口時(shí)的握手信號(hào)。如圖7.2所示。7.1.28255A的工作方式7.1.28255A的工作方式選通信號(hào)，由外設(shè)輸入，低電平有效，表示外設(shè)輸入數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好，同時(shí)把輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)送入相應(yīng)的數(shù)據(jù)鎖存器。IBF輸入緩沖器滿信號(hào)，是8255A向外設(shè)輸出的響應(yīng)信號(hào)，高電平有效。當(dāng)CPU從8255A讀取數(shù)據(jù)后，的上升沿使IBF復(fù)位成低電平，向外設(shè)表明端口數(shù)據(jù)被CPU取走。INTR中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。當(dāng)、IBF和INTE都為高電平時(shí)，表明數(shù)據(jù)鎖存器中已寫入數(shù)據(jù)，使INTR為高電平輸出。CPU響應(yīng)中斷，在的控制下從8255A中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，的下降沿使INTR復(fù)位。INTE中斷允許信號(hào)，它是通過端口PC4(端口A)或PC2(端口B)的位的置/復(fù)位來控制。只有當(dāng)它們置“1”時(shí)，中斷請(qǐng)求信號(hào)才能送出。7.1.28255A的工作方式方式1輸出方式1輸出時(shí)，每個(gè)口與CPU及外設(shè)的連接如圖7.3所示。7.1.28255A的工作方式輸出緩沖器滿信號(hào)，低電平有效。由8255A向外設(shè)輸出，當(dāng)其有效時(shí)，表示CPU已將數(shù)據(jù)輸出到指定的端口，通知外設(shè)可將數(shù)據(jù)取走。外設(shè)應(yīng)答信號(hào)，低電平有效。由外設(shè)輸入，有效時(shí)表示8255A數(shù)據(jù)已經(jīng)為外設(shè)所接收。INTR:中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效。當(dāng)、和INTE都為高電平時(shí)，表明數(shù)據(jù)鎖存器中的數(shù)據(jù)已被外設(shè)取走，使INTR為高電平輸出。CPU響應(yīng)中斷，在的控制下向8255A中寫數(shù)據(jù)時(shí)，的上升沿使INTR復(fù)位。INTE中斷允許信號(hào)，通過端口PC6(端口A)或PC2(端口B)的位的置/復(fù)位來控制。只有當(dāng)它們置“1”時(shí)，中斷請(qǐng)求信號(hào)才能送出。PC4、PC5位可設(shè)置為輸入或輸出數(shù)據(jù)用。7.1.28255A的工作方式方式2——雙向選通輸入輸出

方式2只允許A組采用，此時(shí)端口A變?yōu)殡p向，允許數(shù)據(jù)在同一組8條線上發(fā)送和接收。當(dāng)A口工作在方式2時(shí)，B口可以工作在方式0或方式1，方式2的結(jié)構(gòu)圖如圖7.4所示。7.1.28255A的工作方式輸出緩沖器滿信號(hào)，向外設(shè)輸出，低電平有效，表示CPU已將數(shù)據(jù)送到端口A。來自外設(shè)的應(yīng)答信號(hào)，由外設(shè)輸入，低電平有效，有效時(shí)啟動(dòng)A口的三態(tài)輸出緩沖器送出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)選通輸入信號(hào)，由外設(shè)輸入，低電平有效，同時(shí)將輸入數(shù)據(jù)送入A口鎖存。IBF輸入緩沖器滿信號(hào)，向外設(shè)輸出，高電平有效，表明數(shù)據(jù)已送入A口鎖存器。INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)，高電平有效，輸入輸出都用此信號(hào)向CPU申請(qǐng)中斷。INTE：中斷允許信號(hào)(INTE1和INTE2)。高電平有效，分別由PC6和PC4置/復(fù)位來控制。7.1.38255A的初始化

使用8255A時(shí)，首先要由CPU對(duì)8255A寫入控制命令字，即初始化8255A。8255A有2種控制命令字，方式選擇控制字和C口置位/復(fù)位控制字，它們共用同一個(gè)端口地址，用D7位作為標(biāo)志位來區(qū)分。方式選擇控制字(D7=1)

格式如圖7.5所示。通過定義方式選擇控制字可將3個(gè)端口定義為各種不同方式的組合。7.1.38255A的初始化7.1.38255A的初始化【例7-1】系統(tǒng)要求8255A各個(gè)端口工作在如下方式：A口方式0、輸入端口；B口方式0、輸出端口；C扣高4位為輸出口，低4位為輸入口。此時(shí)方式控制字的格式為91H，設(shè)8255A控制寄存器的地址號(hào)為D6H，則其初始化程序如下：MOVAL，91H；CPU將控制宇91H經(jīng)AL輸出OUT0D6H，AL；送至8255A控制寄存器中當(dāng)8255A控制寄存器為16位地址號(hào)時(shí)，CPU對(duì)8255A輸出控制字，應(yīng)采用寄存器間接尋址的輸出指令。如控制寄存器地址號(hào)為300H時(shí)，則初始化程序?yàn)椋篗OVDX，0300H；控制寄存器地址號(hào)存入DX中MOVAL，91H；控制字經(jīng)AL送控制寄存器OUTDXAL7.1.38255A的初始化C口置位/復(fù)位控制字(D7=0)

圖7.6是C口置位/復(fù)位控制字各位的功能規(guī)定。7.1.38255A的初始化【例7-2】C口PC6位實(shí)現(xiàn)置0操作時(shí)，此時(shí)控制字為00001100B(0CH)。故對(duì)PC6位置0操作的程序?yàn)椋篗OVAL00001100B；設(shè)置PC6＝0的控制字OUT0D6HAL；控制字送8255A控制寄存器中對(duì)PC7位置1的程序?yàn)椋篗OVAL0001111BOUT0D6HAL同理，當(dāng)?shù)刂诽?hào)為16位時(shí)，應(yīng)采用間接尋址的輸出指令7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例用方式0與打印機(jī)接口

目前打印機(jī)一般采用并行接口Centronics標(biāo)準(zhǔn)，其主要信號(hào)與傳送時(shí)序如圖7.7。打印機(jī)接收主機(jī)傳送數(shù)據(jù)的過程是這樣的：當(dāng)主機(jī)準(zhǔn)備好輸出打印的一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，通過8255A把數(shù)據(jù)送給打印機(jī)接口的數(shù)據(jù)引腳DATA0～DATA7，同時(shí)送出一個(gè)數(shù)據(jù)選通信號(hào)STROBE給打印機(jī)。打印機(jī)收到該信號(hào)后，把數(shù)據(jù)鎖存到內(nèi)部緩沖區(qū)，同時(shí)在BUSY信號(hào)線上發(fā)出忙信號(hào)。待打印機(jī)處理好輸入數(shù)據(jù)時(shí)，打印機(jī)撤消忙信號(hào)，同時(shí)向主機(jī)送出一個(gè)響應(yīng)信號(hào)ACK。主機(jī)根據(jù)信號(hào)BUSY或信號(hào)ACK決定是否輸出下一個(gè)數(shù)據(jù)。7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例本例中，CPU與8255A采用查詢方式輸出數(shù)據(jù)。端口A設(shè)置為方式0，輸出打印數(shù)據(jù)，端口C的PC7產(chǎn)生負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC2連接打印機(jī)的BUSY信號(hào)查詢其狀態(tài)。假設(shè)8255A的A、B、C口的I/O地址為FFF8H、FFFAH和FFFCH，控制端口地址為FFFEH。；初始化程序段

MOVDX,0FFFEHMOVAL,81H;A口方式0輸出,C口上半部輸出,;下半部輸入

OUTDX,AL;輸出工作方式字MOVAL,0FH;C口的置位/復(fù)位控制字,;使PC7=1,即置STROBE=1OUTDX,ALPUSHAX;輸出打印數(shù)據(jù)子程序,打印數(shù)據(jù)7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例

PUSHDXPM:MOVDX,0FFFCHINAL,DX；查詢PC2ANDAL,04H；BUSY=0?JNZPM;忙,則等待,D2=1表示忙

MOVDX,0FFF8H;不忙，則輸出數(shù)據(jù)

MOVAL,AHOUTDX,ALMOVDX,0FFFEHMOVAL,0EH;使PC7=0,即置

STROBE=0OUTDX,ALNOP；適當(dāng)延時(shí)，產(chǎn)生一定寬度的低電平

NOPMOVAL,0FH；使PC7=1,置STROBE=1OUTDX,ALPOPDXPOPAXRET7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例用方式1與打印機(jī)接口8255A的端口A工作于選通輸出方式，PC7作為輸出信號(hào)，PC6作為輸入信號(hào)，而PC3作為INTRA輸出信號(hào)；另外，可用程序控制INTEA(PC6)，決定是否采用中斷方式。打印機(jī)接口的時(shí)序與8255A的選通輸出方式的時(shí)序類似，但略有差別，用單穩(wěn)電路74LS123即可滿足雙方的時(shí)序要求，見圖7.8。7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例假設(shè)8255A的A、B、C口的I/O地址為FFF8H、FFFAH和FFFCH。控制端口的地址為FFFEH。以下為采用選通方式輸出緩沖區(qū)BUF中的打印字符的子程序，輸出的字節(jié)數(shù)為M。PRINTPROCPUSHAX；保護(hù)寄存器

PUSHBXPUSHCXPUSHDXMOVDX,0FFFEH；設(shè)定A口為選通輸出方式

MOVAL,0A0H7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例OUTDX,ALMOVAL,0CH；使INTEA(PC6)為0，禁止中斷

OUTDX,ALMOVCX,M；打印字節(jié)數(shù)送CXMOVBX,OFFSETBUF；取緩沖區(qū)首址送BXPRINT1:MOVAL,[BX]；取一個(gè)數(shù)據(jù)

MOVDX,0FFF8HOUTDX,AL；從A口輸出

MOVDX,0FFFCHPRINT2:INAL,DX；讀C口

TESTAL,80H；檢測(cè)

EMBEDEquation.3

A(PC7)為1否？

JZPRINT2；為0，則繼續(xù)檢測(cè)

INCBX；為1，說明數(shù)據(jù)已輸出

LOOPPRINT1；準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)據(jù)輸出

POPDX；打印結(jié)束，恢復(fù)寄存器

POPCXPOPBXPOPAXRET；返回PRINTENDP7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例8255A與鍵盤接口7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例

如圖7.9是1個(gè)矩陣式鍵盤，這個(gè)矩陣分為3行3列，如果鍵4按下，則第1行和第1列線接通而形成通路。如果第1行線接低電平，則鍵4的閉合，會(huì)使第1列線也輸出低電平。矩陣式鍵盤工作時(shí)，就是按行線和列線的電平來識(shí)別閉合鍵的。行反轉(zhuǎn)法是識(shí)別鍵盤的常用方法。它的原理是：將行線接一個(gè)數(shù)據(jù)端口，先讓它工作在輸出方式；將列線也接到一個(gè)數(shù)據(jù)端口，先讓它工作在輸入方式。程序使CPU通過輸出端口往各行線上送低電平，然后讀入列線值。如果此時(shí)有某鍵被按下，則必定會(huì)使某列線值為0。接著，程序再對(duì)兩個(gè)端口進(jìn)行方式設(shè)置，使接行線的端口改為輸入方式，接列線的端口改為輸出方式。并且，將剛才讀得的列值從列線所接端口輸出，再讀取行線的輸入值，那么，閉合鍵所在的行線值必定為0。這樣，當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)，必定可以讀得一對(duì)唯一的行值和列值。因此，要實(shí)現(xiàn)上述行反轉(zhuǎn)法，行、列線所接的數(shù)據(jù)端口應(yīng)能夠改變輸入、輸出方式,而8255A的3個(gè)端口正好具有這個(gè)功能。7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例

為了查找鍵代碼，鍵盤程序設(shè)計(jì)時(shí)，可將各個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的行、列值放在一個(gè)表中，程序通過查表來確定哪一個(gè)鍵被按下，進(jìn)而在另一個(gè)表中找到這個(gè)鍵的代碼。如果遇到多個(gè)鍵同時(shí)閉合的情況，則輸入的行值或者列值中一定有一個(gè)以上的0，而由程序預(yù)選建立的鍵值表中不會(huì)有此值，因而可以判為重鍵而重新查找。所以，用這種方法可以方便地解決重鍵問題。7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例KEY1:…；設(shè)置行線接輸出端口ROWPORT，列線接輸入端口COLPORT，

并判斷是否有鍵按下KEY2:MOVAL,00HMOVDX,ROWPORTOUTDX,AL；行線全為低

MOVDX,COLPORTINAL,DX；讀取列值

CMPAL,0FFHJZKEY2；無閉合鍵，循環(huán)等待

PUSHAX；有閉合鍵，保存列值PUSHAX…；設(shè)置行線接輸入端口ROWPORT，列線接輸出端口COLPORTMOVDX,COLPORTPOPAXOUTDX,AL；輸出列值

MOVDX,ROWPORTINAL,DX；讀取行值POPBX；結(jié)合行列值，此時(shí)

MOVAH，BL；AL=行值，AH=列值7.1.4

8255A的應(yīng)用舉例MOVSI,OFFSETTABLE；TABLE為鍵值表MOVDI,OFFSETCHAR；CHAR為鍵對(duì)應(yīng)的代碼

MOVCX,64；鍵的個(gè)數(shù)KEY3:CMPAX,[SI]；與鍵值比較JZKEY4；相同，說明查到

INCSI；不相同，繼續(xù)比較

INCSIINCDILOOPKEY3JMPKEY1；全部比較完，仍無相同，說明是重鍵KEY4:MOVAL,[DI]；獲取鍵代碼送AL

…

；判斷按鍵是否釋放，沒有則等待

CALLDELAY；按鍵釋放，延時(shí)消除抖動(dòng)

…

；后續(xù)處理TABLEDW0FEFEH；鍵0的行列值(鍵值)DW0FDFEH；鍵1的行列值

DW0FBFEH；鍵2的行列值

…

；全部鍵的行列值CHARDB…

；鍵0的代碼

DB…

；鍵1的代碼

…

；全部鍵的代碼7.2可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253－5微機(jī)控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)提出這樣的要求：按一定的采樣周期對(duì)處理對(duì)象進(jìn)行采樣或定時(shí)檢測(cè)某些參數(shù)或在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和多任務(wù)操作系統(tǒng)中，可以利用定時(shí)器產(chǎn)生的定時(shí)中斷進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度；用計(jì)數(shù)器對(duì)外部事件計(jì)數(shù)，即記錄外設(shè)提供的脈沖個(gè)數(shù)，例如啤酒自動(dòng)生產(chǎn)線上對(duì)酒瓶的計(jì)數(shù)裝置等。因此，定時(shí)計(jì)數(shù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)中具有極為重要的作用。計(jì)數(shù)器和定時(shí)器都由數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)電路構(gòu)成。計(jì)數(shù)器記錄外設(shè)提供的具有一定隨機(jī)性的脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)。定時(shí)器記錄高精度晶振脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，只要保證計(jì)數(shù)脈沖的間隔相等，則計(jì)數(shù)值就代表了時(shí)間的流逝，因此可以輸出準(zhǔn)確的時(shí)間間隔。實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)有3種方法有：軟件定時(shí)、不可編程的硬件定時(shí)和可編程的定時(shí)。7.2可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253－5不可編程的硬件定時(shí)/計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)或定時(shí)的要求，例如采用數(shù)字電路中的分頻器將系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸l產(chǎn)生需要的定時(shí)信號(hào)；也可以采用單穩(wěn)電路或簡(jiǎn)易定時(shí)電路(如常用的555定時(shí)器)由外接RC電路控制定時(shí)時(shí)間。若要改變計(jì)數(shù)/定時(shí)的要求，必須改變電路參數(shù)，通用性和靈活性差，而且定時(shí)精度也不高。7.2可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253－5軟件定時(shí)/計(jì)數(shù)根據(jù)CPU執(zhí)行每條指令需要一定的時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行一些指令就會(huì)占用一段固定的時(shí)間，通過適當(dāng)?shù)剡x取指令和循環(huán)次數(shù)便很容易實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，這種方法不需要增加硬件，可通過編程來控制和改變定時(shí)時(shí)間，靈活方便，節(jié)省費(fèi)用，但要占用CPU的資源。7.2可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253－5軟件定時(shí)/計(jì)數(shù)采用可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，其定時(shí)計(jì)數(shù)功能可由程序靈活地設(shè)定，定時(shí)值和定時(shí)范圍也可用程序確定和改變，而且具有多種工作方式，可以輸出多種控制信號(hào)，計(jì)時(shí)也精確，穩(wěn)定，并行工作，不占用CPU的時(shí)間。本節(jié)介紹的8253－5PIT(programmableIntervalTimer)就是一種可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片。

7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能

8253是一片具有3個(gè)獨(dú)立通道的16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片，使用單一+5V電源，24引腳雙列直插式封裝，如圖7.11所示。它有5種基本功能：3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)范圍為1~65536；每個(gè)計(jì)數(shù)器均可以按二進(jìn)制或二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)，二進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)最大計(jì)數(shù)值是65536，二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)最大計(jì)數(shù)值是10000，計(jì)數(shù)形式均為0000H；計(jì)數(shù)器速率可達(dá)2MHz；可編程6種不同的工作方式；所有輸入和輸出都與TTL兼容。7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能8253-5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253-5由4部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖和引腳圖見圖7.11。7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能數(shù)據(jù)總線緩沖器

數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個(gè)三態(tài)雙向8位數(shù)據(jù)緩沖器，8根數(shù)據(jù)線D0~D7可直接掛在數(shù)據(jù)總線上。CPU通過8位數(shù)據(jù)總線D0~D7傳送如下信息：①向控制寄存器寫入控制字；②向某計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)初值；③CPU通過緩沖器讀取計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。讀/寫控制邏輯決定三個(gè)計(jì)數(shù)器和控制字寄存器中哪一個(gè)能進(jìn)行工作，并控制內(nèi)部總線上數(shù)據(jù)傳送的方向。 控制字寄存器控制字寄存器接收從CPU來的控制字，并由控制字的D7、D6位的編碼決定該控制字寫入哪個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器，控制寄存器只能寫入，不能讀出。

7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能計(jì)數(shù)器

8253有3個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)完全相同，如圖7.12所示。每一個(gè)通道有一個(gè)16位減法計(jì)數(shù)器，還有對(duì)應(yīng)的16位初值寄存器和輸出鎖存器。每個(gè)計(jì)數(shù)器都可以對(duì)其CLK輸入端輸入的脈沖按照二進(jìn)制或BCD碼從預(yù)置的初值開始進(jìn)行減1計(jì)數(shù)，當(dāng)減至0時(shí)，從OUT端輸出一個(gè)信號(hào)。計(jì)數(shù)的開始由軟件啟動(dòng)或硬件門控信號(hào)GATE控制。計(jì)數(shù)開始前寫入的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器。計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而初值寄存器中的初值不變。輸出鎖存器則用于寫入鎖存命令時(shí)鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值。7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能8253－5的引腳功能與CPU的接口信號(hào)①D0~D7——三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。與CPU數(shù)據(jù)總線相連，用于傳遞CPU與8253之間的數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息；② ——片選信號(hào)，輸入，低電平有效；③ ——寫信號(hào)，輸入，低電平有效，用于控制CPU對(duì)8253的寫操作，可與A1，A0信號(hào)配合以決定是寫入控制字還是計(jì)數(shù)初值；④ ——讀信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控制CPU對(duì)8253的讀操作，可與A1，A0信號(hào)配合讀取某個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值；⑤ A0，A1-——地址輸入線。用于8253內(nèi)部尋址的4個(gè)端口，即3個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制字寄存器。一般與CPU低位的地址線相連。7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能7.2.18253－5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能與外部設(shè)備的接口信號(hào)

① CLK0(CLK1，CLK2)——時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。CLK可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可以是由其他脈沖源提供。8253規(guī)定加在CLK引腳的輸入時(shí)鐘周期不得小于380ns；② GATE0(GATE1，GATE2)——門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)或停止計(jì)數(shù)的操作。當(dāng)GATE為高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)器工作，當(dāng)GATE為低電平時(shí)，禁止計(jì)數(shù)器工作；③ OUT0(OUT1，OUT2-)-——計(jì)數(shù)輸出端。在不同工作方式中，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT引腳上必輸出相應(yīng)的信號(hào)。7.2.28253－5的工作方式

8253是一種面向微機(jī)系統(tǒng)的專用接口芯片，它的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的規(guī)定有6種不同的工作方式，每種工作方式中都有以下4種情況：① 寫入控制字后輸出的變化；② 正常計(jì)數(shù)的波形圖；③ 正在計(jì)數(shù)過程中改變門控信號(hào)GATE后對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)工作的影響；④ 正在計(jì)數(shù)的過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)工作的影響。7.2.28253－5的工作方式6種工作方式，不論用哪種工作方式，都遵守下面幾條基本規(guī)則：① 控制字寫入計(jì)數(shù)器時(shí)，所有的控制邏輯電路立即復(fù)位，輸出端OUT進(jìn)入初始狀態(tài)(高電平或者低電平)。② 初始值寫入以后，要經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿，計(jì)數(shù)執(zhí)行部件才開始進(jìn)行計(jì)數(shù)。7.2.28253－5的工作方式通常，在時(shí)鐘脈沖CLK的上升沿時(shí)，門控信號(hào)GATE被采樣。對(duì)于一種給定的模式，對(duì)門控信號(hào)的觸發(fā)方式是有具體規(guī)定的，即或者用電平觸發(fā)，或者用邊沿觸發(fā)，在有的模式中，兩種方式都允許。具體講，8253的模式0、4中，門控信號(hào)為電平觸發(fā)；模式1、5中，門控信號(hào)為上升沿觸發(fā)；而在模式2、3中，既可用電平觸發(fā)，也可用上升沿觸發(fā)。用電平觸發(fā)的情況下，在時(shí)鐘脈沖的上升沿對(duì)門控信號(hào)電平進(jìn)行采樣。在上升沿觸發(fā)的情況下，要用到8253計(jì)數(shù)器內(nèi)部的一個(gè)邊沿觸發(fā)器。邊沿觸發(fā)器在這里是專門用來檢測(cè)門控脈沖上升沿的，另一方面，計(jì)數(shù)器控制邏輯電路在每個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿對(duì)邊沿觸發(fā)器采樣，以檢測(cè)邊沿觸發(fā)器是否被外部門控脈沖觸發(fā)過。所以，當(dāng)門控脈沖上升沿到來時(shí)，使邊沿觸發(fā)器置位，在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)，邊沿觸發(fā)器被采樣，采樣之后，又被復(fù)位。在邊沿觸發(fā)情況下，門控信號(hào)可以是很窄的脈沖，而且既可為正脈沖，也可為負(fù)脈沖，而在電平觸發(fā)的情況下，門控信號(hào)必須在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿前保持高電平，否則，此門控信號(hào)將無效。在時(shí)鐘脈沖的下降沿，計(jì)數(shù)器作減1計(jì)數(shù)。0是計(jì)數(shù)器所能容納的最大初始值，因?yàn)樵谶@里，用二進(jìn)制時(shí)，0相當(dāng)于216，用BCD碼時(shí)，0相當(dāng)于104。7.2.28253－5的工作方式方式0—計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)中斷方式

方式0的工作時(shí)序如圖7.13(a)~(c)所示。圖中，CW表示8253的控制字，LSB表示低8位計(jì)數(shù)值。如果是16位計(jì)數(shù)方式，則還有高8位計(jì)數(shù)值MSB。計(jì)數(shù)過程

當(dāng)寫入方式0控制字后，OUT立即變?yōu)榈碗娖剑⑶以谟?jì)數(shù)過程中一直維持低電平。若GATE=1，寫入初值后，在信號(hào)上升沿之后的下一個(gè)CLK脈沖計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器，并開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，OUT輸出變?yōu)楦唠娖剑乙恢北３值皆撏ǖ乐匦卵b入計(jì)數(shù)值或重新設(shè)置工作方式為止，此信號(hào)可用于申請(qǐng)中斷。按方式0計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器只計(jì)1遍。圖7.13(a)為方式0正常計(jì)數(shù)波形。7.2.28253－5的工作方式GATE信號(hào)的影響

GATE為高電平，允許計(jì)數(shù)，GATE為低電平，暫停計(jì)數(shù)，當(dāng)GATE重新為高電平時(shí)又恢復(fù)計(jì)數(shù)。圖7.13(b)為方式0時(shí)GATE信號(hào)對(duì)波形的影響。改變計(jì)數(shù)值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響

方式0是寫一次計(jì)數(shù)值，計(jì)一遍數(shù)，計(jì)數(shù)器不會(huì)自動(dòng)重裝初值重新開始計(jì)數(shù)。如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的計(jì)數(shù)初值，則在寫入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初值是立即有效的。圖7.13(c)為方式0時(shí)計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)波形的影響。

7.2.28253－5的工作方式7.2.28253－5的工作方式

方式1—可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

方式1的工作時(shí)序如圖7.14(a)~(c)所示。由外部門控信號(hào)GATE上升沿觸發(fā)，使輸出端變?yōu)榈碗娖剑a(chǎn)生一單拍負(fù)脈沖信號(hào)，脈沖寬度由計(jì)數(shù)值決定，波形如單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的波形。計(jì)數(shù)過程

寫入控制字后，OUT輸出為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值N后，計(jì)數(shù)器并不開始計(jì)數(shù)，而要等到GATE上升沿后的下一個(gè)CLK輸入脈沖的下降沿，OUT輸出變低，計(jì)數(shù)才開始。計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)，OUT輸出變高，從而產(chǎn)生一個(gè)寬度為N個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖。圖7.14(a)為方式1正常計(jì)數(shù)波形。7.2.28253－5的工作方式GATE信號(hào)的影響

在計(jì)數(shù)過程中，若來一個(gè)門控信號(hào)的上升沿，終止原來的計(jì)數(shù)過程，在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值起重新計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)結(jié)束后，若再來一個(gè)GATE信號(hào)上升沿，則下一個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿又從初值開始計(jì)數(shù)，而不需要重新寫入初值，即門控信號(hào)可重新觸發(fā)計(jì)數(shù)。圖7.14(b)為方式1時(shí)GATE信號(hào)對(duì)波形的影響。

改變計(jì)數(shù)值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，不會(huì)立即影響計(jì)數(shù)過程，只有下一個(gè)門控信號(hào)到來后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿，才終止原來的計(jì)數(shù)過程，按新值開始計(jì)數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)束前沒有GATE觸發(fā)信號(hào)，則原來計(jì)數(shù)過程正常結(jié)束，即新的初值下次有效。圖7.14(c)為方式1時(shí)計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)波形的影響。7.2.28253－5的工作方式7.2.28253－5的工作方式方式2—頻率發(fā)生器

方式2的工作時(shí)序如圖7.15(a)~(c)所示。這種方式的功能如同一個(gè)N分頻計(jì)數(shù)器，輸出是輸入時(shí)鐘按照計(jì)數(shù)值N分頻后的一個(gè)連續(xù)脈沖。計(jì)數(shù)過程寫入控制字后的時(shí)鐘上升沿，輸出端OUT變成高電平。若GATE=1，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減1計(jì)數(shù)。減到1時(shí)，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?，減到0時(shí)，輸出OUT又變成高電平，從初值開始新的計(jì)數(shù)過程，即方式2能自動(dòng)重裝初值，輸出固定頻率的脈沖。因此若裝入計(jì)數(shù)初值為N，則OUT引腳上每隔N個(gè)時(shí)鐘脈沖就輸出一個(gè)負(fù)脈沖，其頻率為輸入時(shí)鐘脈沖頻率的1/N，故方式2也稱為分頻器。圖7.15(a)為方式2正常計(jì)數(shù)波形。7.2.28253－5的工作方式GATE信號(hào)的影響

GATE信號(hào)為低電平終止計(jì)數(shù)，而由低電平恢復(fù)為高電平后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿重新從初值開始計(jì)數(shù)。圖7.15(b)為方式2時(shí)GATE信號(hào)對(duì)波形的影響。改變計(jì)數(shù)值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響

如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，且GATE信號(hào)一直維持高電平，則新的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，但在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初值下次有效。圖7.15(c)為方式2時(shí)計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)波形的影響。7.2.28253－5的工作方式7.2.28253－5的工作方式方式3—方波發(fā)生器

方式3的工作時(shí)序如圖7.16(a)、(b)所示。這種方式類似于方式2，不同的是OUT輸出是方波。當(dāng)計(jì)數(shù)值N為偶數(shù)時(shí)，對(duì)前計(jì)數(shù)時(shí)OUT輸出為高電平，對(duì)后計(jì)數(shù)時(shí)OUT輸出為低電平。圖7.16(a)為方式3中，計(jì)數(shù)值為偶數(shù)時(shí)的波形。當(dāng)計(jì)數(shù)值N為奇數(shù)時(shí)對(duì)前計(jì)數(shù)時(shí)OUT輸出為高電平，對(duì)后計(jì)數(shù)時(shí)OUT輸出為低電平。GATE信號(hào)對(duì)計(jì)數(shù)的影響及改變計(jì)數(shù)值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響與方式2相同。圖7.16(b)為方式3中，計(jì)數(shù)值為奇數(shù)時(shí)的波形。7.2.28253－5的工作方式7.2.28253－5的工作方式方式4—軟件觸發(fā)選通方式計(jì)數(shù)過程

寫入方式控制字后，OUT輸出高電平。若GATE=1，寫入初值的下一個(gè)CLK脈沖開始減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)0值，OUT輸出為低電平，持續(xù)一個(gè)CLK脈沖周期后再恢復(fù)到高電平。圖7.17(a)為方式4正常計(jì)數(shù)波形。門控信號(hào)的影響

GATE=1，允許計(jì)數(shù)；GATE信號(hào)變低，禁止計(jì)數(shù)，輸出維持當(dāng)時(shí)的電平，直到GATE變成高電平后繼續(xù)計(jì)數(shù)，從OUT端輸出一個(gè)負(fù)脈沖。圖7.17(b)為方式4時(shí)GATE信號(hào)對(duì)波形的影響。改變計(jì)數(shù)值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響

在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，則在寫入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將新的初值計(jì)數(shù)，即新值是立即有效的，因此被稱為軟件觸發(fā)選通方式。圖7.17(c)為方式4時(shí)計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)波形的影響。7.2.28253－5的工作方式方式5—硬件觸發(fā)選通方式計(jì)數(shù)過程

寫入控制字后，輸出OUT即為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而是由門控脈沖的上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)器減到0時(shí)輸出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為一個(gè)TCLK的負(fù)脈沖，然后輸出恢復(fù)為高電平，直到GATE信號(hào)再次觸發(fā)。圖7.18(a)為方式5正常計(jì)數(shù)波形。門控信號(hào)的影響

若在計(jì)數(shù)過程中，又有一個(gè)門控信號(hào)的上升沿，則立即終止當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，且在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿，又從初值開始計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，來一個(gè)門控上升沿，計(jì)數(shù)器也會(huì)在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值開始減1計(jì)數(shù)，即門控信號(hào)上升沿任何時(shí)候到來都會(huì)立即觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)過程。圖7.18(b)為方式5時(shí)GATE信號(hào)對(duì)波形的影響。7.2.28253－5的工作方式新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響

如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，則新的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只有到下一個(gè)門控信號(hào)上升沿到來后，才從新的初值開始減1計(jì)數(shù)。即新的計(jì)數(shù)初值在下一個(gè)門控信號(hào)上升沿觸發(fā)后有效。圖7.18(c)為方式5時(shí)計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值對(duì)波形的影響。7.2.28253－5的工作方式7.2.28253－5的工作方式7.2.38253-5的初始化

使用8253-5時(shí)，首先要由CPU對(duì)8253－5寫入控制命令字。8253-5的控制字有4個(gè)主要功能：選擇計(jì)數(shù)器；確定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式；確定計(jì)數(shù)器的工作方式；確定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的數(shù)制。

8253-5控制字的格式

7.2.38253-5的初始化8253-5的初始化編程寫入控制字

用輸出指令向控制字寄存器寫入一個(gè)控制字，以選定計(jì)數(shù)器通道，規(guī)定該計(jì)數(shù)器的工作方式和計(jì)數(shù)格式。寫入控制字還起到復(fù)位作用，使輸出端OUT變?yōu)橐?guī)定的初始狀態(tài)，并使計(jì)數(shù)器清0。寫入計(jì)數(shù)初值

用輸出指令向選中的計(jì)數(shù)器端口地址中寫入一個(gè)計(jì)數(shù)初值，初值設(shè)置時(shí)要符合控制字中有關(guān)格式的規(guī)定。初值可以是8位數(shù)據(jù)，也可以是16位數(shù)據(jù)。若是8位數(shù)，只要用一條輸出指令就可完成初值的設(shè)置。如果是16位數(shù)，則必須用兩條輸出指令來完成，而且規(guī)定先送低8位數(shù)據(jù)，后送高8位數(shù)據(jù)。注意，計(jì)數(shù)初值為0時(shí)，若為16位計(jì)數(shù)，也要分成兩次寫入。對(duì)3個(gè)計(jì)數(shù)器通道的編程沒有先后順序的規(guī)定，可任意選擇某一個(gè)計(jì)數(shù)器通道進(jìn)行初始化編程，只要符合先寫入控制字，后寫入計(jì)數(shù)初值的規(guī)定即可。7.2.38253-5的初始化【例7-3】在某微機(jī)系統(tǒng)中，8253的3個(gè)計(jì)數(shù)器的端口地址分別為3F0H、3F2H和3F4H，控制字寄存器的端口地址為3F6H，要求8253的通道0工作于方式2，BCD計(jì)數(shù)，并已知對(duì)它寫入的計(jì)數(shù)初值n=3698(十進(jìn)制數(shù))，則初始化程序?yàn)椋篗OVAL，00110101B；控制字：選擇通道0，先讀/寫低字節(jié)，后高字節(jié)，方式2，BCD計(jì)數(shù)MOVDX，3F6H；指向控制口OUTDX，AL；送控制字MOVAL，98H；計(jì)數(shù)值低字節(jié),代表00110100BCDMOVDX，3F0H；指向計(jì)數(shù)器0端口OUTDX，AL；先寫入低字節(jié)MOVAL，36H；計(jì)數(shù)值高字節(jié),代表0001010BCDOUTDX，AL；后寫入高字節(jié)7.2.38253-5的初始化

由于8086CPU數(shù)據(jù)線總線為16位。CPU在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，總是將低8位數(shù)據(jù)送往偶地址端口，將高8位數(shù)據(jù)送到奇地址端口。當(dāng)僅具有8位數(shù)據(jù)總線的存儲(chǔ)器或I/O接口芯片與8086的16位數(shù)據(jù)總線相連時(shí)，既可以連到高8位數(shù)據(jù)總線，也可以接在低8位數(shù)據(jù)總線上。在實(shí)際設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，為了方便起見，常將這些芯片的數(shù)據(jù)線D7~D0接到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的低8位，這樣，CPU就要求芯片內(nèi)部的各個(gè)端口都使用偶地址，如本例中的地址3F0H、3F2H、3F4H和3F6H。CPU訪問這些端口時(shí)，必須將地址總線的A0置為0。因此，CPU往往用地址總線中的A2A1實(shí)現(xiàn)端口選擇，即將系統(tǒng)地址線A2連到8253的A1引腳，而將系統(tǒng)地址線A1與8253的A0引腳相連。如果8253與8位數(shù)據(jù)總線的微機(jī)相連，如8088CPU，只要將A1A0分別與地址總線的最低兩位A1A0相連即可。比如，在以8088為CPU的PC/XT機(jī)中，地址總線高位部分(A9~A4)用于I/O端口譯碼，形成選擇各I/O芯片的片選信號(hào)，低位部分(A3~A0)用于各芯片內(nèi)部端口的尋址。若8253的端口基地址為50H，則通道0，1，2和控制字寄存器端口的地址分別為50H，51H，52H和53H。7.2.38253-5的初始化8253-5的讀取計(jì)數(shù)值的方法8253工作過程中，CPU可用輸入指令讀取任一通道的計(jì)數(shù)值。CPU讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。但8253的計(jì)數(shù)器是16位，所以要分2次讀至CPU。因此，若不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)變化了。鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值有下面兩種方法：① 利用GATE信號(hào)使計(jì)數(shù)過程暫停。② 向8253寫入一個(gè)方式控制字，令8253通道的鎖存器鎖存。8253的每個(gè)通道都有一個(gè)16位鎖存器，平時(shí)它的值隨著通道計(jì)數(shù)器的值變化。當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值鎖存(計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù))，于是CPU讀取的就是鎖存器的值。當(dāng)對(duì)計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)數(shù)值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨計(jì)數(shù)器變化。7.2.38253-5的初始化【例7-4】要讀取例2中計(jì)數(shù)器0的當(dāng)前計(jì)數(shù)值，則編程如下：MOVAL，00000000B；控制字：選擇通道0，鎖存MOVDX，3F6H；指向控制口OUTDX，AL；送控制字MOVDX，3F0H；指向計(jì)數(shù)器0端口INAL，DX；讀入通道0的計(jì)數(shù)值低8位MOVBL,AL；低8位暫存BL中INAL，DX；讀入通道0的計(jì)數(shù)值高8位MOVBH,AL；高8位暫存BH中7.2.48253-5的應(yīng)用舉例8253-5計(jì)數(shù)功能的應(yīng)用

用8253-5監(jiān)視一個(gè)生產(chǎn)流水線，每通過50個(gè)工件，揚(yáng)聲器響5s，頻率為2000Hz。工件從光源與光敏電阻之間通過時(shí)，在晶體管的發(fā)射極上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)滿50個(gè)脈沖后，連續(xù)輸出2000Hz的方波，持續(xù)5s后停止輸出。圖7.20為8253的應(yīng)用示意圖。7.2.48253-5的應(yīng)用舉例圖7.208253的應(yīng)用示意圖7.2.48253-5的應(yīng)用舉例工作方式選擇本例中，通道0做計(jì)數(shù)器工作于方式2，自動(dòng)重裝載計(jì)數(shù)，通道1做定時(shí)器工作于方式3，輸出方波信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)、濾波后送揚(yáng)聲器控制字設(shè)置通道0計(jì)數(shù)器工作于方式2，采用BCD計(jì)數(shù)，因計(jì)數(shù)初值為50，采用RL1RL0=01(讀/寫計(jì)數(shù)器的低8位)，則工作方式控制字為00010101。通道1計(jì)數(shù)器工作于方式3，CLK1接2.5MHz時(shí)鐘，要求產(chǎn)生2000Hz的方波，則計(jì)數(shù)初值應(yīng)為2.5×106/2000=1250，采用RL1RL0=11(先讀/寫低8位，后讀/寫高8位)，BCD計(jì)數(shù)。則工作方式字為01110111。編程設(shè)通道0的地址為40H，通道1的地址為41H，控制口地址為43H，8255A的口地址為80H，則主程序?yàn)椋?.2.48253-5的應(yīng)用舉例MOV AL，15H；通道初始化OUT 43H，A