ch17-可编程计数器_定时器8253.doc

第17章 可编程计数器_定时器8253
17.1. 基本功能

l 三个独立的16位计数器；
l 每个计数器有6种工作方式；
l 能进行二进制或十进制计数(减法计数)；
l 计数频率为0~2MHz；
l 可作计数器或定时器。

17.2. 引脚及内部结构

一个计数器内部结构

17.3. 寻址方式
A1 A0
寻址
操作
0 0
写计数器0初值(CR)
读计数器0当前值(OL)
写
读
0 1
写计数器1初值(CR)
读计数器1当前值(OL)
写
读
1 0
写计数器2初值(CR)
读计数器2当前值(OL)
写
读
1 1
写控制字
写

17.4. 工作方式控制字(CW)

l 写控制字时，复位8253：OUT=初态, CR=0；
l 写控制字，之后写对应计数器的初值，之后才开始工作；
l 读当前计数值时，必须先设置锁存操作控制字，之后读OL。
17.5. 工作方式
1. 方式0(计数结束中断方式，单次)
过程：
(1) 写CW，使OUT=0 ;
(2) 写CR，在下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)；
(3) 每个CLK下降沿，CE减1；
(4) 当CE=0时，OUT=1。
(5) GATE是CLK的开关，可以关断CLK。

作用：软件某个操作后，过多长时间(时间常数决定)后，可以产生一个事件(状态)。可用于申请中断。

2. 方式1(硬件触发（GATE）单稳态方式，单脉冲)
过程：
(1) 写CW，使OUT=1 ;
(2) 写CR ，不重装；
(3) GATE有一个上升沿后，下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)， OUT=0；
(4) 每个CLK下降沿，CE减1；
(5) 当CE=0时，OUT=1。

作用：由GATE触发，过多长时间(时间常数决定)后，可以OUT产生一个事件(状态)。

3. 方式2(分频器， CLK的n分频，多次)，周期信号
过程：
(1) 写CW，使OUT=1 ;
(2) 写CR，在下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)；
(3) 每个CLK下降沿，CE减1；
(4) CE=1时，OUT=0; CE=0时，OUT=1，并CRàCE(重装)；
(5) GATE=0使计数暂停，GATE=1，重装CR->CE,并开始计数。
(6) 计数过程中，修改CR,在下次重装时有效。

作用：产生多个CLK的n分频。

4. 方式3(方波发生器，多次)，周期信号
过程：
(1) 写CW，使OUT=1 ;
(2) 写CR，在下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)；
(3) 每个CLK下降沿，CE减2；
(4) 当CE=0时，OUT=变化，并CRàCE(重装)；
(5) GATE=0使计数暂停，GATE=1，重装CR->CE,并开始计数。
(6) 计数过程中，修改CR,在下次重装时有效。

作用：产生方波。

5. 方式4(软件触发选通方式，单脉冲)

过程：
(1) 写CW，使OUT=1 ;
(2) 写CR，在下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)；
(3) 每个CLK下降沿，CE减1；
(4) 当CE=0时，OUT=0；在下一个CLK下降沿，OUT=1。
(5) GATE=0使计数暂停，GATE=1，重装CR->CE,并开始计数。
(6) 计数过程中，修改CR,立即有效。

作用：软件某个操作后，过多长时间(时间常数决定)后，可以产生一个事件(脉冲)。

6. 方式5(硬件触发选通，单脉冲)
过程：
(1) 写CW，使OUT=1 ;
(2) 写CR ，不重装；
(3) GATE有一个上升沿后，下一个CLK下降沿，CRàCE(重装)；
(4) 每个CLK下降沿，CE减1；
(5) 当CE=0时，OUT=1；在下一个CLK下降沿，OUT=1。
(6) 计数过程中，修改CR,在下次重装时有效。

作用：由GATE触发，过多长时间(时间常数决定)后，可以产生一个事件(状态)。

17.6. 应用

例1. 用8253-5监视一个生产线 P165
1. 硬件连接
2. 控制字设置
3. 程序设计

主程序为：
MOV AL,15H ；通道初始化
OUT 43H,AL
MOV AL,50H ；计数初值
OUT 40H,AL
STI ；开中断
LOP: HLT ；等待中断
JMP LOP
中断服务程序为：
MOV AL,01H ；通道1的GATE1置1，启动计数
OUT 80H,AL
MOV AL,77H ；通道1初始化
OUT 43H,AL
MOV AL,50H ；计数初值
OUT 41H,AL
MOV AL,12H
OUT 41H.AL
CALL DL5S ；延时5秒
MOV AL,00H ；通道1的GATE1置0，停止计数
OUT 80H,AL
IRET

例2 8253在IBM-PC机中的应用
1.工作原理
2.8253的初始化程序

(1) 对计数器0的初始化程序:
MOV AL,00110110B ;写入计数器0的控制字,CW表示选择计数器0、
;双字节写、方式3和二进制计数
OUT 43H,AL
MOV AL,0 ;计数初值为65536,先写入低8位字节到CRL,
;后写入高8位字节到CRH
OUT 40H,AL
OUT 40H,AL
(2) 对计数器1的初始化程序:
MOV AL,01010100B ;写入计数器1的控制字,CW表示选择计数器1的控制
; 字寄存器,只写入低位字节,方始和二进制计数
OUT 43H,AL ;计数初值写如CRL中
MOV AL,18
OUT 41H,AL
(3) 对计数器2的初始化程序:
MOV AL,10110110B ;写入计数器2的控制字,CW表示选择计数器2的控
;制字寄存器,双字节、方式3和二进制技术
OUT 43H,AL
MOV AX,0533H ;计数初值0533依次写入CRL中
OUT 42H,AL
MOV AL,AH
OUT 42H,AL
IN AL,61H ;完成对8255A PB0=PB1=1的设置,控制扬声器发声,
;8255A PB口的端口地址为061H
MOV AH,AL
OR AL,03H
OUT 61H,AL