定时器与计数器浅析

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1、定时器与计数器浅析庞新法PANGXin-fa(陕丙省委党校科技教研部，丙安710061)(DepartmentofScienceandTechnology,ShaanxiProvincialPartySchool,Xi'an710061,China)摘要：工业控制中，经常要用到定时器/计数器，木文分析了三种定时/计数器各自的优缺点，重点浅析了可编程定时/计数器8253。Abstract:Thetimerandcounterareoftenusedinindustrialcontrol.Thispaperanalyzestheadvantagesanddisadva

2、ntagesofthreekindsoftimersandcountersandfocusesonanalyzingtheprogrammabletimerandcounter8253.关键词:可编程定时/计数器;单片机;CPUKeywords:programmabletimerandcounter；MCU;CPU中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1006-4311(2014)20-0191-021绪论随着时代的进步，定时/计数器的应用越来越广泛，电子定时器在家用电器中经常用于延时自动开关、定时。延时自动开关可用于电视机、收音机、录音机、催眠器等其它电

3、器的延时断电和延时自停电源。定时可用于照相定时曝光、定时闪光、定时调速、定时烘箱、冰箱门定时报警、定时水位报警。2定时/计数的概念微机系统中的定时可分为内部定时和外部定时两类：内部定时是计算机木身运行的时间基准或时序关系，计算机每个操作都是按照严格的时间节拍来执行的；外部定时是外部设备实现某种功能时，木身所需要的一种时序关系。计算机内部定时由CPU硬件结构确定，是固定的时序关系，无法更改。外部定时由于外设或被控对象的任务不同，其功能各异，无一定模式，往往需要用户根据I/O设备的要求进行安排。当然，用户在考虑外设和CPU连接吋，不能脱离计算机的定时要求，应以计算机的

4、吋序关系为依据来设计外部定时机构，以满足计算机的时序要求，这就叫做时序配合。3软件定吋软件定吋是利用CPU内部定吋机构产生的，一般根据所需的吋间常数来设计一个延时子程序。延时子程序中包含一定的指令，设计者要对这些指令的执行吋间进行周详的计算或精确的测试，以便确定延迟吋间是否符合定吋的要求，再运用软件编程，循环执行一段子程序，即可产生等待延时。这是一种常用的定时方法，主要用于短吋延吋。优点：是不需增加硬设备，只需编制相应的延时程序以备调用即可。缺点：淤占用CPU资源。CPU执行延吋程序的等待吋间增加了CPU的时间开销，降低了CPU的效率，浪费了CPU的资源，降低了C

5、PU的执行效率。于设计延吋子程序要用指令执行吋间来拼凑延吋吋间，显得比较麻烦。盂软件延吋吋间随主机频率的不同而变化，即定时程序的通用性差。在实际中这种方法还是经常被使用的，尤其在已冇系统上进行软件开发，以及延吋吋间较小而重复次数又有限吋，常采用软件方法来实现定吋。4数字逻辑电路定吋根据实际需要，设计数字逻辑电路达到定吋的0的。常采用分频器、单稳电路或简易定吋电路控制定吋间。如NE555定吋电路。优点：不占用CPU资源。缺点：通用性、灵活性较差。要改变计数/定吋的要求，必须改变电路参数。5软硬结合定吋硬件定吋采用可编程通用的定吋/计数器或单稳态延吋电路来产生定吋或延

6、吋，即将专门的定吋/计数器作为主要硬件，在简单的软件控制下，产生准确的吋间延迟，故称为可编程定吋/计数器，它结合了软件定吋、数字逻辑电路定吋的优点，是一个非常好的折中的办法。这种方法的主要思想是：根据需要的定吋时间，用指令设置时间常数,并用指令启动定吋/计数器开始计数，计数到确定的值之后，便自动产生一个定时/计数输出。这样，在定吋/计数器开始工作以后，CPU就不必去管它，而可以去做别的工作，它与CPU并行工作，不占用CPU的时间，利用定时/计数器产生中断信号，就可能建立多作业的环境，从而大大提高了CPU的利用率。由于定时/计数器本身的开销并不大，因此得到了广泛的应

7、用。优点：淤不占用CPU的吋间。于定吋吋间长。盂使用灵活。定吋吋长可由编程初值定义。榆定吋准确。虞定吋时间不受主机频率的影响。愚定吋程序具有通用性；缺点：必须用专用芯片。6计数器和定时器之间的异同相同点：均属于计数器的减“1”；不同点：计数器，在减到“0”后，输出一个信号便结束。仅计数-次。定时器，在减到“0”后，输出一个信号不结束。重复计数，不断产生一定时间间隔的信号。7可编程定时/计数器8253特性定吋计数器8253是24脚双列直插式芯片，+5V电源供电。每个芯片内部有3个独立的计数器（计数通道），每个计数器都冇自己的吋钟输入CLK、计数输出OUT和门控制信号

8、GATE。