qs微机原理第09章3-8253.pdf

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1、第九章　微型计算机常用接口技术BUPT微机系统多采用大规模集成电路接口芯片。利用这种芯片构成的接口电路，在不改变硬件的情况下，可通过编程改变其功能、工作方式等，使用起来非常灵活。9.3内容¢可编程接口芯片：定时/计数器82532学时可编程定时器/计数器芯片8253BUPT定时与计数在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，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，如果计数的对象是与外部过程相对

2、应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。可编程定时器/计数器芯片8253BUPT定时与计数的实现方法(1)．硬件法专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。(2)．软件法利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU不能从事其它工作，降低了机器的利用率。(3)．软、硬件结合法即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影响CPU的正常工作。

3、9.3.18253的内部结构和引脚BUPTCLK数据总线0D7～D0计数器0GATE缓冲器0OUT0内RD部WR读写控制CLK1A0逻辑数计数器1GATEA11据OUT1CS总CLK2控制字线计数器2GATE寄存器2OUT29.3.18253的内部结构和引脚BUPT8253的内部结构主要包括以下几个主要部分：1．数据总线缓冲器8253内部实现与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器，用以传送CPU向8253的控制信息、数据信息以及CPU从8253读取的状态信息，包括某一时刻的实时计数值。2．读/写控制逻辑控制8253的片选及对内部相关寄存器的读/写操作

4、，它接收CPU发来的地址信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。9.3.18253的内部结构和引脚BUPT3．控制字寄存器在8253的初始化编程时，由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。4．计数通道0#、1#、2#：这是三个独立的，结构相同的计数器/定时器通道，每一个通道包含一个16位的计数寄存器，用以存放计数初始值，和一个16位的减法计数器及一个16位的锁存器，锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化，在接收到CPU发来的读计数值命令时，用以锁存计数值，供CPU读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1

5、计数器变化。另外，计数器的值为0的状态，还反映在状态锁存器中，可供读取。9.3.18253的内部结构和引脚BUPT8253的外部引脚8253芯片的24个引脚分为两组，一组面向CPU，另一组面向外部设备：1．D7~D0：双向、三态数据线引脚，用以与系统的数据线连接，传送控制、数据及状态信息。2．RD：来自于CPU的读控制信号输入引脚，低电平有效。3．：WR来自于CPU的写控制信号输入引脚，低电平有效。4．CS：芯片选择信号输入引脚，低电平有效。9.3.18253的内部结构和引脚BUPT5．A1、A0：地址信号输入引脚，一般接CPU地址总线的A1、A0位，

6、用以选择8253芯片的通道及控制字寄存器。A0、A1的状态与8253端口地址的对应：　AA10000＃通道011＃通道102＃通道11控制端口6．VCC及GND：+5V电源及接地引脚9.3.18253的内部结构和引脚BUPT7．CLKi：i=0,1,2,第i个通道的计数脉冲输入引脚，8253规定，加在CLK引脚的输入时钟信号的频率不得高于2.6MHZ，即时钟周期不能小于380ns。8．GATEi：i=0,1,2,第i个通道的门控信号输入引脚，门控信号的作用与通道的工作方式有关。9．OUTi：i=0,1,2,第i个通道的定时/计数到信号输出引脚，输出信号

7、的形式由通道的工作方式确定，此输出信号可用于触发其它电路工作，或作为向CPU发出的中断请求信号。9.3.28253的控制字BUPT8253有一个8位的控制字寄存器，其格式如下：9.3.38253的工作方式BUPT8253共有6种工作方式，各方式下的工作状态是不同的，输出的波形也不同，其中比较灵活的是门控信号的作用。由此组成了8253丰富的工作方式、形.注意：(1)．控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端OUT进入初始状态。初始状态对不同的模式来说不一定相同。(2)．计数初始值写入之后，要经过一个时钟周期上升沿和一个下降沿，计数执行部件才

8、可以开始进行计数操作，因为第一个下降沿将计数寄存器的内容送减1计数器。9.3.38253的工作