第3章(3)定时.ppt

内容提要: ?可编程定时/计数器 8253/8254 第3章基本的 I/O 接口---- 定时/计数技术 定时/计数技术 基本概念一、问题的提出定时例如:①一天 24 小时的计时(称为日时钟)。②在监测系统中,对被测点的定时取样。③在读键盘时,为去抖,一般延迟一段时间,再读。④在步进电机速度控制程序中,利用时间间隔来控制步进电机的转速。计数例如: ①对零件和产品的计数; ②对大桥和高速公路上车流量的统计,等等。某产品的包装流水线中,一个包装箱能装 24罐饮料。装箱时希望流水线上每通过 24罐饮料,流水线要停4秒以等待装箱完毕,然后继续通过下面的罐。问题为获得所需要的定时,要求有准确而稳定的时间基准,产生这种时间基准通常采用两种方法。软件定时硬件定时定时方法运用软件编程,循环执行一段程序而产生的等待延时。优点:不需增加硬设备,只需编制相应的延时程序以备调用。缺点: CPU 执行延时待时间增加了 CPU 的时间开销, 延时时间越长,这种等待开销越大, 降低了 CPU 的效率,浪费了 CPU 的资源。软件定时它是采用可编程的定时/计数器或单稳延时电路产生定时或延时。优点: ①不占用 CPU 的时间,定时时间长,使用灵活。②定时准确,定时时间不受主机频率影响,定时程序具有通用性,故得到广泛应用。如Intel8253/8254 ,Zilog 的CTC 等。硬件定时一、外部特性与内部逻辑 1、外部特性(1)定时/计数器 8253/8254 是24脚双列直插式芯片, +5V 电源供电。(2)每个芯片内部有 3个独立的计数器,通过编程选择计数器和设置工作方式,计数器既可作计数器用, 也可作定时器用,故称定时/计数器,记作 T/C 。 可编程定时/计数器 8253/8254 面向 CPU 的引脚(除少 RESET ,其它同 8255 ) ①数据总线 D 0~D 7:为三态输出/输入线。用于将 8253 与系统数据总线相连。②片选线 CS- :输入信号,低电平有效。③读信号 RD- :输入信号,低电平有效。④写信号 WR- :输入信号,低电平有效。⑤地址线 A 1A 0:接到系统地址总线的 A 1A 0上。面向 I/O 设备的引脚⑥计数器时钟信号 CLK0-2 :CLK 为输入信号。⑦计数器门控选通信号 GATE0-2 :为输入信号。⑧计数器输出信号 OUT0-2 ;为输出信号。 2、引脚的功能定义 8253/8254 读写操作及端口地址无操作三态× × 110 禁止三态× × × × 1 无操作三态 11100 306H 42H 加载 T/C 2(从计数器 2读出“当前计数值”) 01100 305H 41H 加载 T/C 1(从计数器 1读出“当前计数值”) 10100 304H 40H 加载 T/C 0(从计数器 0读出“当前计数值”) 00100 307H 43H 向控制器寄存器写“方式控制字” 11010 306H 42H 加载 T/C 2(向计数器 2写入“计数初值”) 01010 305H 41H 加载 T/C 1(向计数器 1写入“计数初值”) 10010 304H 40H 加载 T/C 0(向计数器 0写入“计数初值”) 00010 实验平台 PC 微机操作 A 0A 1 WR RD CS3、内部逻辑结构数据总线缓冲器:它是一个三态、双向 8位寄存器,用于将 8253 与系统数据总线 D 0~D 7 相连。读/写逻辑。控制命令寄存器:它接受 CPU 送来的控制字。数据总线缓冲器读/写逻辑控制命令寄存器计数器 0计数器 1计数器 2 CLK 0GATE 0OUT 0CLK 1GATE 1OUT 1CLK 2GATE 2OUT 2 D 0 ~D 7A 0A 1RDWRCS8253/8254 内部框图内部总线