北京大学：《微机原理 Microcomputer Principle 微机与接口技术》电子课件_第二十二讲 计数、定时技术（一）

《微机原理A》 第二十二讲:计数/定时技术(一) 主讲老师:王克义

《微机原理A》 第二十二讲：计数 /定时技术（一） 主讲老师：王克义

公 本讲主要内容 定时/计数的基本方法 可编程计数器定时器8253的基本结构 ·8253的编程应用

本讲主要内容 • 定时/计数的基本方法 • 可编程计数器/定时器8253的基本结构 • 8253的编程应用

公 221概述 实现定时的三种方法: (1)软件定时 由cPU执行指令序列所花费的时间来构成一定 的时间间隔,从而达到定时的目的。 例如: MOV CX,××××H HERE: LOOP HERE 优点:不需要专门的硬件设备 缺点:浪费了宝贵的CPU资源

22.1 概述 • 实现定时的三种方法： (1) 软件定时 • 由CPU执行指令序列所花费的时间来构成一定 的时间间隔，从而达到定时的目的。 例如： MOV CX , ××××H HERE: LOOP HERE • 优点:不需要专门的硬件设备。 • 缺点: 浪费了宝贵的CPU资源

公 (2)不可编程的硬件定时 时序波形 稳态 单稳态 触发信号 电路 暂稳态

时序波形 稳态 td 触发信号 暂稳态 单稳态 电路 (2)不可编程的硬件定时

公 (3)可编程计数器定时器 ·可用软件的方法(通过初始化编程)设定或调整定 时范围。 典型产品: Zilog Z80cTc nte8253(8254)

(3)可编程计数器/定时器 • 可用软件的方法(通过初始化编程)设定或调整定 时范围。 • 典型产品： Zilog Z80-CTC Intel 8253(8254)

公 222可编程计数器定时器8253 8253的主要功能 (1)具有三个独立的16位计数通道; (2)每个计数通道可按二进制或二一十进制计数; (3)每个计数通道的计数速率可达2MHz; (4)每个计数通道有六种工作方式; (5)全部输入输出都与TTL电平兼容

1. 8253 的主要功能 (1)具有三个独立的16位计数通道； (2)每个计数通道可按二进制或二－十进制计数； (3)每个计数通道的计数速率可达2MHz； (4)每个计数通道有六种工作方式； (5)全部输入输出都与TTL电平兼容。 22.2 可编程计数器/定时器8253

公 2.8253的结构 8253的内部结构框图如图221所示。 由图可见,它由与cPU的接口、内部控制电路以及 三个计数器通道所组成

2. 8253的结构 • 8253的内部结构框图如图22.1所示。 由图可见，它由与CPU的接口、内部控制电路以及 三个计数器通道所组成

公 数据 CLK 总线 计数器 GATE 缓冲器 0 OUTo RD CLK WR 读/写 计数器 逻辑 GATE1 A1 OUT1 控制字 CLI 寄存器 计数器 2 GATE2 OUT 内部总线 图2218253内部结构框图

数据 总线 缓冲器 读 / 写 逻辑 控制字 寄存器 D 7~D 0 计数器 0 计数器 1 计数器 2 RD WR A 0 A1 CS 内部总线 CLK 0 GATE 0 OUT 0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK 2 GATE 2 OUT 2 图22.1 8253内部结构框图

(1)数据总线缓冲器 这是8253与cPU的数据总线D7~D0)连接的8 位双向三态缓冲器。 cPU用输入输出指令对8253进行读写操作时的 所有信息都通过这个缓冲器传送。 (2)读写逻辑 这是8253内部操作的控制电路,它从系统控制总 线上接收输入信号,然后转换成8253内部操作的 各种控制信号

(1) 数据总线缓冲器 • 这是8253与CPU的数据总线(D７～D０)连接的8 位双向三态缓冲器。 • CPU用输入输出指令对8253进行读写操作时的 所有信息都通过这个缓冲器传送。 (2) 读/写逻辑 • 这是8253内部操作的控制电路，它从系统控制总 线上接收输入信号，然后转换成8253内部操作的 各种控制信号

公 (3)控制字寄存器 ·当地址信号A1和A0都为1时,访问控制字寄存器。 ·控制字寄存器从数据总线上接收cPU送来的控制 字,并由控制字的D7、D6两位的编码决定控制字 写入哪个通道的控制寄存器中去。 由寄存在每个通道内的控制寄存器的内容决定该 通道的工作方式,选择计数器是按二进制还是 BcD数计数,并确定每个计数器初值的写入顺序

(3)控制字寄存器 • 当地址信号A1和A0都为1时，访问控制字寄存器。 • 控制字寄存器从数据总线上接收CPU送来的控制 字，并由控制字的D7、D6两位的编码决定控制字 写入哪个通道的控制寄存器中去。 • 由寄存在每个通道内的控制寄存器的内容决定该 通道的工作方式，选择计数器是按二进制还是 BCD数计数，并确定每个计数器初值的写入顺序