《常用可编程接口芯》PPT课件

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1、第7章微型机接口技术可编程定时/记数器可编程并行接口串行通信和串行接口*模拟通道接口概述I/O接口的功能：地址译码和I/O设备选择信息的输入与输出数据的缓冲及锁存信息的转换可编程定时/计数器定时控制在微机系统中具有极为重要的作用，计数是许多过程控制领域常用的功能（P272）定时器由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔计数电路用于记录外设提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器定时功能的实现方法软件延时利用微处理器执行一个延时程序段实现不用硬件，但占用CPU时间、定时精度不高，随系统时钟频率改

2、变不可编程的硬件定时采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间定时电路简单、定时时间可以在一定范围改变可编程的硬件定时软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便灵活的定时电路具有多种工作方式、能够输出多种控制信号8253/8254定时计数器3个独立的16位计数器通道每个计数器有6种工作方式按二进制或十进制（BCD码）计数8254是8253的改进型8253/8254的内部结构和引脚D7～D0计数器0控制字寄存器计数器1计数器2内部数据总线数据总线缓冲器读写控制逻辑RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT21.计数器预置寄存器G

3、ATECLKOUT减1计数器输出锁存器计数初值存于预置寄存器；在计数过程中，减法计数器的值不断递减，而预置寄存器中的预置不变。输出锁存器用于写入锁存命令时，锁定当前计数值计数器的3个引脚CLK时钟输入信号在计数过程中，此引脚上每输入一个时钟信号（下降沿），计数器的计数值减1GATE门控输入信号控制计数器工作，当GATE引脚为低电平时，禁止计数器工作；只有当GATE为高电平时，才允许计数器工作OUT计数器输出信号当一次计数过程结束（计数值减为0），OUT引脚上将产生一个输出信号与处理器接口D0~D7数据线A0~A1地址线CS*片选信号RD*读信号WR*写信号CS*A1A0I/O地址读操作R

4、D*写操作WR*00000101001140H41H42H43H读计数器0读计数器1读计数器2无操作写计数器0写计数器1写计数器2写控制字8253/8254的工作方式8253有6种工作方式，由方式控制字确定每种工作方式的工作过程相类似：⑴设定工作方式⑵设定计数初值〔⑶硬件启动〕⑷计数初值进入减1计数器⑸每输入一个时钟计数器减1的计数过程⑹计数过程结束方式0：计数结束中断①②⑤④⑥GATEOUTCLK031244方式0WR①设定工作方式②设定计数初值④计数值送入计数器⑤计数过程⑥计数结束方式0的主要特点计数器只计数一遍，当计数到0时，并不恢复计数初值，且输出保持为高。8253内部是在CPU

5、写计数值的WR信号上升沿，将此值写入通道的预置寄存器，在WR信号上升沿后的下一个CLK脉冲，才将计数值由预置寄存器送至减1计数器作为初值，开始计数。所以，8253是在写计数值命令后经过一个输入脉冲，才将计数值装入减1计数器，下一个脉冲才开始计数。因此，如果设置计数初值为N，则输出信号OUT是在N+1个CLK脉冲之后才变高的。在计数过程中，可由门控制信号GATE控制暂停。当GATE=0时，计数暂停；当GATE变高后，就接着计数在计数过程中可以改变计数值。若是8位计数，则在写入新的计数值后，计数器将按新的计数值重新开始计数；如果是16位计数，在写入第一个字节后，计数器停止计数，在写入第二个字

6、节后，计数器便按照新的数值开始计数，即改变计数值是立即有效的方式1：可重复触发的单稳触发器①②⑤④⑥①设定工作方式②设定计数初值③③硬件启动④计数值送入计数器⑤计数过程⑥计数结束GATEOUTCLK031244方式1WR方式1的主要特点若设置的计数值为N，则输出的单拍脉冲的宽度即为N个输入脉冲间隔。当计数到0后，可再次由外部GATE触发启动，于是可再输出一个同样宽度的单拍脉冲，而不用再次送入一个计数值。在计数过程中，外部可发出门控脉冲进行再触发。在再触发脉冲上升沿之后的一个CLK脉冲的下降沿，计数器将重新开始计数。在计数过程中，CPU可改变计数值，这时计数过程不受影响，计数到0后输出为高

7、。若再次触发启动，则计数器将重按新输入的计数值计数，即计数值是下次有效。方式2：频率发生器（分频器）03124GATEOUTCLK4方式2031240312403124WR方式2的主要特点不用重新设置计数值，通道能够连续工作，输出固定频率的脉冲。计数器写入控制字和计数初值后，如GATE一直处于高电平，则在下一脉冲开始计数。这种通过写入计数初值使计数器同步，称为软件同步计数过程可由GATE控制脉冲。当GATE变低时，就暂停计数；在GA