《计算器定时器》PPT课件

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1、河南科技大学电子信息工程学院计算机接口技术第7章可编程计数器／定时器接口芯片8253知识点：了解8253内部结构及管脚功能；掌握8253工作原理及六种工作方式；掌握8253控制字及编程应用。难点：8253的六种工作方式及编程应用。1计算机接口技术7.1概述在微机系统中，常用到定时功能，如定时中断、定时采样、定时检测等等；此外，还需要计数功能，以实现对外部事件的计数，如对生产线上零件或产品的计数，对大桥和高速公路上车流量的统计等等。定时与计数的本质是相同的——对脉冲信号进行计数。如果计数的对象是与外部事件

2、相对应的脉冲信号（周期可以不相等），即为计数。如果计数的对象是标准的内部时钟信号，由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时。所以，定时的本质就是计数，当脉冲信号是周期信号时，计数就可以用于定时。如脉冲信号是周期为1秒的周期信号，则计数60次就是1分，计满60分就是1小时，计满24小时就是1天。2计算机接口技术CPU执行每条指令都需要一定的时间，重复执行一些指令就会占用一段固定的时间，因此，可运用软件编程的方法，适当地选取一些指令和循环次数便能实现定时功能。1、定时的三种方法1）

3、软件定时例：MOVCX，1000DEALY：MOVBX，1234HLOOPDEALY优点：不需要增加硬件，只需通过编程来控制和改变定时时间，灵活方便，节省费用。缺点：CPU重复执行的这段程序，程序本身并没有什么具体执行目的，仅为了延时，从而降低了CPU利用率。3计算机接口技术利用专门的定时电路实现定时，如利用555定时器外接RC构成的定时电路。2)不可编程的硬件定时优点：电路结构简单，价格便宜，通过改变电阻或电容值，可以在一定的定时范围内改变定时时间。缺点：电路在硬件已连接好的情况下，定时时间和范围不能

4、由程序来控制和改变，而且定时精度不高。4计算机接口技术3）可编程的硬件定时在微机系统中，常采用软件、硬件相结合的方法实现定时，如用可编程计数器/定时器芯片（如Intel8253）构成一个方便灵活的计数定时电路。这种电路不仅定时值和定时范围可由软件编程来确定和改变，而且具有多种工作方式，可以输出多种形式的控制信号，以CPU的时钟信号为输入脉冲信号，故定时精确。与CPU并行工作，应用广泛。系统也可以利用计数器/定时器芯片对外部事件进行计数。5计算机接口技术2、外部事件计数高速公路入口的车辆计数系统6计算机接

5、口技术7.2可编程计数器/定时器接口芯片82531．8253的主要功能①具有3个独立的16位计数器通道，最大计数范围为0～65535；②每个计数器都可以按照二进制或二—十进制（BCD码）计数；③每个计数器的计数速率可高达2MHz；④每个计数器通道有6种工作方式，可通过程序进行设置；⑤所有的输入和输出都与TTL兼容。7计算机接口技术CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2计数器0计数器1计数器2数据总线缓冲器读/写逻辑控制字寄存器D7～D0A1A0WRRDCS内部总线

6、2．8253的内部结构双向、三态、8位，CPU通过数据总线缓冲器可向控制字寄存器写入控制字，向计数器写入计数初值；也可读出计数器当前计数值。接收来自CPU的控制信号。完成对8253各计数器的读/写操作。接收CPU写入的控制字，决定8253使用哪个计数器，工作方式、读/写格式、计数方式。计数器的门控信号计数器的输出信号计数器的时钟信号8计算机接口技术8253的编程结构工作过程：1、初值→CR→CE，CE减1计数，OL跟随CE变化，减到0，OUT输出结束信号。2、锁存命令到来，OL锁存当前计数，当计数被读走

7、，OL又随CE变化。9计算机接口技术计数器的内部结构与工作原理高8位低8位GATECLKOUT输出锁存器OL计数初值寄存器CR高8位低8位计数执行部件CE（16位减1计数器）高8位低8位1）16位计数初值寄存器CR存放计数初值可通过程序来设置2）计数执行部件CE一个16位减1计数器；初值是计数初值寄存器的内容；在GATE控制下，对CLK脉冲计数；启动后每出现一个CLK脉冲计数值减1；当减为0时通过OUT输出结束信号。3）输出锁存器OL通常随计数执行部件CE的内容变化;当接收到CPU锁存命令时，锁存当前的

8、计数值，而当前计数值被CPU读取后，OL内容又随CE的内容变化。4）CLK信号周期性时钟信号，定时器功能；非周期性计数信号，计数器功能。5）GATE信号控制输入端有多种控制作用（允许/禁止计数、启动/停止计数）10计算机接口技术数据总线缓冲器是一个三态、双向、8位缓冲器，用于将8253与系统数据总线D0~D7相连，实现CPU与8253之间数据的传送。CPU通过数据总线缓冲器向控制字寄存器写入确定8253工作方式的控制字；向某个计数器写入计数