實驗十四 可編程的計數(shù)、定時器 8253芯片實驗

試驗十U!8253可編程計數(shù)器/定時器試驗要求一、試驗?zāi)康?、把握8253的主要性能及其初始化編程。2、學會依據(jù)試驗要求設(shè)計8253的接口電路。二、試驗技術(shù)預(yù)備8253主要功能有:(1)(2)(3)一片上有三個獨立的16位計數(shù)器通道。每個計數(shù)器都可以依據(jù)二進制或十進制計數(shù)。每個計數(shù)器的計數(shù)速率可達2MHz o(4)每個通道有6種工作方式，可由程序設(shè)置和轉(zhuǎn)變。試驗內(nèi)容：第一題：8253方式0：用消抖電路產(chǎn)生的脈沖作為CLK信號，OUT接LED。程序運行5秒后將計數(shù)器的余值顯示在屏幕上。分析計數(shù)常數(shù)N與CLK的關(guān)系（要求在5秒鐘內(nèi)產(chǎn)生LCK脈沖若干次）o硬件測試：1、硬件接線完畢檢查無誤后，點擊工具欄中的“工具軟件”，選“接口調(diào)試工具” O硬件檢測厄）窗口也）退出幫助QI）工具軟件（X）接口調(diào)試工具（USB.Debug）I |連續(xù)執(zhí)行衣羅戎右日慰|布現(xiàn)2、在數(shù)據(jù)發(fā)送框里，選T0地址”，在“起始地址”欄里先填寫8254把握字地址,在右邊輸入框內(nèi)填寫把握字，再點擊“發(fā)送數(shù)據(jù)” o （寫8254把握字）3、在數(shù)據(jù)發(fā)送框里，選“10地址”，在“起始地址”欄里先填寫選中計數(shù)器地址，在右邊輸入框內(nèi)填寫計數(shù)值，再點擊“發(fā)送數(shù)據(jù)”。（填寫計數(shù)器值）4、在數(shù)據(jù)接收框里，選TO地址”，在“起始地址”欄里填寫選中計數(shù)器地址，按動消抖脈沖按鈕一次,產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，再點擊“接收數(shù)據(jù)”，在右邊輸出框內(nèi)為填入計數(shù)器的值。5、再按動消抖脈沖按鈕一次，產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，再點擊“接收數(shù)據(jù)”，在右邊輸出框內(nèi)為計數(shù)器(N-1)的值。其次題：8253方式1：計數(shù)器1工作在方式1, CLK1和GATE1信號由消抖電路產(chǎn)生，0UT1接LED,驗證CLK1、GATE1和0UT1三者關(guān)系。要求：CLK1、GATE1分別接LED監(jiān)視，初態(tài)LED均滅。思考題：在不改動源程序的條件下，如何把握GATE信號的再次插入，來加寬輸出脈沖的寬度。試驗要求：1、畫出正確的規(guī)律圖；2、寫出正確的源程序并加以必要的注釋;8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO CLKOOUTOGATEOGND 1234522423228253 2120678910111219181716151413VccWRRDCSA1AOCLK2OUT2GATE2CLK1GATE1OUT18253管腳注：試驗箱上使用的是8254芯片，8254芯片是8253芯片的增加型，管腳完全相同。試驗箱上的8254芯片電源和數(shù)據(jù)線均已連接好，試驗時連接好讀寫把握模塊信號芯片即可工作。8253的端口選擇表CSRDWRAlAO寄存器選擇和操作01000寫入計數(shù)器#001001寫入計數(shù)器#101010寫入計數(shù)器#201011寫入把握寄存器00100讀計數(shù)器#000101讀計數(shù)器#100110讀計數(shù)器#200111無操作（三態(tài)）1XXXX禁止（三態(tài)）011XX無操作（三態(tài)）00011000011011選擇計數(shù)器0選擇計數(shù)器1選擇計數(shù)器2計數(shù)器鎖存供CPU讀 -只讀/寫計數(shù)器低字節(jié)只讀/寫計數(shù)器高字節(jié)先讀/寫計數(shù)器低字節(jié)后讀/寫計數(shù)器高字節(jié)二進制BCD000方式0001方式1xl 0方式2x11方式3100方式4101方式58253把握字格式方式N與輸出波形的關(guān)系0寫入計數(shù)值N后，經(jīng)過N+1個CLK脈沖輸出變高1單拍脈沖的寬度為N個CLK脈沖計數(shù)值N與輸出波形關(guān)系D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO計數(shù)器讀/寫格式工作方式數(shù)制2每N個CLK脈沖，輸出一個寬度為CLK周期的脈沖3寫入N后，輸出:1）1/2N個CLK高電平,1/2N個CLK低電平（N為偶數(shù)）2） （N+1）/個CLK高電平，（N-1）/2個CLK低電平（N為奇數(shù)）4寫入N后過N+1個CLK,輸出寬度為1個CLK脈沖5門控觸發(fā)后，過肝1個CLK,輸出寬度為1個CLK脈沖門控輸入信號的作用方式GATE低或變?yōu)榈蜕仙馗?禁止計數(shù)允許計數(shù)11）啟動計數(shù)2）下一個CLK脈沖使輸出變低21）馬上計數(shù)2）馬上使輸出變高1）重新裝入計數(shù)值2）啟動計數(shù)允許計數(shù)31）禁止計數(shù)2）馬上使輸出變高啟動計數(shù)允許計數(shù)4禁止計數(shù)允許計數(shù)5啟動計數(shù)8253有六種不同的工作方式：方式一計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷方式方式1可編程單次脈沖方式方式2分頻工作方式方式3方波方式方式4一軟件觸發(fā)選通方式方式5硬件觸發(fā)選通方式我們要求通過對方式0、方式1的試驗，來了解和把握8253主要性能及其初始化編程。1、方式0計數(shù)器結(jié)束中斷方式當選定82531作于方式0,并對選定的計數(shù)器寫入把握字時，該計數(shù)器的輸出端OUT馬上變?yōu)榈碗娖健Ｒ褂嫈?shù)器能夠進行計數(shù)，門控信號GATE必需為高。若CPU利用輸出指令向計數(shù)器寫入計數(shù)值時(N=5),寫WRn的上升沿把計數(shù)值寫入計數(shù)寄存器。在WRn上升沿后的下一個時鐘脈沖CLK的下降沿時，才把計數(shù)值N寫入計數(shù)寄存器執(zhí)行單元CE。在CLK到來時開頭減1計數(shù)?？偣惨?jīng)過N+1個CLK脈沖后計數(shù)器減為0,這時OUT引腳由低電平變?yōu)楦唠娖?。利用由低電平變?yōu)楦唠娖秸冃盘栂駽PU發(fā)出中斷懇求。寫校君字寫計數(shù)值方式0波形2、方式1可編程單穩(wěn)態(tài)輸出方式當CPU用把握字設(shè)定計數(shù)器工作于方式1時，計數(shù)器的輸出OUT馬上變?yōu)楦唠娖?，在CPU裝入計數(shù)值N后，必需等到GATE由低電平到高電平的跳變，產(chǎn)生一個上升沿后，才能在下一個時鐘脈沖CLK的下降沿將N值裝入計數(shù)器執(zhí)行單元，同時輸出端OUT由高電平向低電平跳變，以后每來一個時鐘脈沖，計數(shù)器就開頭減1操作，當計數(shù)器的值減為。時，OUT產(chǎn)生由低到高的正跳變。這樣，在OUT的引腳得到一個負的單脈沖，單脈沖的寬度可以由程序把握，寬度等于時鐘脈沖寬度乘以計數(shù)器N的值。