浙江工业大学计算机学院实验报告 实验名称 8253定时器实验 姓名 学号 班级 教师 日期
一、实验内容与要求 1.1 实验内容 计数器方式2实验：将8253芯片的计数器0的工作方式设置为方式2，计数器初值为N，用手动开关逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用TPC-USB平台上的LED 灯观察OUT0电平变化（当输入第N倍数个脉冲后OUT0变低电平，LED灯由亮变灭，其余脉冲OUT0都是高电平，LED灯都处于亮状态）。 计数器方式3实验：将计数器0、计数器1的工作方式分别设置为方式3，计数初值设为1000，并同时用TPC-USB平台上的LED灯观察OUT1电平变化（频率1Hz）。 1.2 实验要求 (1)具有一定的汇编编程的基础，能编写一些基本语句来实现实验。实验前根据实验流程 图，写出对应代码； (2)要了解8253定时/计数器芯片内部结构和外部引脚，了解芯片的硬件连接方法、时序关 系、各种模式的编程及应用，能熟练地对其进行编程； (3)熟悉实验平台TPC-USB了解各个接口的名称与功能，进行实验时能快速并正确地连接 好实验电路； (4)计数器方式2实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，用手动开 关逐个输入单脉冲，在屏幕上能一次显示计数值，当输入第N倍数个脉冲后OUT0变低电平，TPC-USB平台上的LED灯由亮变灭，其余脉冲OUT0都是高电平，LED灯都处于亮状态； (5)计数器方式3实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，TPC-USB 平台上的LED灯能周期性地亮灭，频率为1Hz。 二、实验原理与硬件连线 2.1 实验原理 1、8253定时/计数器芯片的内部结构：
8253的内部结构和工作方式 8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。 一、8253内部结构 8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。 1.数据总线缓冲器 数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。这是8253与CPU 之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。 2.读／写控制 读／写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。接收CPU送入的读／写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0：端口选择信号，由CPU输入。8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读／写操作3对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1A0来选择。如表9.3.1所示。
3.通道选择 (1) CS#——片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。 (2) RD#、WR#——读／写控制命令，由CPU输入，低电平有效。RD#效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU对8253的读／写操作如表9.3.2所示。 4.计数通道0～2 每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的（输出）锁存器。8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制（BCD码）计数。采用二进制计数时，最大计数值是FFFFH，采用BCD码计数时。最大计数值是9999。与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。必要时可用来锁存计数值。
接口实验三 8253定时器 / 计数器 一、实验目的 ⒈学会8253芯片和微机接口的原理和方法。 ⒉. 掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。 二、实验内容 1. 用8253的0通道产生周期为30毫秒的方波，去控制发光二极管的亮和灭。 2.用8253的0通道和1通道级联的工作方式，产生周期为20秒的方波，去控制发光二极管的亮和灭。 3. 用8253的0通道产生1、2、3、4、5、6、7、8（1的高音）这八个音阶频率的方波信号，送到小喇叭去控制其发声。 三、实验接线图 图1
图2 图3 图6-5 四、实验原理 对8253编程，使OUT1输出周期为2MHZ（周期为0.5μS）的时钟直接加到CLK1，则OUT1输出的脉冲周期最大只有0.5μS*65536=32768μS=32.768MS，达不到20秒的延时要求，为此，需用几个通道级连的方案来解决这个问题。 设N0=5000，工作于方式2，则从OUT0端可得到序列负脉冲，频率为2MHZ/5000=400HZ，周期为2.5MS。再把该信号连到CLK1，并使通道1工作于方式3，使OUT1输出周期为20秒（频率为1/20=0.05HZ）的方波即可，应取时间常数N1=400HZ/0.05HZ=8000。
分频电路由一片74LS393组成， T0-T7为分频输出插孔。该计数器在加电时由RESET信号清零。当脉冲输入为8.0MHZ时，T0-T7输出脉冲频率依次为4.0MHZ，2.0MHZ，1.0MHZ，500KHZ，250KHZ，125KHZ，62500HZ，31250HZ。 五、编程指南 ⒈8253芯片介绍 8253是一种可编程定时/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0-2MHz，用+5V单电源供电。 8253的功能用途： ⑴延时中断⑸实时时钟 ⑵可编程频率发生器⑹数字单稳 ⑶事件计数器⑺复杂的电机控制器 ⑷二进制倍频器 2，8253的六种工作方式： ⑴方式0：计数结束中断⑷方式3：方波频率发生器 ⑵方式l：可编程频率发生⑸方式4：软件触发的选通信号 ⑶方式2：频率发生器⑹方式5：硬件触发的选通信号 六、实验程序框图 七、实验步骤 ⒈按图1连好实验线路 ⑴8253的GATE0接+5V。
微机原理与接口技术实验报告 实验名称:8253的基本工作原理和编程方法 姓名: 学号: 专业班级: 指导老师: 实验日期:
一：实验目的 掌握8253的基本工作原理和编程方法。 二：实验内容 按下图虚线连接电路，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N（N≤0FH），用手动逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUT0电平变化（当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平）。 三：硬件电路 四：源程序 汇编程序 ioport equ 0d400h-0280h io8253a equ ioport+283h io8253b equ ioport+280h code segment assume cs:code start: mov al,14h ;设置8253通道0为工作方式2,二进制计数mov dx,io8253a out dx,al mov dx,io8253b ;送计数初值为0FH mov al,0fh out dx,al lll: in al,dx ;读计数初值 call disp ;调显示子程序 push dx mov ah,06h
mov dl,0ffh int 21h pop dx jz lll mov ah,4ch ;退出 int 21h disp proc near ;显示子程序 push dx and al,0fh ;首先取低四位 mov dl,al cmp dl,9 ;判断是否<=9 jle num ;若是则为'0'-'9',ASCII码加30H add dl,7 ;否则为'A'-'F',ASCII码加37H num: add dl,30h mov ah,02h ;显示 int 21h mov dl,0dh ;加回车符 int 21h mov dl,0ah ;加换行符 int 21h pop dx ret ;子程序返回 disp endp code ends end start 五：实验难点与重点 8253的工作方式有六种，如何理解和运用这六种工作方式是个难点。8253具有3个独立的计数器，每个计数器必须单独编程进行初始化后才能使用，使用时有时会忘记初始化。 程序流程图：
实验名称可编程定时器/计数器(8253)学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师 2015-1-7
实验六可编程定时器/计数器(8253) 一、实验目的 掌握8253芯片和微机接口原理和方法，掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。 二、实验内容 1.设计8253定时器/技术器仿真电路图； 2.根据仿真电路图，编写代码，对8253定时器/计数器进行仿真。 三、实验要求 1.要求计数器2工作于模式1(暂稳态触发器)，计数初值为1250； 2.计数器0工作于方式3（方波模式），输出一个1KHz的方波，8253的 输入时钟为1MHz，计数初始值格式为BCD。 3.8253与系统的连接如图1所示。 图1计数器8253与8086连接原理图
注：实验过程中，发现图1有误。应将8253定时器/计数器右边部分的电阻R2与按钮交换位置。 四、实验原理 8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。 8253的工作方式3被称作方波发生器。任一通道工作在方式3，只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为1：1的方波。 进入工作方式3，OUTi输出低电平，装入计数值后，OUTi立即跳变为高电平。如果当GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，OUTi保持为高电平，若n为偶数，则当计数值减到n/2时，OUTi跳变为低电平，一直保持到计数值为“0”，系统才自动重新置入计数值n，实现循环计数。这时OUTi端输出的周期为n×CLKi周期，占空比为1:1的方波序列；若n为奇数，则OUTi端输出周期为n×CLKi周期，占空比为((n+1)/2)/((n-1)/2)的近似方波序列。 8253定时器/计数器控制字决定这定时器0,1,2的工作模式。一旦CPU对控制字进行写操作，且对相应的定时器有效，则相应定时器改变工作模式，可能准备接收计时初值。控制字的格式如图2所示。
目前ADDA的常用芯片简介 目前AD/DA的常用芯片简介 目前生产AD/DA的主要厂家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等，武汉力源公司拥有多年从事电子产品的经验和雄厚的技术力量支持，已取得排名世界前列的模拟IC生产厂家ADI、TI公司代理权，经营全系列适用各种领域/场合的AD/DA器件。 1.AD公司AD/DA器件 AD公司生产的各种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)(统称数据转换器)一直保持市场领导地位，包括高速、高精度数据转换器和目前流行的微转换器系统（MicroConvertersTM)。 1）带信号调理、1mW功耗、双通道16位AD转换器：AD7705 AD7705是AD公司出品的适用于低频测量仪器的AD转换器。它能将从传感器接收到的很弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器。采用Σ-Δ的ADC，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3V电源和1MHz主时钟时，AD7705功耗仅是1mW。AD7705是基于微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（MCU）、数字信号处理（DSP）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3V/5V CMOS信号调节AD转换器：AD7714 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用Σ-Δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。AD7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能够为含有多达5个通道的系统进行所有的信号调节和转换。AD7714很适合于灵敏的基于微控制器或DSP的系统，它的串行接口可进行3线操作，通过串行端口可用软件设置增益、信号极性和通道选择。AD7714具有自校准、系统和背景校准选择，也允许用户读写片内校准寄存器。CMOS结构保证了很低的功耗，省电模式使待机功耗减至15μW（典型值）。 3）微功耗8通道12位AD转换器：AD7888 AD7888是高速、低功耗的12位AD转换器，单电源工作，电压范围为2.7V～5.25V，转换速率高达125ksps，输入跟踪-保持信号宽度最小为500ns，单端采样方式。AD7888包
8253-5的结构和功能 8253-5为具有三个独立的16位计数器，它可用程序设置成多种工作方式，按十进制计数或二进制计数，最高计数速率可达2.6MHz。8253-5能用于多种场合，例如作为可编程方波频率发生器、分频器、实时时钟、事件计数器以及程控单脉冲发生器等。 8253-5的结构框图及引脚排列如图7-17所示。 图7-17 8253-5的结构框图和引脚排列 (a)结构框图；(b)引脚图 24条引脚中，D 7~D 为8条双向数据线；为写输入信号；为读输入信号；为片 选输入信号；A 0、A 1 为片内寄存器地址输入信号。上述信号线都和CPU相接。三 个计数器中每一个都有三条信号线；计数输入CLK用于输入定时基准脉冲或计数脉冲；输出信号OUT以相应的电平指示计数的完成，或输出脉冲波形；选通输入（门控输入）GATE用于起动或禁止计数器的操作，以使计数器和计测对象同步。 每个计数器中有三个寄存器：①控制寄存器。初始化时，将控制字寄存器内容写入该寄存器；②计数初值寄存器。初始化时写入该计数器的初始值；③减1计数寄存器。计数初值由计数初值寄存器送入减1计数寄存器，当计数输入端输入一个计数脉冲时，减1计数寄存器内容减1，当减到零时，输出端输出相应信号表示计数结束。 8253-5的读写控制逻辑接受系统总线的输入信号，当接收到低电平时，8253-5根据和端的电平，控制本器件接受CPU的访问，双向三态的数据总线缓冲器根据指令接收或发送数据。这些数据是：编程8253工作方式的控制字；装入各计数器的初始值；读出各计数器的当前值。 用作寄存器选择的地址输入信号A 1和A 决定CPU访问的对象。8253-5内部寄存器 选择如表7-4所示。 表7-4 8253-5内部寄存器地址 8253-5内部有三个控制寄存器控制对应计数器的工作。它决定计数器的工作方式，
应用举例 利用8086处理器设计一个简单的电加热炉的温度控制系统， 要求：1|、目标温度可以设置、显示；（XXX） 2、炉内实际温度可以显示(XXX) 3、温度控制过程中，每秒种测量、调节1次 4、通过固体继电器调节电阻丝对电炉加温 5、加热速度：1度/分钟，到200度后保持稳定 (一) 设计要点： 1、以8086为处理器 2、用3个8位锁存器锁存20位地址（AD0-AD15 ；A16-A19 ；BHE ） 3、RAM存储器地址从00000H -03FFFH连续空间（16K*8）6264*2 数据及中断矢量表 4、ROM存储器地址从FC000H-FFFFFH的连续空间（16K*8）2762*2 程序和程序中用到的固定参数 5、定时器8253控制时间（端口地址0020H，0022H，0024H，0026H） 6、16键、6位LED显示器通过8255A的A、B、C口接口（端口地址0030H，0032H，0034H，0036H） 7、电阻加热：8255的C口控制0809的状态由C口查询 8、温度测量：ADC0809 8位输入0-5V （启动转换的控制端口0040H 读转换结果端口0042H ） (二) 系统组成
(三) 硬件设计及地址分配 3.1 存储器的作用： 1、数据及中断矢量表 2、程序和程序中用到的固定参数 组织方式： 按字节（BYTE）组织，支持字（WORD）读写操作 RAM ：偶地址+奇地址体（A0 ，D0-D7；BHE，D8-D15），可读可写ROM ：偶地址+奇地址体（A0 ，D0-D7；BHE，D8-D15），可读不写地址范围： RAM存储器00000H -03FFFH连续空间（16K*8）6264*2 ROM存储器FC000H-FFFFFH连续空间（16K*8）2764*2 存储器的地址译码与读写控制电路真值表： 3.2 IO接口设计 I/O组织方式： 按字节（BYTE）组织，但不支持字（WORD）读写操作。
实验三8253定时器/计数器实验 姓名:张朗学号:11121535 一、实验目的 1. 学会8255芯片与微机接口的原理和方法。 2. 掌握8255定时器/计数器的工作原理和编程方法。 二、实验内容 编写程序，将8253的计数器0设置为方式2（频率发生器），计数器1设置为方式3（方波频率发生器），计数器0的输出作为计数器1的输入，计数器1的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停地闪烁。 1.编程时用程序框图中的二个计数初值，计算OUT1的输出频率，用表观察LED，进行核对。 2.修改程序中的二个计数初值，使OUT1的输出频率为1Hz，用手表观察LED，进行核对。 3.上面计数方式选用的是16进制，现若改用BCD码，试修改程序中的二个计数初值，使LED的闪亮频率仍为1Hz。 三、实验区域电路连接图
CS3→0040H；JX8→JX0；IOWR→IOWR；IORD→IORD；A0→A0；A1→A1； GATE0→+5V；GATE1→+5V；OUT0→CLK1；OUT1→L1；CLK0→0.5MHz；(单脉冲与时钟单元) 四、程序框图 五、编程
1.T=1.48s CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ORG 1200H START: CLI MOV DX, 0043H MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, 0040H MOV AL, 0EEH OUT DX, AL MOV AL, 02H OUT DX, AL MOV DX, 0043H MOV AL, 76H ;01110110设置计数器1，方式3，16位二进制计数OUT DX, AL MOV DX, 0041H MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL JMP $ ;8253自行控制led灯 CODE ENDS END START
74LS244：3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。 当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发出存储器地址，同时发出允许锁存信号ALE 给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上，随后才能传输数据。 锁存器是一个很普通的时序电路。一般的，它在时钟上升沿或者下降沿来的时候锁存输入，然后产生输出，在其他的时候输出都不跟随输入变化，这就是所谓边缘触发的D触发器。它主要用于三态输出，作为地址驱动器、时钟驱动器、总线驱动器和定向发送器等。其真值表如下：74Ls244真值表 74LS245：用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，既可以输出，也可以输入数据。当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由B 向A 传输（接收）；DIR=“1”，信号由A 向 B 传输（发送）；当CE为高电平时，A、B均为高阻态。由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245的三态控制端1G和2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,E端接地，保证数据线畅通。8051的/RD 和/PSEN相与后接DIR，使得RD且PSEN有效时，74LS245输入（P0.1←D1），其它时间处于输出（P0.1→D1）。 74LS273：是一种带清除功能的8D触发器，1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器,地址锁存器。D0～D7：出入；Q0~Q7：输出第一脚WR：主清除端，低电平触发，即当为低电平时，芯片被清除，输出全为0（低电平）；CP（CLK）：触发端，上升沿触发，即当CP从低到高电平时，D0~D7的数据通过芯片，为0时将数据锁存，D0~D7的数据不变。只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，CPU 的ALE信号必须经过反相器反相之后才能与74LS273的控制端CLK 端相连。 应用：缓冲/存储寄存器，移位寄存器，图像发生器。 74LS373：为三态输出的八D 透明锁存器。373 的输出端可直接与总线相连。当三态允许控制端OE 为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE 为高
第27课 8253工作方式以及应用举例 8253的六种工作方式，8253的实际应用举例。本课主题: 教学目的:掌握8253六种工作方式的特点以及使用方法，通过实际应用举例强化8253的使用方法。 教学重点:8253的硬件连接和软件初始化方法。 教学难点:8253的在系统中的应用。 授课内容: 8253的每个通道都有6种不同的工作方式，下面分别进行介绍。 1.方式0--计数结束中断方式(Interrupt on Terminal Count) 2.方式1--可编程单稳态输出方式(Programmable One-short) 3.方式2--比率发生器(Rate Generator) 4.方式3--方波发生器(Square Wave Generator)
5.方式4--软件触发选通(Software Triggered Strobe) 6.方式5--硬件触发选通(Hardware Triggered Strobe) 由上面的讨论可知，6种工作方式各有特点，因而适用的场合也不一样。现将各种方式的主要特点概括如下: 对于方式0，在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。其余5种方式写入控制字后，输出均变高。方式0可用来实现定时或对外部事件进行计数。 方式1用来产生单脉冲。 方式2用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲的周期相同。 方式3用于产生连续的方波。方式2和方式3都实现对时钟脉冲进行n分频。
方式4和方式5的波形相同，都在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。但方式4由软件(设置计数值)触发计数，而方式5由硬件(门控信号GATE)触发计数。 这6种工作方式中，方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。如果要通道再次按此方式工作，必须重新装入计数值。对于方式2、3和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。 8.2 8253的应用举例 一、8253定时功能的应用例子 1(用8253产生各种定时波形 在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHz。要求3个计数通道分别完成以下功能: (1)通道0工作于方式3，输出频率为2kHz的方波; (2)通道l产生宽度为480us的单脉冲; (3)通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26。 2.控制LED的点亮或熄灭 用8253来控制一个LED发光二极管的点亮和熄灭的例子，要求点亮10秒钟后再让它熄灭10秒钟，并重复上述过程。假设这是一个8086系统，8253的各端口地址为81H、83H、85H和87H。
8253定时/计数器实验 一、实验目的 了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系，掌握8253工作方式以及编程方法。二、实验内容 编程将8253定时器0设定为方式3，定时器1设定在方式2，定时器2设定在方式2，定时器0输出作为定时器1的输入，定时器1的输出作为定时器2的输入，定时器2的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停闪烁。 1.8253是一种可编程计数器/定时器，它是用软、硬技术结合的方法实现定时和计数控制。其主要有以下特点： ①有3个独立的16位计数器，每个计数器均以减法计数。 ②每个计数器都可按二进制计数或十进制（BCD码）计数。 ③每个计数器都可由程序设置6种工作方式。 ④每个计数器计数速度可以达2MHz。 ⑤所有I/O都可与TTL兼容 2.8253部分管脚的功能简介： D0-D7——数据总线缓冲器 A0-A7——地址输入线，用来选择3个计数器和控制寄存器中的一个。 CLK——时钟脉冲输入端。计数脉冲加到CLK输入端，可进行二进制或十进制减1的计数。 GATE——门控脉冲输入，用以控制计数或复位。通常当其为低电平时，禁止计数器的工作，即此输入信号即可完成外部触发启动定时作用，又可用于中止计数或定时作用。 OUT——计数到零或定时时间到脉冲输出。当预置的数值减到零时，从OUT输出端输出一信号，在不同的方式下，可输出不同形式的信号。可以用作中断请求，也可用作周期性的负脉冲或方波输出。 三、实验内容及步骤 本实验需要用到单片机最小应用系统CPU模块（F1区）、8253模块（H3区）、时钟发生电路模块（C4区）和计数器/频率计（A4区）。 1.用导线单片机最小应用系统P 2.0、P2.1、P2.7、RD、WR分别接8253的A0、A1、CS-8253、RD、WR；单片机最小应用系统的P0口JD4F接8253模块的D0-7口JD0H，时钟发生电路模块的250kHz接8253模块的CLK0； GATE0接+5V，OUT0接计数器/频率计（A4区）的F IN 。 2.用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。 3.打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加“TH20_8253.ASM”，进行编译，直到编译无误。 4.进行软件设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。 5.从计数器/频率计可以看到OUT0输出的频率是CLKO的256分频（大约=970Hz）。 四、源程序（见光盘中的程序文件夹） 五、思考题 1.比较8253的六种工作方式的异同，并列表分析。 2.分析如何根据实验电路确定8253的端口地址？ 六、实验电路
8253芯片 基本概述 8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。 执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU 可以对此进行读操作。顺便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。 工作原理 8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。 一、8253内部结构 8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。 1.数据总线缓冲器 数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。这是8253与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。 2.读／写控制 读／写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。接收CPU送入的读／写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0：端口选择信号，由CPU输入。8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读／写操作3对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1A0来选择。如表9.3.1所示。 3.通道选择 (1) CS#——片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。
1 1、设8253的地址为40～43H ，CLK 输入频率为2.19MHz 。编写一个程序，使8253芯片通道2工作在方式2，产生1KHz 的定时触发信号。请给出有关参数的计算过程。 ★计数初值（Tc ）与输入时钟频率（fCLK ）及输出波形频率（fOUT ）之间的关系为： Tc= fCLK / fOUT ★时间常数=2.19M/1K=2190 。 ★根据题目要求，工作方式控制字应为10110100=0B4H 。 通道2的地址为42H 。 参考程序： MOV AL ，0B4H OUT 43H ，AL ；8253初始化 MOV AX ，2190 OUT 42H ，AL ；输出时间常数 MOV AL ，AH OUT 42H ，AL HLT 2、设8253的地址为60～63H ，CLK 输入频率为1.19MHz 。编写一个程序，使8253 芯
片通道2工作在方式3，产生600Hz的方波信号。请给出有关参数的计算过程。 ★时间常数=1.19M/600=1983 。 根据题目要求，工作方式控制字应为10110110=0B6H。 通道2的地址为62H。 ★参考程序： MOV AL，0B6H OUT 63H，AL ；8253初始化 MOV AX，1983 OUT 62H，AL ；输出时间常数 MOV AL，AH OUT 62H，AL HLT 3．若8253A中GATE1为高，CLK1的输入是1000Hz的连续输入脉冲，问： ⑴要求设置计数初值后，计数器开始计数，当计数为0时，OUT1输出一个输入脉冲周期的负脉冲，此计数器的工作方式是什么方式？ ⑵若要求每1秒钟输出一个信号，计数初值应为多少？ ⑶此OUT1信号是否可以作为CPU的中断请求信号？ ①计数器1的工作方式为方式4 ②Tc=f CLK/f OUT=1000 ③此OUT1 信号不能作为CPU 的中断请求信号。 4．某微机系统中8253A占用地址为100H~103H。初始化程序如下： 2
第二章 可编程定时/计数器8253 1引言 1定时/计数用处 机内日历，时钟，喇叭，发声（30HZ~20KHZ ） 定时中断 秒计数器产生周T ＝18．２ms 的方波 1秒＝1000/18.2=55个 2产生方法 ??? ????利用率高优点：发出中断信号并行工作，时间到，向定时芯片与硬件：计数 他任务，效率低在延时期间不能执行其（不实用）缺点 ：达 到延时软件：软件执行指令，C P U C P U C P U C P U / 3 8253作用：8253是一个可编程接口芯片 ①有三个独立16位定时/计数器，可对3个独立事件定时/计数 ②每个通道有6种工作方式 ③可按2# 或10# 方式定时/计数 4 定时/计数 控制定时时间 ①定时 ②计数 数脉冲个数
2 8253工作原理 一 内部结构 P244 1通道0～通道2 （定时/计数0~定时/计数2） 16位初始值计数器放计数初始值，减法计数器对外界输入脉冲减1操作，减到0时，使OUT 输出电平变化 计数锁存器用来锁存计数值，看中间结果 ①计数 从CLK i 输入频率未知的脉冲，在计数锁存器中得到一定时间内脉冲个数 ②定时 从CLK i 输入频率已知的脉冲，然后根据定时时间算出计数初始值，并放入初始计数器中，当减到0时，OUT i 电平变化 如定时1s 初始值＝ 1kHz 11000ms ＝1000 1ms ×1001＝1.001s 2 8253的引脚 24角IC ①与CPU 连 D 0～D 7 数据线（双向）
②与外设连CLK 2～CLK ——计数脉冲输入 OUT 2～OUT ——时间到，输出电平变化 GATE 2～GATE ——门控信号 三、8253硬件连接 四、8253编程初始化，写命令字，送控口 D 7D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D SC 1SC RW 1 RW M 2 M 1 M BCD （6种）
洛阳理工学院实验报告
（1）、连接实验电路 连线： 8253 CS ------ 端口地址 300CS PACK IMS ----- 393 1A 393 1QD ------ 8253 CLK1 8253 OUT1 ---- 8253 CLK2 8253 OUT2 ---- 发光二极管 L15 8253 GATE1 -- (A10)+5V 8253 GATE2 -- (A10)+5V 结果如下图所示： （2）、实验程序如下所示： CS8253 EQU 0303H COUNT0 EQU 0300H COUNT1 EQU 0301H COUNT2 EQU 0302H CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START PROC NEAR MOV DX,CS8253 MOV AL,01110110B OUT DX,AL
MOV DX,COUNT1 MOV AX,307 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,CS8253 MOV AL,10110110B OUT DX,AL MOV DX,COUNT2 MOV AX,1000 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL JMP $ START ENDP CODE ENDS （3）、经编译、链接无语法错误后装载到实验系统，全速运行程序，观察发光二极管L15，应有周期为1s的点亮、熄灭。结果如下图所示： 一秒后又熄灭，如此往复。 （4）、做完实验后，应按暂停命令中止程序的运行。 二、8253计数器实验 验证8253的工作方式3，CLK1每输入5个单脉冲信号，改变一次OUT1状态。 实验电路： DATA BUS D7~D0 D0 8 OUT0 10 D1 7 GATE0 11 D2 6 CLK0 9 D3 5 D4 4 D5 3 D6 2 OUT1 13 D7 1 GATE1 14 CLK1 15 CS 21 RD 22 WR 23 OUT2 17 A0 19 GATE2 16 A1 20 CLK2 18 8253 /CS 300CS IOR IOW A0 A1 VCC 1.8432MHz OUT0 GATE1 CLK1 OUT1 OUT2 CLK2 GATE2 +5V SP单次正脉冲 L15发光二极管显示
8253计数器的应用 intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz），8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。 执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。顺便提一下，CR、CE 和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。 在微型机应用系统中，往往要求有一些外部实时时钟，以实现定时或延时控制，也往往要求能对外部事件进行计数控制的计数器。有3种常用实现定时延时的控制方法：软件延时，不可编程硬件定时和可编程的硬件定时。 软件定时是用汇编语言编写的循环程序来实现，定时较准确，但在定时过程中，CPU 不能执行其它程序，浪费了CPU的时间。 不可编程硬件定时由定时器件来实现，如定时器555。也可利用计数直接对系统时钟脉冲计数。这种方式不占用CPU的时间，且很容易产生确定宽度的单脉冲或固定频率的连续脉冲，但一旦硬件电路确定后，定时特性不易改变。 可编程的硬件定时器是直接对系统时钟脉冲或某一固定频率的时钟脉冲进行计数的，计数多少则由编程确定。当计数到预定的脉冲数时给出定时时间信号，从而得到所需要的定时时间间隔。大部分可编程定时器都兼有计数功能，不仅可对系统时钟脉冲计数，也可对非周期性的外部事件进行计数。可编程定时器/计数器都以减1计数器作为其主要部件，通过编程设置不同的计数常数或分频系数，就可实现各种不同的定时或计数的要求。 可编程计数器/定时器8253就是用软、硬技术相结合的方法实现定时和计数控制。其主要有以下特点： (1) 有3个独立的16位计数器，每个计数器均以减法计数。 (2) 每个计数器都可按二进制计数或十进制(BCD码)计数。 (3) 每个计数器都可由程序设置6种工作方式。 (4) 每个计数器计数速度可达2 MHz。 (5) 所有I/O都可与TTL兼容。
第八章 1. 8253芯片有哪几个计数通道？每个计数通道可工作于哪几种工作方式？这些操作方式的主要特点是什么？ 答：8253内部包含3个完全相同的计数器/定时器通道，即0～2计数通道，对3个通道的操作完全是独立的。8253的每个通道都有6种不同的工作方式。 方式0——计数结束中断方式：当对8253的任一个通道写入控制字，并选定工作于方式0时，该通道的输出端OUT立即变为低电平。要使8253能够进行计数，门控信号GATE 必须为高电平。经过n十1个脉冲后，计数器减为0，这时OUT引脚由低电平变成高电平。OUT引脚上的高电平信号，一直保持到对该计数器装入新的计数值，或设置新的工作方式为止。在计数的过程中，如果GATE变为低电平，则暂停减1计数，计数器保持GATE有效时的值不变，OUT仍为低电平。待GATE回到高电平后，又继续往下计数。 方式1——可编程单稳态输出方式：当CPU用控制字设定某计数器工作于方式1时，该计数器的输出OUT立即变为高电平。GATE出现一个上升沿后，在下一个时钟脉冲的下降沿，将n装入计数器的执行部件，同时，输出端OUT由高电平向低电平跳变。当计数器的值减为零时，输出端OUT产生由低到高的正跳变，在OUT引脚上得到一个n个时钟宽度的负单脉冲。在计数过程中，若GATE产生负跳变，不会影响计数过程的进行。但若在计数器回零前，GATE又产生从低到高的正跳变，则8253又将初值n装入计数器执行部件，重新开始计数，其结果会使输出的单脉冲宽度加宽。 方式2——比率发生器：当对某一计数通道写入控制字，选定工作方式2时，OUT端输出高电平。如果GATE为高电平，则在写入计数值后的下一个时钟脉冲时，将计数值装入执行部件，此后，计数器随着时钟脉冲的输入而递减计数。当计数值减为1时，OUT端由高电乎变为低电平，待计数器的值减为0时，OUT引脚又回到高电平，即低电平的持续时间等于一个输入时钟周期。与此同时，还将计数初值重新装入计数器，开始一个新的计数过程，并由此循环计数。如果装入计数器的初值为n，那么在OUT引脚上，每隔n个时钟脉冲就产生一个负脉冲，其宽度与时钟脉冲的周期相同，频率为输入时钟脉冲频率的n分之一。在操作过程中，任何时候都可由CPU重新写入新的计数值，不影响当前计数过程的进行。当计数值减为0时，一个计数周期结束，8253将按新写入的计数值进行计数。在计数过程中，当GATE变为低电平时，使OUT变为高电平，禁止计数；当GATE从低电平变为高电平，GATE端产生上升沿，则在下一个时钟脉冲时，把预置的计数初值装入计数器，从初值开始递减计数，并循环进行。 方式3——方波发生器：方式3和方式2的工作相类似，但从输出端得到的是对称的方波或基本对称的矩形波。如果写入计数器的初值为偶数，则当8253进行计数时，每输入一个时钟脉冲，均使计数值减2。计数值减为0时，OUT输出引脚由高电平变成低电平，同时自动重新装入计数初值，继续进行计数。当计数值减为0时，OUT引脚又回到高电平，同时再一次将计数初值装入计数器，开始下一轮循环计数；如果写入计数器的初值为奇数，则当输出端OUT为高电平时，第一个时钟脉冲使计数器减1，以后每来一个时钟脉冲，都使计数器减2，当计数值减为0时，输出端OUT由高电平变为低电平，同时自动重新装入计数初值继续进行计数。这时第一个时钟脉冲使计数器减3，以后每个时钟脉冲都使计数器减2，计数值减为0时，OUT端又回到高电平，并重新装入计数初值后，开始下一轮循环计数。 方式4——软件触发选通：当对8253写入控制宇，进入工作方式4后，OUT端输出变为高电平，如果GATE为高电平，那么，写入计数初值后，在下一个时钟脉冲后沿将自动把计数初值装入执行部件，并开始计数。当计数值成为0时，OUT端输出变低，经过一个
您的数字ID是：463099 您的密码是：1.8667 附录三 常用芯片引脚图 一、单片机类 1、MCS-51 芯片介绍：MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。 MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32 条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引 脚、2条时钟引脚。 引脚说明： P0.0～P0.7：P0口8位口线，第一功能作为 通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时 的地址/数据复用口。 P1.0～P1.7：P1口8位口线，通用I/O接口 无第二功能。 P2.0～P2.7：P2口8位口线，第一功能作为 通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时 传送高8位地址。 P3.0～P3.7：P3口8位口线，第一功能作为 通用I/O接口，第二功能作为为单片机的控 制信号。 ALE/ PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号） PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号） EA/Vpp：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚 RST/VPD：复位/备用电源引脚 2、MCS-96 芯片介绍：MCS-96系列单片机是美国Intel公司继MCS-51系列单片机之后推出的16位单 片机系列。它含有比较丰富的软、硬件 资源，适用于要求较高的实时控制场合。 它分为48引脚和68引脚两种，以48引 脚居多。 引脚说明： RXD/P2.1 TXD/P2.0：串行数据传出分发 送和接受引脚，同时也作为P2口的两条 口线 HS1.0～HS1.3：高速输入器的输入端 HS0.0～HS0.5：高速输出器的输出端（有 两个和HS1共用） Vcc：主电源引脚（＋5V） Vss：数字电路地引脚（0V） Vpd：内部RAM备用电源引脚（＋5V） V REF：A/D转换器基准电源引脚（＋5V） AGND：A/D转换器参考地引脚 XTAL1、XTAL2：内部振荡器反相器输P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST INT0/P3.2 INT1/P3.3 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 V SS