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1、8254定时/计数器应用实验一、实验目的1.掌握 8254 的工作方式及其应用编程。 2.掌握 8254 典型应用电路的接法。 二、实验设备PC 机一台，TDPITE 实验装置或 TD-PITC 实验装置一套，示波器一台。三、实验内容1.计数应用实验。编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按动KK+5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符M。2.定时应用实验。编写程序，应用 8254 的定时功能，产生一个 1ms 的方波。四、实验原理8254 是 Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是 8253 的改进型，比 8253具有更优良的性能。8254 具有以下基本
2、功能：(1)有 3 个独立的 16 位计数器。(2)每个计数器可按二进制或十进制(BCD)计数。(3)每个计数器可编程工作于 6 种不同工作方式。(4)8254 每个计数器允许的最高计数频率为 10MHz(8253 为 2MHz)。(5)8254 有读回命令(8253 没有)，除了可以读出当前计数单元的内容外，实习题目指导教师 职 称学生姓名学 号日 期实习题目指导教师 职 称学生姓名学 号日 期1还可以读出状态寄存器的内容。(6)计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为：n=f CLKi/fOUTi,其中 fCLKi是输入时钟脉冲的频率，f OUTi是输出波形的频率。
3、图 4.27 是 8254 的内部结构框图和引脚图，它是由于 CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述：(1)方式 0：计数到 0 结束输出正跃变信号方式。(2)方式 1：硬件可重触发单稳方式。(3)方式 2：频率发生器方式。(4)方式 3：方波发生器。(5)方式 4：软件触发选通方式。(6)方式 5：硬件触发选通方式。数据总线缓冲器控制寄存器D 7 : 0 R / W逻辑电路R DW RA 0A 1计数器 2计数器 1计数器 0内部总线C L K 0G A T E 0O U T 0C L K 1G A T E 1O U T 1C SC L K 2O U T 2
4、G A T E 2图 4.27 8254 的内部接口和引脚8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制器。这两个控制字共用一个地址，由标志位来区分。控制字格式如表 4.3-4.5 所示。2D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0计数器选择读写格式选择 工作方式选择计数码制选择0 0 - 计数器 00 1 - 计数器 11 0 - 计数器 21 1 - 读出控制字标志0 0 锁存计数值0 1 读 / 写低 8 位1 0 读 / 写高 8 位1 1 先读 / 写低 8位 , 再读写高 8 位0 0 0 方式 00
5、 0 1 方式 10 1 0 方式 20 1 1 方式 31 0 0 方式 41 0 1 方式 50 - 二进制数1 - 十进制数表 4 . 3 8 2 5 4 的方式控制字格式表 4 . 4 8 2 5 4 读出控制字格式D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 01 1 0 - 锁存计数值 0 - 锁存状态信息 计数器选择 0表 4 . 5 8 2 5 4 状态字格式D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0计数器方式( 同方式控制字 )O U T 引脚现行状态1 高电平 0 低电平计数初值是否装入1 无效计数 0 计数有效8254 实验单元电路图如下
6、所示：D 0 O U T 0D 1 G A T E 0D 2 C L K 0D 3D 4D 5D 6 O U T 1D 7 G A T E 1C L K 1C SR DW RO U T 2A 0 G A T E 2A 1 8 2 5 4 C L K 2V C CC L K 1G A T E 1O U T 1C L K 2G A T E 2O U T 2C L K 0O U T 0C SR DW RD 0D 1D 3D 2D 4D 5D 7D 6A 0A 1五、实验步骤 1.计数器应用实验3编写程序，将 8254 的计数器 0 设置为方式 0，计数值为十进制数 4，单次脉冲 KK1+作为 CLK
7、0 时钟，OUT0 连接 MIR7,每当 KK1+按动 5 次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M” 。实验步骤：(1)实验连接如图 4.29 所示。(2)编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。(3)运行程序，按动 KK1+产生单次脉冲，观察实验现象。(4)改变计数值，验证 8254 的计数功能。X D 0.X D 7X A 1X A 2I O W #I O R #I O Y 3系统总线D 0. G A T E 0.D 7 C L K 0A 0A 1O U T 0W RR DC S 8 2 5 4 单元V C C图 4 . 2 9 8 2 5 4 计数应用实验接线图C L K系统总线波形输
8、出示波器测量实验程序清单(A82541.ASM);=; 文件名: A82541.ASM; 功能描述: 通过对计数器 0 进行计数，计数初值为 4，; 当计数满后，产生正跳变触发中断，中断; 程序显示 M(每按 5 次输出一个 M);=A8254 EQU 06C0HB8254 EQU 06C2HC8254 EQU 06C4HCON8254 EQU 06C6HSSTACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, SS:SSTACKSTART: PUSH DSMOV AX, 0000H4MOV DS, AXMOV
9、 AX, OFFSET IRQ7 ;取中断入口地址MOV SI, 003CH ;中断矢量地址MOV SI, AX ;填 IRQ7 的偏移矢量MOV AX, CS ;段地址MOV SI, 003EHMOV SI, AX ;填 IRQ7 的段地址矢量CLIPOP DS;初始化主片 8259MOV AL, 11HOUT 20H, AL ;ICW1MOV AL, 08HOUT 21H, AL ;ICW2MOV AL, 04HOUT 21H, AL ;ICW3MOV AL, 01HOUT 21H, AL ;ICW4MOV AL, 6FH ;OCW1OUT 21H, AL;8254MOV DX, CON8
10、254MOV AL, 10H ;计数器 0，方式 0OUT DX, ALMOV DX, A8254MOV AL, 04HOUT DX, ALSTIAA1: NOPJMP AA1IRQ7: MOV DX, A8254MOV AL, 04HOUT DX, ALMOV AX, 014DHINT 10H ;显示字符 MMOV AX, 0120HINT 10HMOV AL, 20HOUT 20H, AL ;中断结束命令IRET5CODE ENDSEND START2.定时应用实验编写实验，将 8254 的计数器 0 设置为方式 3，用信号源 1MHz 作为 CLK0 时钟，OUT0 为波形输出 1ms
11、方波。实验步骤：(1)实验连接如图 4.30 所示。(2)编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。(3)运行实验程序，用示波器测试 OUT0 输出，验证程序功能。X D 0.X D 7X A 1X A 2I O W #I O R #I O Y 3系统总线D 0. G A T E 0.D 7 C L K 0A 0A 1O U T 0W RR DC S 8 2 5 4 单元V C C图 4 . 3 0 8 2 5 4 定时应用实验接线图C L K系统总线波形输出示波器测量实验程序清单(A82542.ASM);=; 文件名: A82542.ASM; 功能描述: 产生 1ms 方波，输入时钟为 1M
12、Hz，使用计数器 0; 计数初值为 03E8H;=A8254 EQU 06C0HB8254 EQU 06C2HC8254 EQU 06C4HCON8254 EQU 06C6HSSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, SS:SSTACKSTART:MOV DX, CON8254 ;82546MOV AL, 36H ;计数器 0，方式 3OUT DX, ALMOV DX, A8254MOV AL, 0E8HOUT DX, ALMOV AL, 03HOUT DX, ALAA1: NOPJMP AA1COD
13、E ENDSEND START六、实验结果实验一的结果：按动 4 次按钮，屏幕输出“M7”字符。实验 2 的结果：计数值为 2000，十六进制为 07D0H，示波器产生 2ms 的方波。7七实验心得通过本次实验，掌握了 8254 芯片的基本功能和工作方式，学到典型电路的接法和学会定时应用实验产生方波的方法。8254 同 8253 一样，方式 2 和 3 是周期的，可以自动循环的工作方式；方式 0,1,4,5 则是单稳态的，非周期的工作方式。在周期形式下可根据输出波形不同选择方式 2（负脉冲）和方式 3（方波） ；在非周期中根据输出波形不同选择方式 0,1（计数期间为低，计数到 0 时上升）和方式 4,5（负脉冲） ；方式 0,1 可继续通过触发方式不同选择方式 0（软触发）和方式 1（硬触发） ；方式 4,5 可继续通过触发方式不同选择方式 4（软触发）和方式 5（硬触发） 。有动手，有思考，就会有收获！8
