第6章 定时-计数技术

计数器真正开始减1计数是在时钟脉冲的下降沿。
6种工作方式的区分。
输出波形不同，不同输出波形表示不同形式的定时信号。 启动计数器的触发方式不同，电平触发（如方式0，4），边沿触发（如方式1， 5）既可边沿触发又可电平触发（如方式2，3）。 在计数过程中门控信号GATE对计数器操作的影响不同。
6.2.5 8253工作方式
计算机是一种严格按时序进行工作的工具，离不开定时与计数。 一方面计算机系统本身需要一时间基准，使计算机能够在确定时刻完 成规定工作，如存储器的定时刷新； 另一方面，计算机控制系统需要提供定时和计数功能，如定时中断、 定时检测、定时扫描、定时传送数据、定时处理以及所需要的某种延时等。
6.1.2 系统定时的分类
6.3.1 8253初始化编程
【例6-2】8253的端口地址为200H-203H，要求计数器0工作在方式4， 二进制计数，初值为1234H。试按上述要求完成8253的初始化。
MOV DX，203H MOV AL，38H OUT DX，AL MOV DX，200H MOV AL，34H OUT DX，AL MOV AL，12H OUT DX，AL
6.3 8253程序设计
6.3.1 8253初始化编程 6.3.2 8253应用实例
6.3.1 8253初始化编程
使用8253之前，须先对其进行初始化编程，包括对所使用的计数器 写入控制字和计数初值。每个计数器在写入控制字和计数初值后，才能 进行工作，计数时还要结合具体工作方式。
对某一指定计数器初始化编程须先写控制字，再写计数初值。无论 哪个通道的控制字都必须写入同一个端口，即控制端口。
;8253控制端口 ;写控制字00111000B
;8253计数器0端口 ;写初值低8位
;写初值高8位
6.3.2 8253应用实例 —【例6-3】
【例6-3】8253的端口地址为200H-203H，要求从计数器0的输出端 OUT0得到500Hz的方波信号，从计数器1的输出端OUT1，得到50Hz的单拍负 脉冲信号。已知系统提供的计数脉冲频率为250KHz，计数方式均采用二 进制计数方式，试编写初始化此8253的程序段。
8253中的每一个计数通道都可有6种不同的工作方式，这 些方式遵循以下几条规则：
不论哪种工作方式的设定总是先写控制字后再写计数初值，这也是初始化的 次序。 当控制字写入计数器时，所有控制逻辑电路立即进入复位状态，计数器输出 端OUT进规定的初始状态（高电平或低电平）。 计数初值写入计数初值寄存器后，要经过一个时钟周期，计数器才开始计数。 在时钟脉冲的上升沿对门控信号GATE进行采样，以检测是何种触发方式。
优点是不需要外加硬件电路且定时精确。 缺点是定时过程中，CPU一直在执行该定时程序，不能做其他工作，定时 时间越长，CPU的开销越大，而且不能响应中断，否则定时就不准确了。 软件定时多用于较短时间的定时，如用软件延时来消除机械按键的抖动等。
6.1.2 系统定时的分类
2．硬件定时
硬件定时是利用专门的定时电路实现精确定时。对于较长时间的定时，一般 用硬件电路来完成，以减轻CPU的负担．使得在定时期间CPU能做其他工作。
MOV DX,203H ;8253控制端口 MOV AL，50H ;写计数器1控制字01010000B OUT DX，AL MOV DX,201H ;8253计数器1端口 MOV AL，0FFH ;写计数器1计数初值 OUT DX，AL MOV DX,203H ;8253控制端口 MOV AL，0A5H ;写计数器2控制字10100101B OUT DX，AL MOV DX,202H ;8253计数器2端口 MOV AL，99H ;写计数器2计数初值高8位 OUT DX，AL
6.3.2 8253应用实例 —【例6-3】
2．程序设计
（2）初始化程序段
MOV
DX,203H ;写计数器0控制字00110110B
MOV
AL,36H
OUT
DX,AL
MOV
DX,200H ;写计数器0计数初值低8位
MOV
AL,0F4H
OUT
DX,AL
MOV
AL,01H ;写计数器0计数初值高8位
OUT
6.3 8253程序设计 6.3.1 8253初始化编程 6.3.2 8253应用实例
6.1 定时/计数基本概念
6.1.1 系统定时/计数必要性 6.1.2 系统定时的分类
6.1.1 系统定时/计数必要性
定时/计数在计算机系统中有着重要的作用，尤其是工业控制系统， 常常要进行定时和对外部事件计数。
1．硬件连接 2．程序设计
（1）计算计数初值 计数初值
＝分频系数 ＝fclk0／fout0
计数器2：
N＝ fclk2／fout2
＝ 1190000/600 ＝ 1983
6.3.2 8253应用实例 —【例6-4】
（2）程序段
… MOV DX,219H IN AL, DX OR AL, 03H OUT DX, AL MOV DX,203H MOV AL,0B6H OUT DX,AL MOV DX,202H MOV AX, 1983 OUT DX, AL MOV AL, AH OUT DX, AL MOV AH, 01H INT 21H MOV DX,219H IN AL, DX AND AL, 0FCH OUT DX, AL …
第6章 定时/计数技术
6.1 定时/计数基本概念 6.1.1 系统定时/计数必要性 6.1.2 系统定时的分类
6.2 可编程定时器/计数器8253 6.2.1 8253的主要特性 6.2.2 8253内部结构 6.2.3 8253的引脚及功能 6.2.4 8253方式控制字 6.2.5 8253工作方式
6.2.2 8253内部结构
6.2.3 8253的引脚及功能
6.2.3 8253的引脚及Hale Waihona Puke 能8253内部寄存器读/写操作
6.2.4 8253方式控制字
8253控制字的格式
8253计数器的选择
6.2.4 8253方式控制字
RW1、RW0读/写指示位
工作方式选择表
6.2.5 8253工作方式
DX,AL
MOV
DX,203H ;写计数器1控制字01010100B
MOV
AL,54H
OUT
DX,AL
MOV
DX,201H ;写计数器1计数初值
MOV
AL,0AH
OUT
DX,AL
6.3.2 8253应用实例 —【例6-4】
【例6-4】设计一个程序，使 扬声器发出600Hz频率的声音，按下 任意键声音停止。其中，发声系统 以计数器2为核心，CLK2的输入频率 1.19MHz。
对应地址：A1A0＝11 计数初值要写入指定计数器对应的端口地址。
计数器0对应地址：A1A0＝00 计数器1对应地址：A1A0＝01 计数器2对应地址：A1A0＝10 高位地址由片外译码电路确定
6.3.1 8253初始化编程
【例6-1】8253的端口地址为200H-203H，要求计数器1工作在方式0， 计数初值为FFH，按二进制计数；计数器2工作在方式2，计数初值为9900H， 按BCD码计数。试写出初始化程序段。
系统定时/计数可分为软件定时和硬件定时。
1．软件定时
软件定时是利用CPU每执行一条指令都需要几个固定的指令周期的原理， 运用软件编程的方式进行定时。这种程序常用汇编语言编写，因为汇编语言的 每一条指令所占用的时钟周期（T状态）数是确定的。只要将整个循环体内每条 指令的T状态数累加起来，乘以系统的时钟周期，就是该程序执行一遍所需的固 定延时时间。程序设计者可选择不同周期数的指令和不同的循环次数来实现不 同的时间延迟。软件定时是实现系统定时或延时控制最简单的方法。
1．硬件连接
6.3.2 8253应用实例 —【例6-3】
2．程序设计 （1）计算计数初值
计数初值＝分频系数＝fclk／fout 计数器0： N＝ fclk0／fout0 ＝ 250000/500 = 500，16进制数为1F4H。 计数器1： N＝ fclk1／fout1 ＝ 500/50 = 10，16进制数为0AH。
6.2 可编程定时器/计数器8253
6.2.1 8253的主要特性 6.2.2 8253内部结构 6.2.3 8253的引脚及功能 6.2.4 8253方式控制字 6.2.5 8253工作方式
6.2.1 8253的主要特性
片内具有3个独立的16位计数通道，每个计数器又可分成两个8位的 计数器。 计数频率为0-2.6MHz。 每个计数通道可按二进制计数或BCD方式计数。 每个计数通道有6种工作方式，可由程序设置和改变。 可由软件或硬件控制开始计数或停止计数。
;读8255A的B口值 ;置8255A的B口PB0、PB1为1， ;接通扬声器，使8253GATE2为高电平 ; 计数器2控制字10110110B ; 工作方式3，先低后高写计数器初值，二进制计数 ;写计数器2初值
;按任意键 ; 8255A的B口 ; 置PB0、PB1为0，使声音停止
硬件定时分为不可编程的和可编程的两种。 不可编程的硬件定时如555时基电路、单稳延时电路成计数电路等，是通过 外部的RC元件来实现定时的。但元件参数一经设定就不能改变，电路调试也比较 麻烦。另外，时间一长，电阻电容器件老化，电路工作不稳定，会严重影响定时 准确度和稳定性。 可编程硬件定时，实际上是一种软硬件结合的定时方法，是为了克服单独的 软件定时和硬件定时的缺点，而将定时电路做成通用的定时/计数器，其定时参 数和工作方式又可由软件来控制。这种定时器/计数器芯片可直接对系统时钟进 行计数，通过写入不同的计数初值，可方便地改变定时时间，且定时期间不需要 CPU管理。
1．方式0（计数结束中断方式）
6.2.5 8253工作方式