微机原理及应用ch8-stu.ppt

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1、第8章定时计数控制接口西南石油大学计算机科学学院教师郑津如何设计实现抢答器？问题：抢答过程中倒计时如何实现？2在计算机系统中，需要一些定时信号以实现定时控制，如定时刷新、定时中断、定时检测、定时扫描等等，也需要有计数器能对外部事件计数。定时器：由计数电路构成，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。计数器：若用于记录外设脉冲信号的个数（进而获知外设的某种状态），常又称为计数器。要实现定时控制，有两种方法：软件定时、硬件定时。定时器和计数器定时器和计数器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

2、，但占用CPU时间、定时精度不高，随系统时钟频率改变。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。教学重点8253的引脚8253的6种工作方式8253的编程8253在IBMPC系列机上的应用8.18253/8254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！

3、8.1.18253/8254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1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

4、的计数值减1；GATE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——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。预置寄存器GATECLKOUT减1计数器输出锁存器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*片选信号预置寄存器GATECLKOUT减1计数器输出锁存器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

5、计数器2写控制字教学重点8253的引脚8253的6种工作方式8253的编程8253在IBMPC系列机上的应用8.1.28253/8254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过程类似：⑴设定工作方式——写方式控制字⑵设定计数初值——写入预置寄存器⑶硬件启动——只对方式1和5⑷计数初值进入减1计数器⑸计数器减1的计数过程——CLK的一个下降沿到来且GATE=1⑹计数过程结束——out输出端发生变化方式0——计数结束产生中断方式1——可编程单稳触发器方式2——分频器方式3——方波发生器方式4——

6、软件触发的选通信号发生器方式5——硬件触发的选通信号发生器二、重新触发方式硬件可重触发：计数过程中，门控信号的变化（由0变1上升沿）会导致重新开始减一计数过程；软件可重触发：在计数过程中向初值寄存器新写入计数初值后使得减一计数器按新的计数初值重新开始减一计数。几个概念一、起始触发方式（启动减一计数器开始计数）不同：软件起始触发：在计数初值写入初值寄存器后自动开始的；硬件起始触发：在计数初值写入初值寄存器后，还必须由GATE信号产生由低电平到高电平变化的上升沿才开始的。8.1.28253/8254的工作方式1、方式0—

7、计数结束中断方式（软件起始触发软件可重触发）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1、方式0—计数结束中断方式（软件起始触发软件可重触发）特点：软件起始计数，一次计数；GATE高允许、下降暂停、低禁止、上升继续计数；WR#写[重写]后下一脉冲下降沿重新计数；OUT计数前变低、计数时保持低，计数值为0时变高(N+1个低)。方式0计数结束中断2、方式1—可编程单稳脉冲（硬件起始触发，硬件可重触发）方式1可编程单稳脉冲①②⑤④

8、⑥①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特点：硬件起始触发，一次计数；GATE上升重新计数，高、下降、低不影响计数；WR#写[重写]在下次GATE触发时有效；OUT计数前变高，计数时变低、计数值为0时变高(N个低)。2、方式1—可编程单稳脉冲（硬件起始触发，硬件可