第八章8254

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1、第八章定时器第八章定时器/计数器电路计数器电路2011.10.268.1.1 8.1.1 实现定时延时的控制方法实现定时延时的控制方法 在计算机应用中，在计算机应用中， MPU和和I/O设备需要时钟设备需要时钟和定时脉冲和定时脉冲 ，实现定时，实现定时/延时。延时。 实现定时实现定时/延时的方法：延时的方法：n 软件定时；软件定时；n 不可以编程硬件定时不可以编程硬件定时 ；n 可编程硬件定时。可编程硬件定时。 定时定时 = 计数计数 ！8.1.2可编程定时器可编程定时器/计数器的典型结构和主要用途计数器的典型结构和主要用途数据数据读读写写复位复位准备就绪准备就绪片选片选端口地址端口地址控制字

2、寄存器控制字寄存器计数初值寄存器计数初值寄存器计数器（计数工作单元）计数器（计数工作单元）输出锁存器输出锁存器状态锁存器状态锁存器状态寄存器状态寄存器CLKGATEOUT控控 制制 逻逻 辑辑q可编程定时器可编程定时器/ /计数器的主要用途：计数器的主要用途：以均匀分布的时间间隔中断分时操作系统，以便切换以均匀分布的时间间隔中断分时操作系统，以便切换 程序；程序；向向I/OI/O设备输出周期可控的定时信号；设备输出周期可控的定时信号；用作可编程波特率发生器；用作可编程波特率发生器；检测外部事件发生的频率或周期；检测外部事件发生的频率或周期；统计外部某过程中某一事件发生的次数；统计外部某过程中某

3、一事件发生的次数；作为向作为向CPUCPU的定时或定次数中断源；的定时或定次数中断源；8.2.8.2.可编程定时器可编程定时器/ /计数器芯片计数器芯片8254825482548254具有以下基本功能：具有以下基本功能：有有3 3个独立的个独立的1616位计数器通道位计数器通道每个计数器可按二进制或每个计数器可按二进制或十进制十进制(BCD)(BCD)计数计数每个计数器可工作于每个计数器可工作于6 6种不同工作方式种不同工作方式每个计数器允许的最高计数频率为每个计数器允许的最高计数频率为10MHz (825310MHz (8253为为2MHz)2MHz)有读回命令有读回命令(8253(8253

4、没有没有) ), ,可以读出当前计数单元的可以读出当前计数单元的内容和状态寄存器内容内容和状态寄存器内容每个计数器通道的逻辑功能完全相同，既可作每个计数器通道的逻辑功能完全相同，既可作定时器用，又可作计数器用定时器用，又可作计数器用8.2.1 8.2.1 基本功能基本功能8.2.2 8.2.2 内部结构及外部引脚内部结构及外部引脚与外部相与外部相连的引脚，连的引脚，取决于工取决于工作方式作方式GATE0GATE0GATE2GATE2D7D7D0D0RDRDWRWR A1 A1A0A0CSCS数据总数据总线缓冲线缓冲器器读写读写控制控制逻辑逻辑控制字控制字寄存器寄存器CLK0CLK0OUT0OU

5、T0CLK1CLK1GATE1GATE1OUT1OUT1CLK2CLK2OUT2OUT2内部结构图内部结构图内部总线内部总线计数计数器通器通道道0 0计数计数器通器通道道1 1计数计数器通器通道道2 2 每个计数器既可用作计数器，又可用作定时器，差别在于：每个计数器既可用作计数器，又可用作定时器，差别在于：计数计数脉冲间隔不一定相同，而定时脉冲要求周期一定。脉冲间隔不一定相同，而定时脉冲要求周期一定。 与微机相与微机相连的引脚，连的引脚，接口特接口特 性性 与与82598259和和各类存储器各类存储器芯片类似芯片类似每个计数器内含每个计数器内含: :计数工作单元计数工作单元CE初值寄存器初值寄

6、存器CR状态寄存器状态寄存器SR输出锁存器输出锁存器OL状态锁存器状态锁存器SL3通道共有！通道共有！基本工作原理：基本工作原理：n 写入控制字，设置工作方式，写入控制字，设置工作方式，OUTOUT处于工作方式对应初始状态，逻辑电处于工作方式对应初始状态，逻辑电 路复位，路复位， CRCR清零；清零；n 程序设置程序设置CRCR初值；初值；CRCR内容送内容送CE CE ；n CLKCLK对计数器对计数器CECE减法计数减法计数; ; 写写CRCR初值，在初值，在GATEGATE控制下，在控制下，在CLKCLK作用下，作用下，CRCR传入传入CECE， 并开始并开始CE - - ;CE - -

7、 ; 计数通道内部结构计数通道内部结构 SR SR SL SL CRCR：计数初值寄存器：计数初值寄存器CECE：计数工作单元：计数工作单元 CPUCPU不能直接读写。不能直接读写。OLOL：输出锁存器：输出锁存器 读回命令控制。读回命令控制。SRSR：状态寄存器：状态寄存器 工作方式、工作方式、OUTOUT状态、状态、 CRCR内容已装入内容已装入CECE状态。状态。SLSL：状态锁存器：状态锁存器 读回命令控制。读回命令控制。8 8 i8254i8254是是i8253i8253的改进型，两者的功能基的改进型，两者的功能基本相同，硬件组成、外部引脚和编程特性完本相同，硬件组成、外部引脚和编程

8、特性完全兼容。差别只在三点：全兼容。差别只在三点：允许的最高计数频率不同；允许的最高计数频率不同；82548254中有状态寄存器和状态锁存器，而中有状态寄存器和状态锁存器，而82538253没有；没有；82548254有读回命令，而有读回命令，而82538253没有。没有。8.2.3 8.2.3 内部端口寻址与读写控制内部端口寻址与读写控制CSCSRDRDWRWRA1A1A0A0读读/ /写操作说明写操作说明0 00 00 00 00 00 00 00 00 01 11 11 11 10 00 00 00 00 01 11 11 10 00 01 11 10 00 01 10 01 10 01

9、 10 01 10 00 01 10 00 01 11 11 11 11 1写计数通道写计数通道0 0的的CRCR写计数通道写计数通道1 1的的CRCR写计数通道写计数通道2 2的的CRCR写控制寄存器写控制寄存器 读通道读通道0 0的的OLOL或或SLSL 读通道读通道1 1的的OLOL或或SLSL 读通道读通道2 2的的OLOL或或SLSL无操作无操作禁止使用禁止使用无操作无操作8.2.4 8.2.4 六种工作方式六种工作方式82548254中各计数器通道均有中各计数器通道均有6 6种工作方式可供选择种工作方式可供选择: :方式方式0 0 计数结束中断方式计数结束中断方式方式方式1 1 硬

10、件可重触发单稳方式硬件可重触发单稳方式方式方式2 2 速率波发生器方式速率波发生器方式方式方式3 3 方波方式方波方式方式方式4 4 软件触发选通方式软件触发选通方式方式方式5 5 硬件触发选通方式硬件触发选通方式v门控信号门控信号GATEGATE的功能的功能v输出信号输出信号OUTOUT的波形的波形v启动计数的条件和改变初值的影响启动计数的条件和改变初值的影响 所有工作方式都应遵循以下规则：所有工作方式都应遵循以下规则： 控制字写入控制寄存器后，选择工作方式，同时使控制控制字写入控制寄存器后，选择工作方式，同时使控制 逻辑电路复位，逻辑电路复位，CR清零清零，输出信号输出信号OUT进入初始状

11、态进入初始状态 （高电平或低电平）。（高电平或低电平）。在时钟脉冲在时钟脉冲CLK的下降沿，计数器减的下降沿，计数器减“1”计数。计数。 通常在时钟脉冲通常在时钟脉冲CLK的上升沿对门控信号的上升沿对门控信号GATE采样。采样。 在不同工作方式下，对门控信号的触发方式有不同的要求。在不同工作方式下，对门控信号的触发方式有不同的要求。计数初始值写入计数初始值写入CR后，经过一个时钟周期，送入后，经过一个时钟周期，送入CE (方式方式0-4）；）； 对于二进制数对于二进制数 0000H值最大（值最大（65536）.计数结束中断方式，计数结束中断方式，OUTOUT输出波形如下：输出波形如下：GATE