第9章 计数器和定时器.ppt

定时器/计数器8253
定时/计数概述
软件定时:节省硬件,主要缺点是执行程序期间,CPU一直被占用,所以降低了CPU的效率,也不容易提供多作业环境。需要用指令去拼凑延时时间,显得比较麻烦。
硬件定时:在简单的软件控制下,产生准备的时间延迟。这种方法的思想是根据需要定时的时间,用指令对计数器/定时器设置定时常数,然后再启动计数器/定时器。在计数器/定时器开始工作以后,CPU不需要管它,而可以做别的工作。优点在于计数时不占用CPU的时间,可以建立起多作业的环境,可以大大提高CPU的效率。
10 可编程时间间隔定时器芯片8253
8253是一种实现定时和计数功能的外围电路,拥有3个独立的16位计数器,每个计数器都可通过程序设计的方法设定为实现定时功能的各种操作方式。
可编程时间间隔定时器芯片8253有以下几个特点:
与所有Intel系列微处理器兼容
可以处理从DC~12MHz范围的输入频率信号
3个独立的16位的计数器
最大计数范围为0~65535
6种可编程的计数模式
状态读返回命令
以二进制或BCD计数
与TTL完全兼容
单 5V供电电压
低功耗的CHMOS
工作温度范围:
C8253 0C~+70C
I8253 -40C~+85C
M8253 -55C ~+125C
8253内部结构
8253的内部结构如图10-1所示,该芯片内部由数据总线缓冲器、控制寄存器、读/写控制逻辑以及计数器等组成
8253内部结构
一、数据总线缓冲器
该缓冲器为8位双向三态的缓冲器,可直接挂在数据总线上。通过它,一方面可以向控制寄存器写入控制字,向计数器写入计数初值;另一方面也可由CPU通过该缓冲器读取计数器的当前计数值
二、读/写控制逻辑
读/写逻辑的功能是接收来自CPU的控制信号,包括读信号、写信号、片选信号和芯片内部寄存器的寻址信号A1、A0,并完成对8253各计数器的读/写操作
8253内部结构
三、控制字寄存器
接收来自CPU的控制字,并由控制字D7、D6位的编码决定该控制字写入哪一个计数器的控制寄存器中
四、计数器
8253有3个独立的计数器通道,每个通道的结构完全相同,如图10-1所示。每一个通道有一个16位减法计数器,还有对应的16位初值寄存器和输出锁存器。计数开始前写入的计数初值存于初值寄存器;计数过程中,减法计数器的值不断递减,而初值寄存器中的初值不变。输出锁存器则用于写入锁存命令时锁定当前计数值
8253每个计数器的内部逻辑图
8253的引脚信号
8253有24条引脚,双列直插式封装,如图10-2所示
一、与CPU一侧的接口信号
D0~D7,三态双向数据线。
与CPU数据总线相连,用于传递CPU与8253之间的数据信息、控制信息和状态信息
8253的引脚信号
片选信号,输入,低电平有效。有效时,表示8253被选中,允许CPU 对其进行读/写操作。通常连接到I/O端口地址译码电路的输出端
,写信号,输入,低电平有效。用于控制CPU对8253的写操作,可与A1、A0信号配合以决定是写入控制字还是计数初值