微机系统与接口教学资料 第9章 习题课_8253复习与实验讲解ppt课件

1、LOGO微机原理习题课微机原理习题课themegalleryCompany LogoContents定时定时/计数的根本概念计数的根本概念1 可编程定时可编程定时/计数器计数器Intel 825328253的运用的运用计数器计数器38253的运用的运用定时器定时器4themegalleryCompany Logo1.定时定时/计数的根本概念计数的根本概念v 所谓定时所谓定时/计数就是经过硬件或者软件的方法产生计数就是经过硬件或者软件的方法产生一个时间基准，以此来实现对系统的定时或延时控一个时间基准，以此来实现对系统的定时或延时控制。制。 v1软件定时：适当挑选指令和安排循环次数，软件定时：适当

2、挑选指令和安排循环次数，降低了降低了CPU的利用率的利用率 。v2纯硬件定时：有公用的多谐振荡器件或单稳纯硬件定时：有公用的多谐振荡器件或单稳态触发器态触发器 。改动定时要改动硬件。改动定时要改动硬件 。v3可编程硬件定时可编程硬件定时/计数器：改动编程控制参计数器：改动编程控制参数即可改动定时时间数即可改动定时时间 ，不再占用，不再占用CPU时间时间 themegalleryCompany Logo2.可编程定时可编程定时/计数器计数器Intel 8253v 8253内部构造图内部构造图 themegalleryCompany Logo8253内部构造图分析内部构造图分析v1数据总线缓冲器：

3、数据总线缓冲器：vCPU向向8253写入任务方式控制字；向计数存放器输入初值；写入任务方式控制字；向计数存放器输入初值；读计数器的初值或当前值送给读计数器的初值或当前值送给CPU。v2控制字存放器：控制字存放器：v只写存放器，根据只写存放器，根据CPU输出的初始化命令，选择计数器通道，输出的初始化命令，选择计数器通道，确定计数器的任务方式。确定计数器的任务方式。v3读读/写逻辑：写逻辑：v读读/写逻辑接受由写逻辑接受由CPU送入的读写信号和地址信号，选择送入的读写信号和地址信号，选择相应的存放器，并确定数据传送方向是读出还是写入。相应的存放器，并确定数据传送方向是读出还是写入。v4计数器：计数

4、器：v有计数器有计数器0计数器计数器1和计数器和计数器2三个独立的计数通道，每个三个独立的计数通道，每个通道内部构造一样。通道内部构造一样。themegalleryCompany Logo8253芯片管脚图芯片管脚图数据线控制线计数器选择通道管脚themegalleryCompany Logo8253初始化控制字v 8253只需一个控制字，只需一个控制字，8253的一个方的一个方式控制字只决议一个计数通道的任务方式。式控制字只决议一个计数通道的任务方式。8253的控制字格式如下图。的控制字格式如下图。themegalleryCompany Logo定时定时/计数的任务过程计数的任务过程v 1.

5、 设置设置8253的任务方式的任务方式v 2. 设置计数初值到初值存放器设置计数初值到初值存放器v 3. 第一个第一个CLK信号使初值存放器的内容置信号使初值存放器的内容置入计数存放器入计数存放器v 4. 以后每来一个以后每来一个CLK，计数存放器减，计数存放器减1 v 5. 减到减到0时，时，OUT端输出一特殊波形信号端输出一特殊波形信号v 注：以上计数过程中还遭到注：以上计数过程中还遭到GATE信号的信号的控制控制themegalleryCompany Logo任务方式任务方式v 方式方式0计数终了时中断计数终了时中断 v 方式方式1可编程单脉冲输出可编程单脉冲输出 v 方式方式2频率发生

6、器频率发生器v 方式方式3方波发生器方波发生器v 方式方式4软件启动选通脉冲输出软件启动选通脉冲输出v 方式方式5硬件启动选通脉冲输出硬件启动选通脉冲输出 themegalleryCompany Logo任务方式所遵照的原那么任务方式所遵照的原那么v1、初始化编程是、初始化编程是8253正常任务的必要条件。正常任务的必要条件。v2、初值写入后，首脉冲下降沿触发减、初值写入后，首脉冲下降沿触发减1计数。计数。v通常，在通常，在CLK时钟信号的上升沿，时钟信号的上升沿，8253采样门控信号采样门控信号GATE，不同的任务方式，门控信号，不同的任务方式，门控信号GATE的触发方式有不的触发方式有不同

7、的规定，可以是电平触发，也可以是边沿触发。在电平触同的规定，可以是电平触发，也可以是边沿触发。在电平触发的情况下，门控信号发的情况下，门控信号GATE必需在下一个时钟的上升沿时必需在下一个时钟的上升沿时坚持高电平，否那么，该门控信号无效。普通边沿触发是一坚持高电平，否那么，该门控信号无效。普通边沿触发是一个很窄的脉冲，正负脉冲皆可。个很窄的脉冲，正负脉冲皆可。themegalleryCompany Logo8253的运用的运用计数器计数器v 学习义务：利用学习义务：利用8086外接外接8253可编程定可编程定时器时器/计数器，可以实现对外部事件进展计计数器，可以实现对外部事件进展计数。掌握数。

8、掌握8086与与8253的衔接方法的衔接方法 和和8086对对8253的控制方法。的控制方法。 v 电路框图电路框图themegalleryCompany Logo 本电路中计数器按方式本电路中计数器按方式0任务。当计数初值设置好后，任务。当计数初值设置好后，计数器就开场计数。假设要读入计数器的值，要先锁存计计数器就开场计数。假设要读入计数器的值，要先锁存计数值，才干读到计数值。本实验设计数值为数值，才干读到计数值。本实验设计数值为5，当输入，当输入5+1个脉冲后，计数器值减到个脉冲后，计数器值减到0,同时同时OUT脚输出一个高脚输出一个高电平。实验时，可以将电平。实验时，可以将OUT0接到接

9、到LED上，察看计数器上，察看计数器能否任务。能否任务。实验一：计数实验一：计数5后点亮后点亮LEDthemegalleryCompany LogoLED程序框图程序框图v 开场开场写写T0方式控制字方式控制字写写T0计数初值计数初值自动减自动减1计数，直到计数，直到0终了终了输出高电平点亮输出高电平点亮LEDthemegalleryCompany Logo8253写操作写操作 初始化编程初始化编程v所谓所谓8253写操作是指写操作是指CPU对对8253写入控制字和写入计数初值，写入控制字和写入计数初值，也就是初始化编程。也就是初始化编程。v其步骤如下：其步骤如下：v (1)写入计数器的控制字

10、。写入计数器的控制字。v (2)写入计数初值。写入计数初值。v当初值为当初值为8位，只写低位，只写低8位高位高8位自动置零；位自动置零；v假设是假设是16位初值，而低位初值，而低8位是位是0，初值高，初值高8位只写入到位只写入到CR的高的高8位，低位，低8位自动置零；假设是位自动置零；假设是16位初值，应分两次写入初值，先位初值，应分两次写入初值，先写低写低8位，再写入高位，再写入高8位。位。v themegalleryCompany Logo计数器计数器0写操作写操作OUTvSTART PROC NEAR vMOV DX, CONTROL ；把控制存放器端口地址送给；把控制存放器端口地址送给

11、DXvMOV AL, 00110000B ；对计数器；对计数器0送任务方式字，先送任务方式字，先v 写低写低8位计数初值，后写高位计数初值，后写高8v 位计数初值，方式位计数初值，方式0，二进制编码，二进制编码 v OUT DX, AL ；ALDX v MOV AL, 5 ；给计数器；给计数器0送入初始值。送入初始值。 v MOV DX, COUNT0 ；把计数器；把计数器0端口地址送到端口地址送到DXv OUT DX, AL ; 写入计数初值的低写入计数初值的低8位位 v MOV AL, 0 v OUT DX, AL ;写入计数初值的高写入计数初值的高8位位 themegalleryComp

12、any Logo8253读操作读操作 INv所谓所谓8253读操作是指读出某计数器的计数值到读操作是指读出某计数器的计数值到CPU中。有两种读法：中。有两种读法：v v1直接读操作。由于直接读操作。由于8253平常计数任务时，平常计数任务时，输出锁存器输出锁存器OL的内容是跟随减的内容是跟随减1计数器计数器CE的内容的内容而变化的，故读而变化的，故读CE值就是读值就是读OL的值。当采用这种的值。当采用这种读操作时，应暂停计数过程，这可用门控信号读操作时，应暂停计数过程，这可用门控信号GATE暂停计数或者采用外部逻辑电路暂停时钟暂停计数或者采用外部逻辑电路暂停时钟CLK输入，以便保证读出数据的稳

13、定性。当计数输入，以便保证读出数据的稳定性。当计数器停顿计数后，再根据控制字中的器停顿计数后，再根据控制字中的RL1 RL0形状，形状，直接用一条或者两条输入指令直接用一条或者两条输入指令IN读出读出OL中的当前中的当前值。值。themegalleryCompany Logo8253读操作读操作INv2锁存后读计数值，这种方法允许在计数过程中既读出计数值又不影响CE的计数操作。首先需求CPU向8253计数器发出一个锁存命令字，其格式如图v D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0v 当8253计数器接遭到此锁存命令，输出锁存器OL中的计数值就被锁存，不再随CE计数器变化而变化了。故读数时

14、先送锁存命令，然后再用输入指令读取锁存器的低8位 高8位计数值。锁存命令不影响原以选定的任务方式，这种读操作不影响计数过程。 SC1 SC2 0 0 themegalleryCompany Logo计数器计数器0读操作读操作INAGAIN: MOV AL, 00000000B ; 锁存计数器锁存计数器0的锁存命令字的锁存命令字 MOV DX, CONTROL ；把控制存放器端口地址送给；把控制存放器端口地址送给DX OUT DX, AL ；锁存计数器；锁存计数器0计数执行单元中的内容计数执行单元中的内容 MOV DX, COUNT0 ； 把计数器把计数器0端口地址送给端口地址送给DX IN A

15、L, DX ; 先读计数输出锁存器中的低先读计数输出锁存器中的低8位内容位内容 MOV BL, AL ；BL是低是低8位的内容位的内容 IN AL, DX ;后读计数输出锁存器中的高后读计数输出锁存器中的高8位内容位内容 MOV AH, AL ；AH是高是高8位的内容位的内容 MOV AL, BL AL是低是低8位的内容位的内容 把把16位的计数值读入到位的计数值读入到AX中，中， AX中的值是输出锁存命令瞬间，中的值是输出锁存命令瞬间， 计数执行单元中的计数值计数执行单元中的计数值 JMP AGAIN START ENDP CODE ENDS END START themegalleryCo

16、mpany Logo8253的运用的运用定时器定时器v 学习义务：掌握学习义务：掌握8253的定时方法和多级串的定时方法和多级串联实现大时间常数的定时方法。联实现大时间常数的定时方法。v 电路框图电路框图themegalleryCompany Logo实验二：用实验二：用8253产生时钟秒、分、时信号产生时钟秒、分、时信号v采用可编程定时采用可编程定时计数器计数器8253产生定时信号，产生定时信号，作为时基信号发生器。对时间基准信号进展记数，作为时基信号发生器。对时间基准信号进展记数，可以用来计算时间可以用来计算时间秒、分、时。秒、分、时。v根本思绪根本思绪v8253的三个计数器分别产生秒、分

17、、时的信号的三个计数器分别产生秒、分、时的信号输出。输出。1KHZ的规范时钟输入到计数器的规范时钟输入到计数器0的的CLK，然后第一级的然后第一级的OUT接下一级的时钟输入，到达接下一级的时钟输入，到达每每60就输出一次脉冲控制外部电路的实时显示。就输出一次脉冲控制外部电路的实时显示。themegalleryCompany Logo硬件衔接图硬件衔接图themegalleryCompany Logo程序框图程序框图8253初始化初始化写写T0控制字控制字写写T0计数初值计数初值写写T1控制字控制字写写T1计数初值计数初值写写T2控制字控制字写写T2计数初值计数初值终了终了themegaller

18、yCompany Logo程序设计思绪程序设计思绪v 第一步：通道第一步：通道0产生秒信号产生秒信号v 8253的通道的通道0时钟输入端时钟输入端CLK0接接1KHz时时钟信号，钟信号，OUT0作为定时信号。它把作为定时信号。它把8253提供提供的定时信号转换为中断恳求信号。每隔的定时信号转换为中断恳求信号。每隔1s产生产生一次中断，一次中断，CLK0接接1kHz信号，其周期为信号，其周期为1ms，所以通道所以通道0的计数初值为的计数初值为1000，即，即03E8Hv 8253的通道的通道0应任务在方式应任务在方式2，即计数终了，即计数终了产生一个脉冲。由此产生秒脉冲。产生一个脉冲。由此产生秒

19、脉冲。 themegalleryCompany Logo程序设计思绪程序设计思绪v第二步：通道第二步：通道1产生分信号产生分信号v 通道通道0的输出的秒信号接到通道的输出的秒信号接到通道1的的CLK输入，其周期为输入，其周期为1s，所以通道所以通道1应该应该60S产生一个中断输出信号让外部电路如产生一个中断输出信号让外部电路如8259中断控制器使分加中断控制器使分加1，中断输出脉冲产生分信号，所以分，中断输出脉冲产生分信号，所以分信号计数器的计数初值为信号计数器的计数初值为60-1。v第三步：通道第三步：通道2产生时信号产生时信号v 通道通道1的输出接到通道的输出接到通道2的的CLK输入，其周

20、期为输入，其周期为1min，所以，所以通道通道2应应60min产生一个中断输出信号让外部电路使时加产生一个中断输出信号让外部电路使时加1，所，所以时信号计数器的计数初值为以时信号计数器的计数初值为60-1。v themegalleryCompany Logo实现时钟的其它解法？实现时钟的其它解法？解法可围绕以下两条思绪展开解法可围绕以下两条思绪展开1、不同的通道顺序输出计数。、不同的通道顺序输出计数。2、计数至、计数至0后不同任务方式输出。后不同任务方式输出。动动脑，多思索动动脑，多思索themegalleryCompany Logo计数器与定时器功能比较计数器与定时器功能比较v计数器功能：根据要求设置内部计数器功能：根据要求设置内部16位减位减1计数器初值，然后对外部计数器初值，然后对外部脉冲进展计数，每输入一个脉冲，计数器自