微机原理与接口技术梁建武 第5章2

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1、微机原理及接口技术主编梁建武中国水利水电出版社5.2定时/计数器控制接口技术定时控制在微机系统中极为重要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如果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在微机应用系统中，经常会有这样的应用要求：一种是要求有一些外部实时时钟，以实现延时控制或定时；另一种是要求能对外部事件计数的计数器。在微机系统中，常采用一下三种方法实现：软件定

2、时，不可编程硬件定时和可编程硬件定时。软件延时——利用微处理器执行一个延时程序段实现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5.2.18253/8254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1.8253/8254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

3、RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2计数器结构示意图预置寄存器GATECLKOUT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，可分成电平控制和上升沿控制两种类型OUT计数器输出信号—

4、—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2.与处理器接口D0~D7数据线A0~A1地址线RD*读信号WR*写信号CS*片选信号CS*A1A0I/O地址读操作RD*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5.2.28253/8254的工作方式8253有6种工作方式，由方式控制字确定熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问题，选择正确的工作方式每种工作方式的过程类似：⑴设定工作方

5、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计数结束产生中断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1可编程单稳态触发器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2频率发生器（分频器）03124GATEOUTCLK4方式2031240312403124WR方式

6、3方波发生器03124GATEOUTCLK4方式3031240312403124WR方式4软件触发选通脉冲GATEOUTCLK031244方式42233310WR方式5硬件触发选通脉冲GATEOUTCLK031244方式522333110WR工作方式GATE引脚输入状态所起的作用OUT引脚输出状态低电平下降沿上升沿高电平方式0禁止计数暂停计数置入初值后WR上升沿开始计数，由GATE的上升沿继续计数(软触发单次）允许计数计数过程中输出低电平。计数至0输出高电平方式1不影响不影响置入初值后，GATE

7、的上升沿开始计数，或重新开始计数。(硬触发单次）不影响计数输出宽度为n个CLK的低电平（单次）方式2禁止计数停止计数置入初值后，WR上升沿开始计数，由GATE的上升沿重新开始计数(软触发循环）允许计数输出宽度为n个CLK宽度为1个CLK的负脉冲方式3禁止计数停止计数置入初值后，WR上升沿开始计数，由GATE的上升沿重新开始计数(软触发循环）允许计数输出宽度为n个CLK的方波（重复波形）方式4禁止计数停止计数置入初值后，WR上升沿开始计数，由GATE的上升沿重新开始计数(软触发单次）允许计数计数至

8、0，输出宽度为1个CLK的负脉冲（单次）方式5不影响不影响置入初值后，GATE的上升沿开始计数，或重新开始计数。(硬触发单次）不影响计数计数至0，输出宽度为1个CLK的负脉冲（单次）各种工作方式的输出波形方式0方式1方式2方式3方式4方式50N0N0N0/N110NN/2N/20/N0N01N01N01讨论：计数开始的时刻计数开始的时刻需要注意：处理器写入8253的计数初值只是写入了预置寄存器，之后到来的第一个CLK输入脉冲（需先由低电平变高，再由高变低）才将预置寄存器的初值送到减1计数器。从第