定时器计数器.ppt

计数器与定时器概述
可编程计数器/定时器8253
定时器/计数器8253内部结构
8253的引脚功能
8253的控制字
8253的工作方式
8253编程举例
8253应用举例
计数器与定时器概述
1. 计数功能
对事件的个数进行计数。
正计数:关心记录事件的次数。
倒计数:关心预先设定事件次数发生完的时刻。
可由硬件计数器实现,事件作为计数器的时钟,此时事件的出现频率不一定一成不变。

取得给定的时间间隔。
延时:某事件发生后间隔一定时间的时刻。
时标:给定时间间隔的连续脉冲。
可由硬件计数器来实现,一定频率的信号作为计数器的时钟,如果只计数到就终止,即为延时。如果连续不断的计数即可输出时标。
3. 计数器/定时器的用途
计数功能
作为计数个数到中断信号。
记录外部特定事件发生的个数。
定时功能
作为周期性定时中断信号。
用于分时性操作系统。
用作系统时钟基准。
作为一个可编程波特率发生器。用于异步串行通讯。
作为I/O设备输出定时信号。实现外设与CPU的同步。
节约CPU的时间延时。
作为音源。
可编程计数器/定时器8253
可编程计数器/定时器工作原理
1、计数功能
设置计数初值,按减1或加1计数,减到0或加到溢出时输出一个信号,标志预置的计数值到。此时输入的计数脉冲的间隔不一定是固定的。
计数功能关心的是计数脉冲的个数,而非脉冲的时间间隔。
2、定时功能
设定时常数(计数初值),对输入的周期性脉冲进行减1或加1计数,计数为0时输出定时到脉冲,若连续计数便可按定时常数输出时钟周期整数倍的定时间隔信号。
定时功能关心的是计数初值的写入时间与脉冲输出的时间间隔,要求输入的脉冲具有固定的频率。
定时器/计数器8253内部结构
Intel 8253是具有三个通道的16位定时器/计数器,可由软件设定6种工作方式。
8253内部有三个独立的计数器通道:计数器0、1、2,结构完全相同。
每个通道有6种工作方式,由控制寄存器选择。
控制寄存器为8位,计数初值计数器CR—16位,计数执行部件CE—16位,计数输出锁存器OL—16位。
计数执行部件为16位的减法计数器,但16位寄存器都可用于8位,便于与8位数据总线相连。
每个通道可对外部输入CLK进行二进制或十进制减1计数。计数由引脚GATE控制。
计数器归0时由OUT引脚输出信号。
8253的内部结构
D7~D0
缓冲器
RD
WR
A0
A1
CS
读写
控制
逻辑
数据
控制
寄存器
计数器0
CLK0
GATE0
OUT0
CLK1
GATE1
OUT1
CLK2
GATE2
OUT2
计数器1
计数器2
8253内部结构
8253内部每个计数器通道的结构图
8位控制寄存器
高8位低8位
高8位低8位
高8位低8位
计数器1 计数器2
计数初值
寄存器
(CR)
计数执行
部件(CE)
计数输出锁存器
(OL)
CLK0
GATE0
OUT0
D7~D0
RD
WR
CS
A1
A0
计数器0
8253的引脚功能
8253具有24个引脚,各引脚功能如下:
D7~D0 数据总线,双向三态,可直接与计算机系统数据总线相连。
RD 读信号,输入,低电平有效,若有效则CPU从8253内部读取数据.
WR 写信号,输入,低电平有效,若有效则CPU将数据写入8253内部寄存器。
CS 片选信号,输入,低电平有效,与计算机连接时分配有效地址。
A1 A0 内部计数器选择信号。 8253内部有三个计数通道,使用4个端口地址。
8253引脚功能
CLK0、CLK1、CLK2 通道0、通道1和通道2的计数时钟输入端,下降沿使通道减1。
GATE0、GATE1、GATE2 门控制,输入,高电平有效或上升沿有效,有效时才允许计数器对输入时钟进行计数。
OUT0、OUT1、OUT2 通道输出信号,当计数器计数到“0”时由此引脚输出一信号。
0 1 0 0 0
0 1 0 0 1
0 1 0 1 0
0 1 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 0 1
0 0 1 1 0
功能
对计数器0设置计数初值
CS
RD
WR
A1
A0
对计数器1设置计数初值
对计数器2设置计数初值
设置控制字
从计数器0读出计数值
从计数器1读出计数值
从计数器2读出计数值