第8章 计数器（课件）-高二《微机原理与接口技术》同步精品课件（电工版2023）

微机原理与接口技术 （第2版 ） 第8章 定时/计数技术 8.1 定时/计数技术概述 8.2 可编程定时/计数器8253 8.3 定时/计数器8253的应用及实例 8.1 定时/计数技术 8.1 定时/计数技术概述 在计算机中，计数的实质是记录脉冲个数。计数对象脉冲不一定要求是周期信号。 定时就是在预定时间产生的有关信号。在计算机中，定时是通过累计计时单元获得的，即定时的本质就是计数，且定时所计脉冲是标准的周期脉冲。 8.1 定时/计数技术概述 有3种方法：软件定时、不可编程的硬件定时和可编程的硬件定时/计数方法。 软件定时：通过CPU执行一段延时程序达到定时目的的。延时完毕，用OUT指令输出一个控制信号。 不可编程的硬件定时：数字计数器如74LS393。 可编程定时/计数器：定时值及计数范围可以由软件来设定和改变。如Intel 8253可编程定时/计数器芯片。 8.2 定时/计数器8253 8.2.1 定时/计数器8253的外部引脚及内部结构 1．Intel 8253的外部引脚 D7～D0：双向三态数据总线 RD#和WR#：读和写控制线CS#：片选线。 A1、A0：地址选择线、CLK0～CLK2：计数时钟输入 GATE0～GATE2：门控信号 OUT0～OUT2：输出信号 图8.2.1 Intel 8253外部引脚图 8.2.1 定时/计数器8253的外部引脚及内部结构 8253的内部计数器和控制寄存器的地址编码选择信号 CS# A1 A0 端口选择 0 0 0 计数器0 0 0 1 计数器1 0 1 0 计数器2 0 1 1 控制寄存器 1 x x 未选中 8.2.1 定时/计数器8253的外部引脚及内部结构 2．Intel 8253的内部结构 图8.2.2 Intel 8253内部结构 8.2.1 定时/计数器8253的外部引脚及内部结构 2．Intel 8253的内部结构 1）数据总线缓冲器 2）读/写控制逻辑 3）控制寄存器 4）计数器 3个结构完全相同而又相互独立的16位减“1”计数器，每个计数器有6种工作方式。 8.2.2 可编程定时/计数器8253的基本工作原理 ◆ 内部包含3个功能完全相同的16位计数器，每个计数器内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的锁存器。 ◆ 作为计数器使用时，应将要求计数的次数预置到该计数器中，被计数的事件应以脉冲方式从CLK端输入。 ◆作为定时器使用时，由CLK输入一定频率的时钟脉冲。作为定时器时，计数器的初值（即定时系数）应根据要求定时的时间进行如下运算。 定时系数=需要定时的时间/时钟脉冲周期 8.2.3 可编程定时/计数器8253的工作方式 3个16位计数器能够工作在以下6种方式。 （1）方式0：计数结束产生中断。 （2）方式1：可编程单拍脉冲。 （3）方式2：频率发生器。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通。 （6）方式5：硬件触发选通。 8.2.3 可编程定时/计数器8253的工作方式 1．Intel 8253的控制字 3个控制字寄存器，只占一个公用地址A1A0=11。采用高两位（D7D6）来选择计数通道。 控制字的D5D4规定计数器计数值（初值）的读写格式。 控制字的D3D2D1三位用于规定计数通道的工作方式，选择6种工作方式之一。 计数数制可以是二进制，也可以是BCD码。控制字的D0位即用于选择计数数制。 计数器是减1操作，当初始计数值为0000时，计数值为最大。 8.2.3 可编程定时/计数器8253的工作方式 1．Intel 8253的控制字 图8.2.3 Intel 8253控制字格式 8.2.3 可编程定时/计数器8253的工作方式 2．Intel 8253的工作方式说明 1）方式0—计数结束产生中断 计数器减为“0”后，OUT引脚输出一个由低电平到高电平的跳变信号，它可作为中断请求信号。 图8.2.4第一个OUT的输出是执行以下指令时的操作时序。 MOV AL，10H ；00010000B→AL MOV DX，203H ；控制字地址 OUT DX，AL ；写入控制字寄存器 MOV AL，04H ；00000100B→AL MOV DX，200H ；计数器0地址 OUT DX，AL ；向计数器0写初值 8.2.3 可