【正文】 寫操作 1) 寫操作 所謂寫操作是指 CPU對 8253寫入控制字或?qū)懭胗嫈?shù)初值 。 因為后者的格式是由前者決定的 。16位數(shù)據(jù)應先寫低 8位 ， 再寫高 8位 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 2) 讀操作 所謂讀操作是指讀出某計數(shù)器的當前計數(shù)值到 CPU中 。實際上， CPU是通過輸出鎖存器 OL讀出當前計數(shù)值的，因為在計數(shù)過程中， OL的內(nèi)容是跟隨 CE內(nèi)容變化的。 第 8章 可編程接口芯片及應用 ② 在計數(shù)的過程中不影響 CE的計數(shù)而讀取計數(shù)值：為達此目的，應先對 8253寫入一個具有鎖存功能的控制字，即 D5D4位應為 00，這樣就可以將當前的 CE內(nèi)容鎖存入 OL中，然后再用輸入指令將 OL的內(nèi)容讀到 CPU中。 第 8章 可編程接口芯片及應用 例 設 8253芯片的端口地址為 388H?38BH。試根據(jù)上述要求編寫初始化程序及讀取計數(shù)器 0當前計數(shù)值的程序。 在不同的工作方式下 ， 計數(shù)過程的啟動方式不同 ， OUT端的輸出波形不同 ， 自動重復功能 、GATE的控制作用以及更新計數(shù)初值對計數(shù)過程的影響也不完全相同 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 1． 方式 0——計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷 這是一種軟件啟動 、 不能自動重復的計數(shù)方式 。再寫入計數(shù)初值 N(圖中 N=5)，在寫信號 WR以后經(jīng)過 CLK的一個上升沿和一個下降沿，初值進入減 1計數(shù)器 CE。此信號通常接至 8259A的 IR端作為中斷請求信號。 由上述可知，方式 0主要用于單次計數(shù)，計數(shù)到時，利用OUT信號作為查詢信號或中斷請求信號。 第 8章 可編程接口芯片及應用 2． 方式 1——可編程單次脈沖 這是一種硬件啟動 、 不能自動重復但通過 GATE的正跳變可使計數(shù)過程重新開始的計數(shù)方式 。 在下一個 CLK脈沖到來后 ， OUT變低 ， 將計數(shù)初值送入 CE并開始減 1計數(shù) ， 直到計數(shù)器減到 0后 OUT變?yōu)楦唠娖?。計數(shù)完成后若 GATE再來一個正跳變，計數(shù)過程又重復一次。 第 8章 可編程接口芯片及應用 12 1 20C L KG A T EOUTWRCW N ＝ 2圖 方式 1的波形 第 8章 可編程接口芯片及應用 在計數(shù)過程啟動之后計數(shù)完成之前 ， 若 GATE又發(fā)生正跳變 ，則計數(shù)器又從初值開始重新計數(shù) ， OUT端仍為低電平 ， 兩次的計數(shù)過程合在一起使 OUT輸出的負脈沖加寬了 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 3． 方式 2——分頻工作方式 方式 2既可以用軟件啟動 (GATE=1時寫入計數(shù)初值后啟動 )，也可以用硬件啟動 (GATE=0時寫入計數(shù)初值后并不立即開始計數(shù) ，等 GATE由低變高時啟動計數(shù) )。 如圖 ，寫入控制字后， OUT信號變?yōu)楦唠娖?，若計?shù)初值 N=3，啟動計數(shù)后，以 CLK信號的頻率進行減 1計數(shù)?？梢钥闯?， OUT輸出信號的頻率為 CLK信號頻率的 1/N，即 N次分頻，故稱這種工作方式為分頻工作方式。 當 GATE變?yōu)榈碗娖綍r ，停止計數(shù) 。 方式 2在計數(shù)過程中若寫入新的計數(shù)初值，并不影響當前的計數(shù)過程。 第 8章 可編程接口芯片及應用 4． 方式 3——方波發(fā)生器 工作于方式 3時，在計數(shù)過程中其輸出前一半時間為高電平，后一半時間為低電平。 4 2 4 224 4C L KG A T EOUTWRCW N ＝ 4TOUT＝ N *TC L K圖 方式 3的波形 第 8章 可編程接口芯片及應用 在寫入方式 3控制字后，計數(shù)器 OUT端立即變高。計數(shù)到 N/2時， OUT端變低，計完余下的 N/2， OUT又變高，如此自動重復， OUT端產(chǎn)生周期為 N*TCLK的方波。因此來 N/2個 CLK信號后，計數(shù)器就已經(jīng)減到 0， OUT端發(fā)生一次高低電位的變化，且又將初值置入計數(shù)器重新開始計數(shù)。 第 8章 可編程接口芯片及應用 在寫入計數(shù)初值時 ， 如果 GATE信號為低電平 ， 計數(shù)器并不開始計數(shù) 。 在計數(shù)過程中 ， 應始終使 GATE=1。 待恢復 GATE=1時 ， 產(chǎn)生硬件啟動 ， 計數(shù)器又從頭開始計數(shù) 。在當前的半個周期結(jié)束 (OUT電位發(fā)生變化 )時，將啟用新的計數(shù)初值開始新的計數(shù)過程。 如圖 ，在寫入方式 4的控制字后， OUT變?yōu)楦唠娖?。當計?shù)到 0后， OUT輸出變?yōu)榈碗娖?，持續(xù)一個 CLK脈沖周期后恢復為高電平，計數(shù)器停止計數(shù)。只有 CPU再次將計數(shù)初值寫入 CR后才會啟動另一次計數(shù)過程。 如圖 ， 在寫入方式 5控制字后 ， OUT變高 ， 寫入計數(shù)初值時即使 GATE信號為高電平 ， 計數(shù)過程仍不啟動 ， 而是要求 GATE信號出現(xiàn)一個正跳變 ， 然后在下一個 CLK信號到來后才開始計數(shù) 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 04 3 12C L KG A T EOUTWRCW N ＝ 4圖 方式 5的波形 第 8章 可編程接口芯片及應用 由于方式 5是由 GATE的上升沿啟動計數(shù) ， 同方式 1一樣 ， 計數(shù)啟動后 ， 即使 GATE變成低電平 ， 也不影響計數(shù)過程的進行 。 若在計數(shù)過程中給計數(shù)器寫入新的計數(shù)初值 ， 此時只是將計數(shù)初值保存到 CR中 ， 并不影響當前的計數(shù)過程 ， 在 GATE產(chǎn)生正跳變時新的計數(shù)初值才被置入減 1計數(shù)器 CE開始計數(shù) 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 表 8253工作方式比較 第 8章 可編程接口芯片及應用 8254與 8253的區(qū)別 8254是 8253的改進型 ， 它們的引腳定義與排列 、 硬件組成等基本上是相同的 。 ① 允許最高計數(shù)脈沖 (CLK)的頻率不同 。 ② 8254每個計數(shù)器內(nèi)部都有一個狀態(tài)寄存器和狀態(tài)鎖存器 ，而 8253沒有 。 第 8章 可編程接口芯片及應用 8253應用舉例 例 使用 8253計數(shù)器 2產(chǎn)生頻率為 40 kHz的方波 ， 設 8253的端口地址為 0040H?0043H， 已知時鐘端 CLK2輸入信號的頻率為 2 MHz。 8253與 8088總線的接口電路如圖 。程序如下所示： 第 8章 可編程接口芯片及應用 MOV AL， 10010111B ；對計數(shù)器 2送控制字 MOV DX， 0043H OUT DX， AL MOV AL， 50H ；送計數(shù)初值 50 MOV DX， 0042H OUT DX， AL 第 8章 可編程接口芯片及應用 圖 8253與 8088總線的連接 amp。A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A15I O WI O R…第 8章 可編程接口芯片及應用 例 8253在 IBM PC/XT機中的應用。754 7 7PB0G A T E1G A T E2＋ 5 VQ2A 2Y＋ 5 VOUT1OUT22YD7～ D0D0～ D7C L K1C L K2A0CSWRRD2AG2BG1A8A7A6A5A1A0I O WI O R圖 8253在 IBM PC/XT機中的連接 第 8章 可編程接口芯片及應用 可以看出 ， 要使 8253 的 片 選 信 號 CS 有效 ， 應使A9A8A7A6A5=00010， 由于 A4A3A2未參加譯碼 ， 這三位為任意狀態(tài)均可使 8253選中 ， 因此 8253的端口地址為 40H~5FH， 若取A4A3A2=000， 則 8253計數(shù)器 0、 計數(shù)器 計數(shù)器 2以及控制寄存器的端口地址分別為 40H、 41H、 42H和 43H。 第 8章 可編程接口芯片及應用 1) 計數(shù)器 0 該計數(shù)器向系統(tǒng)日歷時鐘提供定時中斷 ， 工作方式為方式 3，設置的控制字為 36H。 因此 ， OUT0輸出方波的頻率為 MHz/65536=?Hz， 即每秒產(chǎn)生 ， 或者說每隔55?ms申請一次日歷時鐘中斷 。 門控 GATE1接 +5?V為常啟狀態(tài) 。 DRAM每個單元要求在 2 ms內(nèi)必須刷新一次。 第 8章 可編程接口芯片及應用 由此可以算出每隔 2 ms/128=??s進行一次刷新操作 ， 將能保證每個單元在 2?ms內(nèi)都刷新一遍 。 其程序如下： MOV AL， 54H ；選擇計數(shù)器 1， 方式 2， 只寫入低 8位 ， 二進制計數(shù) MOV 43H， AL OUT AL， 12H ；預置計數(shù)初值 18 OUT 41H， AL 第 8章 可編程接口芯片及應用 3) 計數(shù)器 2 該計數(shù)器控制揚聲器發(fā)聲 ， 作為機器的報警信號或伴音信號 ，選用方式 3工作 。 門控 GATE2接 8255的 PB0， 用它控制計數(shù)器 2的計數(shù)過程 。 在 IBM PC/XT機的 BIOS中有一個聲響子程序 BEEP，它將計數(shù)器 2設置為工作方式 3，作為方波發(fā)生器輸出約 1 KHz的方波，經(jīng)濾波驅(qū)動后推動揚聲器發(fā)聲。 A、 B、 C三個端口各有 8條端口 I/O線： PA 7?PA 0， PB7?PB0和 PC7?PC0，共 32個引腳，用于 8255A與外設之間的數(shù)據(jù) (或控制、狀態(tài)信號 )的傳送。 CPU通過它實現(xiàn)與 8255之間數(shù)據(jù)的讀出與寫入 ， 控制字的寫入 ， 以及狀態(tài)字的讀出等操作 。 A1和 A0經(jīng)片內(nèi)譯碼產(chǎn)生四個有效地址分別對應 A、 B、 C三個獨立的數(shù)據(jù)端口以及一個公共的控制端口 。 CS：片選信號，由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。 CPU對 8255各端口進行讀 /寫操作時的信號關系如表 。 8255A復位后 ， A、 B、 C三個端口都置為輸入方式 。 1) 端口 A、 端口 B和端口 C 端口 A、端口 B和端口 C都是 8位端口，可以選擇作為輸入或輸出。當端口 A和端口 B作為選通輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口時，端口 C的指定位與端口 A和端口 B配合使用，用做控制信號或狀態(tài)信號。它們的控制寄存器接收 CPU輸出的方式控制字，由該控制字決定端口的工作方式，還可根據(jù) CPU的命令對端口 C實現(xiàn)按位置位或復位操作。輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、 CPU發(fā)給 8255A的控制字等都是通過該部件傳遞的。它接收 CS及地址總線的信號 A A0和控制總線的控制信號 RESET、 WR、 RD，將它們組合后，得到對 A組控制部件和 B組控制部件的控制命令，并將命令送給這兩個部件，再由它們控制完成對數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息和控制信息的傳送。 第 8章 可編程接口芯片及應用 8255A的工作方式與控制字 1． 8255A的工作方式 8255A在使用前要先寫入一個工作方式控制字 ， 以指定 A、 B、C三個端口各自的工作方式 。 A口 、 B口 、 C口的高4位和低 4位均可設置為方式 0。只有 A口和 B口可工作于方式 1。此種方式下需要 C口的部分 I/O線提供聯(lián)絡信號。其格式如圖 ，可以分別選擇端口 A、端口 B和端口 C上下兩部分的工作方式。注意 8255A工作方式選擇控制字的最高位 D7(特征位 )應為 1。 其格式如圖 ， 注意 8255A的 C口按位置位 /復位控制字的最高位 D7(特征位 )應為 0。 應注意的是， C口的按位置位 /復位控制字必須跟在方式選擇控制字之后寫入控制字寄存器，即使僅使用該功能，也應先選送一個方式控制字。 第 8章 可編程接口芯片及應用 無關D70 D6D5D4D3D2D1D0C 口按位置位 /復位控制字的特征位選擇位置位 / 復位1— 置位0— 復位 編碼 選擇位0 0 0 — P C00 0 1 — P C10 1 0 — P C20 1 1 — P C31 0 0 — P C