第三章 CHMOS可编程时间间隔定时器芯片82C54

全部操作方式时序说明：

1、计数器在程序的控制之下进行二进制计数，仅对最 底有效字节（LSB）进行读/写操作。 2、计数器总是被选（CS#总是低电平） 3、CW指的是控制字；CW = 10是指10个控制字中的 一个控制字，写入计数器内的是十六进制数。 4、LSB指的是计数值的最低有效数字。 5、图中的数值是计数值： 低位数是最低有效字节。 高位数是最高有效字节。因为计数器在程序的控制 之下仅对LSB进行读/写操作，最高有效字节则不能进 行读操作。 6、N表示的是尚没有定义的计数，竖线表示的是计数 值之间的转换。
操作方式0时序
CW=10 WR# LSB=4
CLK
GATE OUT
N
N
N
N
0 4
0 3
0 2
0 1
0 0
操作方式0时序（续）
CW = 10 LSB = 3 WR# CLK GATE
OUT
0 N 3 0 0 2 2 0 0 0 FF 2 1 0 FF
N
N
N
3.4.2 操作方式1：可再触发的单稳
条件：①信号OUT被初始化为高电平，而在CLK 脉冲后触发器被触发，OUT又降为低电平，而 且在计数器计至0之前，将保持低电平不变。在 下次触发之后，CLK脉冲之前，OUT将变为高 电平，且保持低电平不变。 ②在写入控制字和初始化计数值之后，计数 器处于待命状态 ③在一个单稳脉冲期间，将一个新计数值写 入计数器，当前单稳不受什么影响。
图3-10
3.4 82C54计数器的操作
操作常用术语 CLK脉冲： 一个上升沿，然后 一个下降沿为一个计数器的CLK输入。 触发：由计数器GATE输入的上升边。 计数器装载：将计数值从计数器寄存器 CR传送到计数部件CE。 对GATE输入的作用如下表

表3-5 GATE 对每种操作方式的影响

设置程序段：
MOV OUT MOV OUT MOV OUT MOV OUT MOV AL, 4CH, AL, 4CH AL , 4CH, AL, 40H, AL, 30H AL 55H AL 0B8H AL 34H AL 12H OUT 40H MOV AL OUT 44H, MOV AL, OUT 44, MOV AL, OUT 48H, MOV AL, OUT 48H, AL 00H AL 01H AL 0FFH AL 1FH AL

5. 82C54系统接口
地址总线（16位）
控制总线 数据总线（8位）
A1 A0
CS# D0~D7 82C54 计数器0 计数器1
RD#
WR#
计数器2 OUT GATE
OUT GATE CLK
OUT GATE CLK
3.3 程序设计基础

1. 82C54程序控制 通过给82C54写一个控制字，然后再用初始化 计数值的方法对计数器进行程序控制。 当A1A0 = 11时，全部控制字信息都写入被选 中的控制字寄存器内。 相反，初值被写进了计数器，而不是将其写入 控制字寄存器。用A1A0的输入信号来选择被 写入的计数器，初值计数值格式由所用控制字 确定。
举例：例3-1
82C54接收到10010000B的控制字，在这种情 况下其配置如何设置？ 分析：控制字寄存器的格式为： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD

SC1 SC0—选择计数器； RW1 RW0—读写控制 M2 M1 M0—计数器的方式选择； BCD—二进制或二进制编码的十进制计数。
例3-3 编写一个在计数进行的过程中进行 读计数器2内容的程序段，并把读取的值装 入AX寄存器。82C54的地址40H 分析：先锁存计数器2的内容，然后从斩 存器中读取这个值。其程序为 MOV AL, 1000 x x x xB OUT 4CH, AL IN AL , 48H MOV AH , AL MOV AL, BL
RD# 1 1 1 1 0 0 0 WR# 0 0 0 0 1 1 1 A1 0 0 1 1 0 0 1 A0 0 1 0 1 0 1 0 描述 写计数器0 写计数器1 写计数器2 写控制字 读计数器0 读计数器1 读计数器2
例3-2 82C54的微处理机接口


图结构：
D7~D0
IORC# IOWC# A15 A14 A7 A6 A5 A4 A2 A3
82C54解决了在系统控制之 下精确的时间延迟问题。
82C54的计数器/定时器功能还有：
1. 3. 5. 7. 实时时钟 数字一次通过 方波发生器 复杂波形发生器 2.平滑计数器 4.可编程速率生成 6. 二进制速率乘法器 8.复杂马达控制器
3.2 82C54的体系结构
3.2.1 82C54的方框图
3.4.4 操作方式3（方波发生器）





波特速率：每秒钟传输的二进制数的数据位数。 操作条件： 1、OUT = 1 (最初为高电平)。 2、GATE = 1时，则允许计数；当GATE = 0时，则禁止 计数。 3、在写控制字（CW）和初始计数值（LSB）之后，下 一个CLK脉冲期间装载计数器。 4、装偶数：每次减2计数，在计数过程中，前一半为高 电平，后一半为低电平。 5、装奇数，在一个CLK时钟脉冲内将初值减1后（变成 偶数）再进行装载。
第三章 CHMOS可编程时间 间隔定时器芯片82C54
3.1 概述 82C54是专为Intel系列微处理机而设计 的一种可编程时间间隔定时器/计数器， 它是一种通用芯片，在系统软件中可以 把多级定时元素当成输入/输出端口中的 一个阵列看待。

82C54的特点：
1. 与所有Intel系列兼容 2. 操作速度高，与8MHz的8086、80186一起可实现“零 等待状态”的操作。 3. 可处理从直流到10M频率的输入。 4. 适应性强 5. 三个独立的16位计数器 6. 低功耗的CHMOS 7. 与TTL完全兼容 8. 6 种可编程的计数模式 9. 以二进制或BCD计数 10. 状态读返回命令
GATE1
OUT1
控制字 寄存器
计数 器2
CLK2 GATE2 OUT2
图3-3
数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字 寄存器与三个计数器部件介绍：
1.数据总线缓冲器：是82C54与系统总线连接 的接口，由三态门、双向8位的缓冲器。 2.读/写逻辑部件：对82C54的控制信号，A1 和A0是计数器的选择；RD#和WD#为读写 控制；CS#是控制RD#和WD#的信号。 3.控制字寄存器：由A1A0的二进制数和读写 逻辑部件来选择控制字寄存器。 4.计数器：三个独立的16位计数器（216值）

图3-8
（3）读回命令操作（READ-BACK）

读回命令的格式如下图 A1A0 = 11 ;CS# = 0 ;RD# = 1;WR# = 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 COUNT# STATUS# CNT2 CNT1 CNT0 0
D5 = 0 锁存选中的计数器计数值 D4 = 0 锁存选中的计数器状态 D3 = 1 选择计数器2 D2 = 1 选择计数器1 D1 = 1 选择计数器0 D0 保留 图3-9
计数器状态字节格式
D7 D6 D5 D4 D3
OUTPUT
D2
M1
D1 D0
M0 BCD
NULL RW1 RW0 COUNT
M2
D7 = 1,表示输出管脚为1 D7 = 0 , 表示输出管脚为0 D6 = 1 , 表示空计数值 D6 = 0 , 表示读的计数值有效 D5 ~ D0 计数器程序控制方式
计数器的内部结构（图3-6）
内部总线
1 控制字寄存器
2
状态锁存 状态寄存 CRm 3
2
CR1 3
控制 逻辑
计数部件CE
OLm
OL1
工作原理：
CE---计数部件，是16位的同步计数器。 OLm和OL1---是两个8位的锁存器，m和 1分别表示最高和最低有效字节。 CRm和CR1也是两个8位的寄存器。 控制逻辑是由CLKn、GATEn和OUTn 控制的。
操作 方式 0 1 2 GATE信号状态及影响 低电平或下降沿 上升沿 高电平 —— 禁止计数 允许计数 ——
1、禁止计数； 2、输出立变高电平
1、开始计数；2、下一 时钟后，输出为低电平
—— 允许计数
开始计数
3
4
1、禁止计数； 2、输出立变高电平
开始计数
——
允许计数
允许计数
禁止计数
5
——
开始计数
——

CLK1 GATE1 OUT1
1.19318MHz +5V
T2
Hale Waihona Puke 82C54T
图3-16

T2=1/1.19318MHz=838ns T=18xT2=15.09us
程序：
MOV OUT MOV OUT

AL, 01010101 B 4C H, AL AL 10010 B 44 H, AL
82C54
RD# WR#
A0


A1
CS#
图3-5
要求：


计数器0：二进制计数，方式0，初值1234H 计数器1：BCD计数，方式2，初值100H 计数器2：二进制计数,方式4，初值1FFFH. 1.确定82C54的基址：即计数器0的地址，这是 通过A3A2 = 00来确定的。为选择82C54工作， 必须使CS# = 0,这样就要让高位地址A15~A4 = 000000000100B。若将低位地址A3A2A1A0 = 0000拼接在一起，形成基地址为： 0000 0000 0100 0000B = 40H