微机原理课件第18讲(电子ok)

上节内容回顾8253的结构8253的地址分配8253的初始化控制字和读取计数值控制字举例对8253初始化编程实现如下功能：计数器0工作在方式3，CLK0为2MHz，要求OUT0输出频率为5KHz的方波。已知8253的端口地址为60H、62H、64H、66H。关于实验三实验仪不支持使用DOS功能调用置中断向量的方法，仅允许使用程序直接设置段地址和偏移地址的方式。xorax,axmoves,axmovax,offsetint8255moves:wordptr[8*4],axmovax,csmoves:wordptr[8*4+2],axMOVAX,CSMOVDS,AXMOVDX,OFFSETINT8255MOVAL,08H；中断类型号nMOVAH,25H；设置中断向量INT21H第八章接口技术及应用

8253有六种不同的工作方式。在不同的工作方式下，计数过程的启动方式不同，OUT端的输出波形不同，自动重复功能、GATE的控制作用以及更新计数初值对计数过程的影响也不完全相同。同一芯片中的三个计数器，可以分别编程选择不同的工作方式。8253工作方式GATE的控制功能工作方式下降沿或低电平上升沿高电平方式0禁止计数——允许计数方式1——从初值开始计数，下一个时钟后输出变低电平——方式2禁止计数,out=1从初值开始计数允许计数方式3禁止计数,out=1从初值开始计数允许计数方式4禁止计数——允许计数方式5——从初值开始计数——方式0

——计数结束中断方式方式1——可编程单稳态输出方式方式2——比率发生器方式3

——方波发生器方式4

——软件触发选通方式5

——硬件触发选通8253工作方式方式0-计数结束中断方式(InterruptonTerminalCount)

软件启动，不能自动重复的计数方式设计数初值为4，方式0的计数过程。①方式0CLKWRnOUTn=4n=443210

计数过程中，若GATE不为高电平，则暂停计数，上例中，若GATE有如下变化，则计数过程：①方式0CLKWRnOUTn=4n=44321GATE0方式1-可编程单稳态输出方式(ProgrammableOne-short)

工作过程：①CPU设定某计数器工作于方式1时，OUT变成高电平。②装入计数值n后，无论GATE为高或为低，计数器均不计数，必须在GATE有上升沿后，才能在下一个CLK下降沿装入n，开始减1计数；OUT产生负脉冲。③计数过程中，若GATE又有正脉冲，重新装入n计数。④计数值减为零后，OUT输出正脉冲。⑤计数过程中，GATE变低不影响计数。②方式1

总结：方式1是硬件启动、不能自动重复但通过GATE的正跳变可使计数过程重新开始的计数方式。设计数初值为5，方式1的计数过程。②方式1CLKWRnOUTn=55GATE4325432n=510方式2-比率发生器(RateGenerator)

工作过程：①CPU设定某计数器工作于方式2时，OUT变成高电平。②若GATE为高电平，则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时，将计数值装入执行部件。③计数器随着时钟脉冲的输入而递减计数。当计数值减为1时，OUT产生负脉冲。计数器的值减为0时，OUT产生正脉冲。与此同时，将计数初值重新装入计数器，开始一个新的计数过程，并由此循环计数。③方式2

CPU可随时写入新的计数值，不影响当前计数过程的进行。当计数值减为0时，一个计数周期结束，8253将按新的n进行计数。下为例子：

GATE上升沿时，装入初值重新计数。③方式2CLKWRnOUTn=33GATEn=232102102102方式3-方波发生器(SquareWaveGenerator)

与方式2有类似之处，其工作过程：①CPU设定某计数器工作于方式3时，OUT变成高电平。②若GATE为高电平，则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时，将计数值装入执行部件，开始计数。③如果初值为偶数，则每输入一个脉冲，使计数器减2；如果初值为奇数，则在第一个脉冲后，计数器减1，以后每个脉冲后计数器减2，直至为0重新计数，当OUT为低时，第一个脉冲后，计数值减3，以后每个脉冲后减2。④方式3④当计数值为零时，OUT翻转且装入计数值继续循环计数。⑤在计数过程中，若GATE变成低电平时，就迫使OUT变为高电平，并禁止计数，当GATE回到高电平时，重新从初值n开始进行计数⑥CPU可在任何时侯重新装入新的计数初值，在下一个计数周期就可按新的计数值计数，从而改变方波的速率。⑦从OUT端输出的方波频率都等于时钟脉冲的频率除以计数初值。④方式3

当写入的计数初值为偶数时，输出完全对称的方波，下为例子（设GATE为高）：④方式3CLKOUTn=4420(4)20(4)20(4)20(4)20(4)

当写入的计数初值为奇数时，输出波形中波形的高电平宽度比低电平多一个时钟周期，下为例子（设GATE为高）：④方式3CLKOUTn=5420(5)20(5)40(5)20(5)452方式4-软件触发选通(SoftwareTriggeredStrobe)

软件启动，不能自动重复计数，其工作过程：①CPU设定某计数器工作于方式4后，OUT变成高电平。②若GATE为高电平，则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时，将计数值装入执行部件，开始计数。③当计数值成为0时，OUT端输出变低，经过一个时钟周期后，又回到高电平，形成一个负脉冲。④用这种方法装入的计数初值n仅一次有效，若要继续进行计数，必须重新装入计数初值。⑤方式4⑤若在计数过程中写入一个新的计数值，则在现行计数周期内不受影响，但当计数值回0后，将按新的计数初值进行计数，同样也只计一次。⑥如果在计数的过程中GATE变为低电平，则停止计数，当GATE变为高电平后，又重新将初值装入计数器，从初值开始计数，直至计数器的值减为0时，从OUT端输出一个负脉冲。⑤方式4

方式4举例⑤方式4WRnOUTn=43GATEn=2434210210方式5-硬件触发选通(HardwareTriggeredStrobe)

硬件启动，不能自动重复计数，其工作过程：①CPU设定某计数器工作于方式5后，OUT变成高电平。②若GATE有一个由低到高的正跳变后，装入初值，在下一个脉冲时减1计数。③当计数值成为0时，OUT端输出变低，经过一个时钟周期后，又回到高电平，形成一个负脉冲。④计数过程中，只要GATE有正脉冲进入，则重新按初值计数。⑥方式5⑤计数回零后若GATE有正脉冲，按初值重新开始计数。⑥计数过程中若改变计数值，若GATE无正跳变，计数不改变；反之则按新的计数值重新计数。⑥方式5WRnOUTn=43GATEn=24342102CLK218253工作方式比较①方式0：在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。也可实现定时或对外部事件进行计数。其余5种方式写入控制字后，输出均变高。②方式1：产生单脉冲。③方式2：产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲的周期相同。④方式3：产生连续的方波。方式2和方式3都实现对时钟脉冲进行n分频。⑤方式4、方式5：波形相同，都在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。但方式4由软件(设置计数值)触发计数，而方式5由硬件(门控信号GATE)触发计数。⑥这6种工作方式中，方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。如果要通道再次按此方式工作，必须重新装入计数值。对于方式2、3和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。8253工作方式比较8253举例

一个工厂需要自动统计在流水线上所生产的某种产品的数量，可采用8086微处理器和8253芯片设计实现这种自动计数的系统。+5VR62Ω+5VR1KΩ光电晶体管CLK1GATE1+5VD7~D0OUT1去8259的IR0A1A0A2A1CS高位译码74LS148253举例

设8253的4个端口地址分别是0F0H，

0F2H，

0F4H，

0F6H。当件数到200时，向8259发出中断申请，由中断服务程序使工件总数加上200，写出8253的初始化程序

。MOVAL,71H；计数器1，方式0，高低位，BCD计数OUT0F6，AL；送控制字MOVAL,99H；送低位数据OUT0F2H,ALMOVAL,01H；送高位数据OUT0F2H,AL8253应用举例1

某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHz。要求3个计数通道，分别完成以下功能：⑴通道0工作于方式3，输出频率为2kHz的方波；⑵通道1产生宽度为480us的单脉冲；⑶通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26。A9A8A7A6A5M/IO#A4A3A0A2A1RD#WR#D7~D08086CPUG1G2AG2BCBACLK0CLK1CLK2GATE0OUT0GATE1OUT1GATE2OUT2

D7~D0CSA1A0RDWR1M方波5V2KHZ方波480μs宽脉冲单脉冲825574138

某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHz。

通道0工作在方式3，输出频率为2KHZ的方波；通道1产生宽度为480μs的单脉冲；通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26。A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

1100010000480us/1us=480,方式1计数值480>255，分两次送，BCD计数方式5，n=26<255，1次送，BCD计数/Y41MHZ/2KHZ=500（此M非MB中的M）计数值500>255，分两次送，BCD计数

控制字寄存器用来保存来自CPU的控制字。控制字寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC2RL1RL2M2M1M0BCD1BCD码计数0

二进制计数000方式0001

方式1×10

方式2×11

方式3100

方式4101

方式500计数器锁存，CPU读01

只读/写计数器低字节10

只读/写计数器高字节11

先读/写计数器地字节，后高字节00选择通道001选择通道110选择通道211

无效通道0⑴通道0工作于方式3，输出频率为2KHz的方波MOVAL,00110111B;数据分两次送，BCD计数MOVDX,316HOUTDX,AL；送控制字MOVAL,00H；送0500的低位MOVDX,310HOUTDX,AL；送数据MOVAL,05H；送0500的高位OUTDX,AL；送数据通道1⑵通道1产生宽度为480us的单脉冲MOVAL,01110011B;数据分两次送，BCD计数，方式1MOVDX,316HOUTDX,AL；送控制字MOVAL,80H；送0480的低位MOVDX,312HOUTDX,AL；送数据MOVAL,04H；送0480的高位OUTDX,AL；送数据通道2⑶通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26MOVAL,10011011B;方式5，BCD计数MOVDX,316HOUTDX,AL；送控制字MOVAL,26H；送计数值26MOVDX,314HOUTDX,AL；送数据8253应用举例2

设某8086系统中，8253的各端口地址为81H，83H，85H，87H，要求8253控制LED，使得LED交替点亮和熄灭10秒钟，8253的输入频率为2MHZ，编程实现。

分析：交替点亮和熄灭10秒钟，即要求加载在LED上的时钟周期为20秒钟，采用方式2可以实现分频功能。假设使用某个通道工作在方式0，需要送入的初值N=20s/0.5us=40,000000，很显然，寄存器无法装载如此巨大的数据。

怎么办？？8253应用举例2解决办法：让多个通道都工作在方式2，用其中某个通道的OUT当作另一个通道的CLK，从