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1、1,外部引线及内部结构,DB,D7-D0,8253,A1,A0,WR,RD,CS,通道2,通道1,通道0,CLK0 GATE0 OUT0,CLK1 GATE1 OUT1,CLK1 GATE1 OUT1,A1 A0,IOW IOR 片选信号,2,外部引线及内部结构,连接系统端的主要引线： D7D0 CS RD WR A1，A0 用于选择四个编址部件之一,A1 A0 选 择 0 0 计数通道0 0 1 计数通道1 1 0 计数通道2 1 1 控制寄存器,模式设置控制字,3,BCD位：计数初值的格式=1：BCD码格式，0999=0：二进制格式，0FFFFH M2、M1、M0：模式选择0 0 0 模式
2、00 0 1 模式1 1 0 模式2 1 1 模式31 0 0 模式41 0 1 模式5,模式设置控制字,RW1和RW0：读/写指示位00：对计数器进行锁存操作，是当前计数值在输出锁存器中锁定，以便读出01：只读/写低8位10：只读/写高8位11：先读/写低8位，再读/写高8位 SC1和SC2：选择计数器00：计数器001：计数器110：计数器211：读出控制字的标识码,4,读出控制字,D7、D6和D0：D7D6=11为读出控制字，D0必须为0 COUNT位：如D5为0，则将所选计数器的当前值进行锁存 STATUS位：如D4为0，则将所选计数器的状态进行锁存 D3、D2、D1：对应于计数器2,
3、、1、0.可用一个锁存命令同时锁存多个计数器的计数值，也可用一个锁存命令锁存某个计数器的计数值和状态，但不能一次锁存多个计数器的状态。,5,8254的状态寄存器和状态字,D7位：表示OUT端的状态=1：表示OUT端为高电平=0：表示OUT端为低电平 D6位：表示初值是否已经装入计数器=0：表示初值已经装入计数器=1：表示没有装入 D5D0：与模式控制字的对应位含义相同,6,8253/8254的编程命令,要遵守的原则： 对计数器设置初始值前必须先写控制字 初始值设置时，要符合控制字中的格式规定，即只写低位字节还是只写高位字节，或高低位字节都写，控制字中一旦规定，具体初始值设定时就要一致 要读取计
4、数器的当前值和状态字，必须用控制字先锁定，才能读取,7,8253/8254的编程命令,写入命令：针对控制寄存器 读出命令：针对计数器和状态寄存器（8254有状态寄存器） 控制寄存器和状态寄存器共用同一个端口地址,8,写入命令,设置控制字命令：计数器工作之前，设置工作模式和计数格式 设置初值命令：8位或16位 锁存命令：读取计数值时，先进行锁存当CPU读取锁定值后，自动解锁,9,读出命令,读取计数器当前值 读取状态寄存器（8254） 用于了解OUT端的电平，以及初值设置是否有效,10,例：读取计数器2的当前计数值。计数器的四个端口地址为70H、72H、74H、76H,MOV AL,1101100
5、0B ;对计数器2发锁存命令，锁存当前计数值 OUT 76H,AL ;76H为控制口地址 IN AL，74H ；读取计数器2的读取值，74H为计数器2的地址 下面程序对8254读取状态字和计数值： MOV AL,11000010B ;计数器0的锁存命令 OUT 76H,AL;76H为控制端口地址，对锁存计速器0的状态和计数值 IN AL,76H ;从状态口读取计数器0的状态 MOV CL，AL ；将计数器0的状态送到CL IN AL，70H ；读取计数器0的低8位 MOV BL,AL ;将低8位送到BL IN AL，70H ；读取计数器0的高8位 MOV BH，AL ；BX中为计数器0的当前计
6、数值,11,12,定时/计数的工作过程,1. 设置8253的工作方式2. 设置计数初值到初值寄存器3. 第一个CLK信号使初值寄存器的内容置入计数寄存器4. 以后每来一个CLK信号，计数寄存器减1 5. 减到0时，OUT端输出一特殊波形的信号 注：以上计数过程中还受到GATE信号的控制,13,二、计数启动方式,软件启动过程硬件启动过程,GATE端保持为高电平 写入计数初值后的第2个 CLK脉冲的下降沿开始计数,GATE端有一个上升沿 对应CLK脉冲的下降沿开始计数,程序指令启动软件启动 外部电路信号启动硬件启动,各种工作模式遵守的原则,写入控制字时，所有的控制逻辑电路立即复位，OUT进入初始电
7、平（高或低） 初值写入后，要经过一个时钟的上升沿和一个下降沿，计数部件才开始计数。 在时钟脉冲CLK的上升沿时，门控信号GATE被采样 在时钟脉冲打的下降沿，计数器做减1计数。,14,15,三、工作模式,模式0计数结束中断 模式1可编程的单稳态触发器 模式2分频器 模式3方波发生器 模式4软件触发的选通信号发生器 模式5硬件触发的选通信号发生器,模式0计数结束产生中断,电平触发，输出一个上升沿跳变。 写入控制字后以低电平作为初始电平，写入计数初值并受到触发后，开始计数，计数到0时，输出端变为高电平 当GATE=1时，计数进行；否则，计数停止。计数过程中GATE变为0，那么OUT的低电平将会延长
8、相应的长度 计数到0时，不会自动装入初值重复计数，除非重新写入初值,16,模式1可编程的单稳态触发器,用上升沿触发，触发一次，输出一个宽度为N个时钟周期的负脉冲 写入控制字后，以高电平触发，写入初值并受到触发后，输出端OUT变为低电平，并在计数到达0以前一直维持低电平。计数到0时，输出端OUT变为高电平，形成N个时钟宽度的负脉冲 触发以后，GATE为低电平也不会影响计数 触发可重复进行。计数结束后，如有触发信号，可重复进行。不必重新写入初值。 在计数期间，有写入新的计数初值，当前计数不受影响，如果又来一个触发信号，则按新的计数初值进行。,17,模式2分频器,既可以电平触发，又可以用上升沿触发，
9、重复输出宽度为1个时钟脉冲的负脉冲 写入控制字后，以高电平作为初始电平，写入初始值并受到触发后，计数。减到1时，OUT变为0，输出一个负脉冲，宽度为一个时钟 计数初值N，输出端用N个时钟周期作为一个周期，当GATE=1时，周而复始地重复，成为一个分频器 在计数期间，如写入新的计数初值，那么输出端OUT端不受影响。计数到0后，按新的初值进行计数 可用软件同步，也可用硬件同步,18,模式3方波发生器,即可用电平触发，又可用上升沿触发，输出重复的方波或矩形波 写入控制字后，以高电平位初始电平，写入初值并受到触发后，做减一计数，当计数到一半时，输出变为低电平，到终值时，又变为高电平。当N为偶数时，输出
10、为完全对称的方波当N为奇数时，输出矩形波 GATE=1时，计数进行；GATE=0时，计数停止 计数过程中，如写入新的初值，那么，不影响当前输出周期，此后，再按新值开始计数,19,模式4软件触发的选通信号发生器,用电平触发，输出单一的负脉冲 写入控制字后，以高电平为初始信号，写入初值并受到触发后，开始计数。减为0时，输出为一个时钟周期的负脉冲。 GATE=1时，进行计数；GATE=0时，计数停止 如计数时写入新的计数值，那么，计数器将立刻按新的初值作减1计数。,20,模式5硬件触发的选通信号发生器,上升沿触发，输出单一的负脉冲 写入控制字后，以高电平为初始电平，在写入初值并受到触发后，开始做减1
11、计算，计数到0时，输出宽度位1个时钟周期的负脉冲。 如在计数过程中，GATE端又来上升沿触发，则将重新获得计数初值，并做减1计数，直到减为0，输出负脉冲 如在计数过程中，写入新的初值，在再受触发过情况下，将按新的计数初值开始计数,21,22,与系统的连接示意图,CLK,GATE,OUT,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,高位地址 A15-A2,8253,共三组,8253占用4个接口地址：计数器0计数器1计数器2控制寄存器,(决定8253的基地址),23,初始化程序流程,写控制字,写计数值低8位,写计数值高8位,*,非必须,写入顺序： 可按计数器分
12、别写入控制字和初值。 也可先写所有计数器控制字，再写入它们的初值,24,8253应用举例,采用8253作定时/计数器，其接口地址为0120H0123H。 输入8253的时钟频率为2MHz。 计数器0: 每10ms输出1个CLK脉冲宽的负脉冲计数器1: 产生10KHz的连续方波信号 计数器2: 启动计数5ms后OUT输出高电平。 画线路连接图，并编写初始化程序。,25,8253应用举例（续）,确定计数初值：CNT0： 10ms/0.5us = 20000CNT1： 2MHz/10KHz = 200CNT2： 5ms/0.5us = 10000 确定控制字：CNT0：方式2，16位计数值 00 1
13、1 010 0CNT1：方式3，低8位计数值 01 01 011 0CNT2：方式0， 16位计数值 10 11 000 0,26,8253应用举例（续）,CLK0,GATE0,OUT1,D0D7,WR,RD,A1,A0,CS,DB,IOW,IOR,A1,A0,译码器,8253,CLK2,GATE1,GATE2,+5V,CLK1,2MHz,OUT0,OUT2,？,线路连接图：,27,8253应用举例 初始化程序,CNT0： MOV DX, 0123H MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, 0120H MOV AX, 20000 OUT DX, AL,MOV AL, AH
14、 OUT DX, AL CNT1： CNT2：,28,*如何读出当前计数值,第1种方法在计数过程中读计数值 先锁存当前计数值，再用两条输入指令将16位计数值读出。 第2种方法停止计数器再读 用GATE信号使计数器停止，再规定RL1和RL0的读写格式，然后读出。,29,*扩展定时/计数范围,当定时长度不够时，可把2个或3个计数通道串联起来使用，甚至可把多个8253串联起来使用。例如：CLK频率为1MHz，要求在OUT1端产生频率1Hz的脉冲。这时可将计数器0、1串联，工作方式都均为方式3，计数初值均为1000。连接方法见下页。,30,扩展定时/计数范围,8253,OUT1,GATE1,CLK1,OUT0,GATE0,CLK0,+5V,+5V,1MHz,1KHz,1Hz,
