【正文】 第八章 可編程接口芯片(xīn pi224。n) 8.1計數(shù)器/定時器電路8253PIT,一. 8253的結(jié)構(gòu)(ji233。g242。u)和功能,計算機系統(tǒng)中，實現(xiàn)(sh237。xi224。n)定時或延時有三種方法：軟件定時、不可編程的硬件定時、可編程的硬件定時器。8253為可編程的硬件定時/計數(shù)器。,1. 主要功能 A、 具有3個獨立的16位計數(shù)器通道； B、每個計數(shù)器均可按二進制或十進制（BCD）計數(shù)； C、 每個計數(shù)器的計數(shù)速率高達(dá)2MHz； D、每個通道有6種工作方式，可由程序設(shè)置和改變； E、 所有的輸入輸出都與TTL(晶體管晶體管邏輯電路的英文縮寫,TransisterTransisterLogic ) 兼容。,第一頁，共五十九頁。,二.8253 的引線(yǐnxi224。n),數(shù)據(jù)線（D7~D0） 地址線：選擇(xuǎnz233。)內(nèi)部寄 存器； 控制線：完成片選和 讀寫操作。,CLK：輸入脈沖線； GATE：門控信號輸入線； GATE=0 禁止計數(shù)， GATE=1 允許(yǔnxǔ)工作； OUT：輸出引腳； 當(dāng)計數(shù)到“0”時，OUT 端輸出一信號。,8253引腳排列圖,8253,GATE1,Vcc,WR,RD,CS,A1,CLK2,OUT2,GATE2,CLK1,OUT1,GATE0,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,CLK0,OUT0,GND,A0,第二頁，共五十九頁。,三. 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（書283頁）,三個計數(shù)器（減法器）計數(shù)器的3個引腳 3個獨立的16位減法器，可作定時/計數(shù)器使用； 計數(shù)器按二/BCD方式減法(jiǎnfǎ)計數(shù)，從預(yù)常減到零時，OUT端輸出一信號。,數(shù)據(jù)總線 緩沖器,計數(shù)(j236。 sh249。) 器0,讀/寫 邏輯(lu243。 j237。),控制字 寄存器,計數(shù) 器1,計數(shù) 器2,,CLK0,CLK1,CLK2,GATE0,GATE1,GATE2,OUT0,OUT1,OUT2,D7 ~ D0,RD WR A0 A1,CS,8253內(nèi)部結(jié)構(gòu),內(nèi)部數(shù)據(jù)總線,數(shù)據(jù)總線緩沖器(傳送信息) 寫控制字, 寫時常， 讀計數(shù)值,讀寫邏輯幻燈片 3,控制字寄存器(存放控制字),第三頁，共五十九頁。,8253輸入信號(x236。nh224。o)組合的功能表（書284頁表8.1）,第四頁，共五十九頁。,計數(shù)器的3個引腳,CLK時鐘輸入信號——在計數(shù)過程中，此引腳上每輸入一個時鐘信號（下降沿），計數(shù)器的計數(shù)值減1 GATE門控輸入信號——控制計數(shù)器工作，可分成電平控制和上升沿控制兩種類型 OUT計數(shù)器輸出信號——當(dāng)一次計數(shù)過程結(jié)束(ji233。sh249。)（計數(shù)值減為0），OUT引腳上將產(chǎn)生一個輸出信號,第五頁，共五十九頁。,四. 8253PIT的控制(k242。ngzh236。)字（書285頁）,0=二進制 1=BCD,在8253的初始化編程中，由CPU向8253的控制字寄存器寫入一個控制字來規(guī)定8253的工作(gōngzu242。)方式。,第六頁，共五十九頁。,計數(shù)器結(jié)構(gòu)(ji233。g242。u)示意圖,計數(shù)初值存于預(yù)置寄存器； 在計數(shù)過程中， 減法(jiǎnfǎ)計數(shù)器的值不斷遞減， 而預(yù)置寄存器中的預(yù)置不變。 輸出鎖存器用于寫入鎖存命令時， 鎖定當(dāng)前計數(shù)值,第七頁，共五十九頁。,五、 8253的工作(gōngzu242。)方式,8253有6種工作方式(fāngsh236。)，由方式控制字確定 熟悉每種工作方式的特點才能根據(jù)實際應(yīng)用問題，選擇正確的工作方式 每種工作方式的過程類似： ⑴ 設(shè)定工作方式 ⑵ 設(shè)定計數(shù)初值 〔 ⑶ 硬件啟動 〕 ⑷ 計數(shù)初值進入減1計數(shù)器 ⑸ 每輸入一個時鐘計數(shù)器減1的計數(shù)過程 ⑹ 計數(shù)過程結(jié)束,第八頁，共五十九頁。,方式(fāngsh236。)0 計數(shù)結(jié)束中斷,① 設(shè) 定 工 作 方 式,② 設(shè) 定 計 數(shù) 初 值,④ 計 數(shù) 值 送 入 計 數(shù) 器,⑤ 計 數(shù) 過 程,⑥ 計 數(shù) 結(jié) 束,第九頁，共五十九頁。,計數(shù)開始(kāishǐ)的時刻,需要注意： 處理器寫入8253的計數(shù)初值只是寫入了預(yù)置寄存器，之后到來的第一個CLK輸入脈沖（需先由低電平變高，再由高變低）才將預(yù)置寄存器的初值送到減1計數(shù)器。 從第二個CLK信號(x236。nh224。o)的下降沿，計數(shù)器才真正開始減1計數(shù)。,第十頁，共五十九頁。,方式(fāngsh236。)1 可編程單穩(wěn)脈沖,① 設(shè) 定 工 作 方 式,② 設(shè) 定 計 數(shù) 初 值,③ 硬 件 啟 動,④ 計 數(shù) 值 送 入 計 數(shù) 器,⑤ 計 數(shù) 過 程,⑥ 計 數(shù) 結(jié) 束,第十一頁，共五十九頁。,* CW寫入，OUT=0； * 寫入時常，通道(tōngd224。o)開始計數(shù)； * 計數(shù)到零，OUT=1；,* 計數(shù)(j236。 sh249。)器只計數(shù)(j236。 sh249。)一遍； * OUT是N+1個CLK后變高； * 計數(shù)過程中，GATE=0， 計數(shù)暫停； * 計數(shù)過程中可改變計數(shù)值；（書圖9－6）,1. 方式(fāngsh236。)0(書上287頁),第十二頁，共五十九頁。,方式(fāngsh236。)1（可編程單拍脈沖）（書上288頁）,* 寫入控制字OUT=1，寫入常數(shù)不計數(shù)(j236。 sh249。)； * GATE啟動計數(shù)，OUT=0； * 計數(shù)到，OUT=1。,*單拍脈沖寬度為N； *由GATE重新啟動； *計數(shù)中，可重新啟動； *計數(shù)中，可改變(gǎibi224。n)計數(shù)值，再次啟動有效。,第十三頁，共五十九頁。,方式2（速率(s249。lǜ)發(fā)生器－－分頻工作方式）,* 寫入控制字OUT=1； * 寫入常數(shù)立即對CLK計數(shù)； * 計數(shù)到1，OUT=0； * 一個CLK周期(zhōuqī)后，OUT=1，重新計數(shù)。,* 通道連續(xù)工作不需重置時常(sh237。ch225。ng)； * 計數(shù)過程中，GATE=0，計數(shù)暫停，GATE變高后重新計數(shù)； * 計數(shù)過程中可改變計數(shù)值；新的計數(shù)值在下一次有效。,第十四頁，共五十九頁。,方式(fāngsh236。)3（方波速率發(fā)生器）,* 與方式2的區(qū)別在于：輸出為周期是N個CLK脈沖的方波。 * 若計數(shù)值為偶數(shù)(ǒu sh249。)，每個CLK使計數(shù)值減2，計到0，OUT改變狀態(tài)，重裝計數(shù)值開始新的計數(shù)。,*若計數(shù)值為奇數(shù)，第一個脈沖先減1，以后，每個CLK使計數(shù)值減2，計到0 時，OUT改變狀態(tài)(zhu224。ngt224。i)，重裝計數(shù)值后，第一個脈沖減3，以后，每個CLK使計數(shù)值減2，計到0時，OUT改變狀態(tài)(zhu224。ngt224。i)。,*GATE信號控制計數(shù)過程； *計數(shù)過程中寫入新的計數(shù)值將在