第8章 可编程定时器计数器ppt课件.ppt

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1、第8章可编程计数器/定时器8253/82541概述一、定时与计数计数：某时间间隔内，统计事件（脉冲）发生的次数；定时：提供时间基准，时间到则产生信号定时和计数本质上是一致的——当计数的脉冲周期为固定和已知的，则计数器则可用作定时器。内核就是一个加法器/减法器。通常讲：计数是对随机事件进行统计，定时是指计数脉冲周期恒定的情况下产生的时间基准。*例：如需要测定某脉冲信号的频率（周期），则可利用两个定时/计数器，一个作为定时器，一个作为计数器，统计在确定时间内被测信号的脉冲数来决定信号的频率（称作测频法）。二、定时的基本方法1）软件定时用周期执行软

2、件指令的方法实现定时(延时)。—NOP指令特点：通用性差，精度差，CPU效率低。但是简单方便，成本低，多用于短延时。2）不可编程硬件定时采用中小规模芯片构成定时电路。如555电路。特点：CPU效率高，定时值不易改变。3）可编程硬件定时采用可编程计数器构成，软件可改变定时值特点：CPU效率高，定时值修改方便。应用最广泛。三、定时/计数器基本原理1）内部逻辑CPU接口：AB、DB、CB内部部件：计数器寄存器外部接口：时钟信号CLK输出信号OUT门控信号GATE三、定时/计数器基本原理2）工作过程对CLK输入的脉冲进行计数（加或减）当脉冲数达到预设

3、的计数初值，则从OUT脚输出脉冲信号——定时功能门控信号GATE控制计数暂停或重新启动——计数功能四、可编程定时/计数器8253和82541）Intel8253内部3个独立的16位计数器通道，每个计数器器有6种工作方式，可按2进制或10进制（BCD码）格式计数，最高时钟频率2MHz2）Intel8254Intel8253的增强版本，与8253引脚兼容，增强之处在于：最大时钟频率达5MHz，8254-2可达10MHz；具有读回（ReadBack）功能，可同时锁定3个计数器值和状态，8253每次只能锁定一个计数器值。28253的工作原理一、825

4、3的引脚信号891110431521411322231920182116241712D0D1D2D3D4D5D6D7CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2RDWRA0A1CSVCC地数据线控制线地址线计数器0计数器1计数器2地址总线：A1和A0的组合选择8253的计数器和控制寄存器A1A0=00计数器0A1A0=01计数器1A1A0=10计数器2A1A0=11控制寄存器28253的工作原理二、8253的内部结构数据总线缓冲器读/写逻辑计数器0控制字寄存器计数器1计数器2CLK0GATE0OUT0CLK1

5、GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D7~D0RDWRA0A1CS内部总线28253的工作原理二、8253的内部结构（续）1）数据总线缓冲器由8位双向三态缓冲器构成，是8253和CPU交换数据的通道。2）读写控制逻辑CS：片选信号RD：读信号WR：写信号A1A0：端口选择信号，同CPU地址总线相连。用于选通8253内部的计数器0（A1A0=00）、计数器1（A1A0=00）、计数器2（A1A0=00）和控制通道（A1A0=00）28253的工作原理二、8253的内部结构（续）2）读写逻辑（续）：8253输入信号组合的功能表CSRDWR

6、A1A0功能01000写入计数器001001写入计数器101010写入计数器201011写入控制字寄存器00100读计数器000101读计数器100110读计数器200111无操作1××××禁止使用011××无操作28253的工作原理二、8253的内部结构（续）3）计数器3个独立计数器通道每计数器通道包含：8位控制寄存器、16位计数初值寄存器16位输出锁存器16位计数器电路28253的工作原理二、8253的内部结构（续）3）计数器（续）由于8253外部数据总线为8位，所以内部的16位寄存器和计数器均由两个8位组成，需要分两次存取。28253的

7、工作原理二、8253的内部结构（续）3）计数器（续）---工作原理计数器对输入到CLK引脚上的脉冲按2进制或10进制(BCD码)格式进行计数，计数采用倒计数法（递减）。工作过程：预置初值→把初值装入计数器电路→CLK脉冲到来则递减计数→当计数器值减为0时→OUT输出脉冲信号。注意：计数过程受GATE引脚上的门控信号控制，决定是否允许计数，控制形式与工作方式设置有关。用作定时器时的计数器初值计算方法：定时时间＝时钟脉冲周期Tc×预置的计数初值n二、8253的内部结构（续）4）控制字寄存器:8253内部有计数器通道都具有独立的控制字寄存器，但只有

8、一个控制端口地址传送。BCDM2M1M0RL1RL0SC1SC0D7D6D5D4D3D2D1D01BCD码计数0二进制计数000方式0001方式1X10方式2X11