[工学]微机原理与接口技术铁道大学第9章定时器计数器

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1、第9章定时/计数接口电路9.1定时/计数的基本概念9.2可编程定时/计数器Intel8253/82549.3Intel8254简介习题97/18/20219.1定时/计数的基本概念定时（计数）就是通过硬件或软件的方法产生一个时间基准，以此来实现对系统的定时或延时控制。要实现定时或延时控制，有三种主要方法：软件定时、纯硬件定时及可编程的硬件定时器/计数器。1.软件定时软件定时的方法是：由于执行每条指令都需要时间，则执行一个程序段就需要一个固定的时间，通过适当地挑选指令和安排循环次数来实现软件的定时。这种方

2、法由于要完全占用CPU的时间，因而降低了CPU的利用率。7/18/2021delayprocnearpushbxpushcx;保护现场movcx,0lop1:movbx,0lop2:decbxjnzlop2looplop1;共循环65536*65536次popcxpopbx;恢复现场retdelayendp7/18/20212.纯硬件定时它采用固定的电路，如可以采用小规模集成电路555，外接电阻和电容构成单稳延时电路。这样的定时电路简单，而且通过改变电阻和电容，可以使定时在一定的范围内调整。但它由纯硬件

3、来完成，给使用带来不便。振荡周期：T=0.7（R1+2R2）C7/18/20213.可编程硬件定时器/计数器这是目前在控制系统中广泛使用的方法，它通过编程来控制电路的定时值及定时范围，功能强，使用灵活。在计算机系统中，象定时中断、定时检测、定时扫描等等都是用可编程定时器来完成定时控制的。Intel系列的8253、8254就是常用的可编程定时/计数器。7/18/20219.2可编程定时/计数器Intel8253/8254-PIT9.2.1Intel8253的主要性能和内部结构1.Intel8253的主要性

4、能Intel8253-PIT有3个独立的16位计数器，每个计数器都可以按照二进制或BCD码进行计数，计数速率可达2MHz（8254为10MHZ），每个计数器有6种工作方式，可编程设置和改变。它可用在多种场合，如方波发生器、分频器、实时时钟、事件计数等方面。7/18/2021图9.1Intel8253的内部结构数据总线缓冲器读写控制逻辑控制字寄存器计数器0计数器1计数器2RDWRCSA0A1CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D7~D02.Intel8253的内部

5、结构7/18/2021⑴数据总线缓冲器它与CPU的数据总线相连，是8位双向三态缓冲器。CPU通过这个缓冲器对8253进行读/写操作。⑵控制字寄存器此寄存器只能写入而不能读出。在8253初始化时，由CPU写入控制字来设置计数器的工作方式。⑶计数器计数器0、计数器1、计数器2是三个完全独立、结构相同的计数器，每一个都是由一个16位的可预置的减法计数器构成。7/18/20219.2.2Intel8253的外部性能图9.2Intel8253的外部引脚图D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0G

6、NDOTU1GATE1CLK1GATE2CLK2A0A1OTU2WRRDCSVCC8253PIT2423222120191817161514131234567891011127/18/2021GATE：门控信号，当GATE为低电平时，禁止计数器工作；GATE为高电平时，才允许计数器工作。CLK：计数脉冲输入。OUT：脉冲输出。当计数到“0”时，从OUT端输出信号，输出信号的波形取决于工作方式。CS、RD、WR、A0、A1共同结合，用于对8253进行端口操作，如表9-1所示。7/18/2021表9-182

7、53的端口选择A1A0寄存器选择和操作01000写计数器001001写计数器101010写计数器201011写控制字寄存器00100读计数器000101读计数器100110读计数器200111无操作(三态)1××××禁止(三态)011××无操作(三态)7/18/20219.2.3Intel8253的控制字和编程图9.38253的控制字在8253的初始化编程中，CPU通过向8253的控制字寄存器写入控制字来设置其工作方式。格式如下：7/18/2021SC1、SC0：这两位决定这个控制字是哪一个计数器的控制

8、字。RL1、RL0：设置数据读/写格式。在读取计数值时，可令RL1、RL0=00，先将写控制字时的计数值锁存，然后再读取。M2、M1、M0：设置每个计数器的工作方式。BCD：用于选择每个计数器的计数制。在二进制计数时，计数初值的范围是0000H～FFFFH，其中0000H是最大值，代表65536。在BCD码计数时，计数初值的范围中0000—9999，其中，0000是最大值，代表10000。7/18/20219.2.4Intel8253的工作