微机接口定时器 计数器(8255)

8255和82531.3.3 8253／8253－5可编程计时器8253是作为Intel公司的微型计算机外围器件⽽设计的⼀种可编程计数器／计时器器件。

它是⽤N沟道MOS⼯艺制成的，只需⼀组⼗5V电源。

该器件包含三个独⽴的16位计数器，每个计数器的计数速率都可达到2MHZ。

所有的⼯作⽅式都是软件可编程的。

主要技术特性·8253－5与MCS－85兼容；·有三个独⽴的⼗六位计数器；·计数频率范围是0～2MHZ；·可编程计数器⽅式；·⼆进制或⼆⼀⼗进制计数；·⼀组⼗5V电源；·24条引脚双列直插式封装。

引脚安排如图1-3-14所⽰。

图1-3-14 8253/8253-5的引脚图图1-3-15 8253/8253-5的内部结构框图内部结构如图1-3-l5所⽰。

功能说明8253的功能是由多个通⽤的定对元件实现的，这些定时元件可被系统软件看作⼀系列I／O⼝。

8253能在软件控制下产⽣⼀系列准确的时间延迟，系统软件⽤不着再建⽴定时循环。

程序员只需适当设置8253，将要求的数值预置⼊8253的⼀个计数器中。

8253将根据命令计算延时，并在完成延时任务时中断CPU。

显然，这样做使软件开销最省，且可通过适当分配优先级的办法很容易地实现多级延迟。

8253还具有计数器／计时器功能。

例如：·可编程频率发⽣器；·事件计数器；·⼆进制倍频器；·实时时钟；·数字单稳；·复杂的电机控制器。

1．数据母线缓冲器这个三态、双向和⼋位的缓冲器⽤于将8253与系统数据总线连接起来。

CPU执⾏输⼊／输出指令时缓冲器就发送或接收数据。

数据总线缓冲器有三个基本功能：·通过编程确定8253的⼯作⽅式；·向计数寄存器装⼊数据；·读出计数值。

2．读／写逻辑读／写逻辑接受来⾃系统总线的输⼊，然后产⽣控制整个器件⼯作的控制信号。

微机原理与接口技术8254 8255 8259倒计时秒表实验报告内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《微机原理与接口技术期末实验设计报告》设计题目指导教师姓名学号日期希润高娃倒计时秒表职称讲师一、实验要求设计一个倒计时表，用8255设置灯，用8254记录时间，8259提供中断。

其中MIR7接KK1设置倒计时的总时间，每按一次脉冲，总时间加1，SIR1接KK2确认开始倒计时（DI=0对KK2屏蔽，DI=1对KK2开放），MIR6接8254设置准确的1s倒计间隔时间。

利用8254芯片的计数功能，芯片有5中工作方式，选择方式2和方式3都可以输出连续的波形，故都可以符合实验要求。

8254可以采用二进制计数或是BCD 码计数，如果用二进制计数，最大范围是65535，如果采用BCD码计数，最大范围是99999。

使用2个计数器，可以达到输出周期为1秒的方波。

计数初值=fclki/fouti。

利用8255芯片，设置灯的初始状态。

利用8259芯片的中断功能，当中断来时，启动8254芯片，进入计数状态。

IP=中断向量*4，CS=中断向量*4+2；二、设计2.1 硬件设计2.1.1 按下图的电路图连接电路图1 电路连线2.1.2电路说明该电路是在唐都实验箱上的操作，2片8259芯片是嵌在系统总线下，只有主片的中断序号为6和7 的两个口是对外开放的，从片的中断序号为1的口是对外开放的。

8254芯片计数器0的端口地址为06C0H，计数器1的端口地址为06C2H,计数器2的端口地址为06C4H,计数器3的端口地址为06C6H。

8255芯片PA口的端口地址为0640H，PB口的端口地址为0642H，PC口的端口地址为0644H,控制口的端口地址为0646H。

主8259芯片的偶地址为20H，奇地址为21H。

从8259芯片的偶地址为A0H，奇地址为A1H。

IOY0的编址空间：0600H~063FH IOY1的编址空间：0640H~067FH IOY2的编址空间：0680H~06BFH IOY3的编址空间：06C0H~06FFH2.2 软件设计2.2.1思路利用8254芯片的计数功能，输出周期为1秒的方波。

《微型计算机接口技术》实验报告实验名称：可编程并行接口芯片8255应用（8255方式1、查询输出）姓名学号：班级：日期：广东外语外贸大学信息科学技术学院一、实验目的掌握8255方式1查询输入、输出时的使用及编程二、实验内容1、按照图示连接硬件（注意图中大多数线试验箱已经连好，只连接需要用户连接的部分，预习，参考PPT）2、编程：每按一次单脉冲按钮，ACK信号有效，8255内部输出准备好状态有效（INTR）,查询输出一次数据，点亮、熄灭相应的发光二极管。

三、实验原理（8255方式1输出：结合结构图、时序图、状态字描述）8255是一片可编程并行I/O接口芯片，每片8255有两个8位的并行口（PA，PB）和两个4位并行口（PC的高、低四位），其中PA口可工作于方式0，1，2。

PB口工作于方式0，1。

PC口仅能工作于方式0。

在方式1中，将8255的三个端口分为了A、B两组，PA、PB两个口仍作为数据输入/输出口，而PC口则作为两部分，分别作为PA、PB口的联络信号。

8255A 方式1 A口输出过程由CPU响应中断开始，在中断中用OUT指令通过8255A 向外设输出数据，发出WR 信号；WR上升沿清除INTRA 中断请求信号，且使OBFA =“L”（有效），通知外设取数；当外设接受数据后，发出ACKA 应答信号，一方面使OBFA=“H”（无效），另一方面在ACKA信号的上升沿使INTRA=“H”（有效），以此向CPU发出新的中断请求，开始下一轮输出。

四、硬件设计及方案论证（完整图的信号线连接及作用：数据、地址、控制及外设线）硬件设计如图，其中：1.8255芯片中的数据总线D0—D7是和CPU的数据线直接相连的，从而CPU可以向8255发送命令、数据和8255芯片也可以向CPU发送状态、数据等等。

2.8255芯片中的A0和A1也是与CPU的地址总线直接相连，并且在控制字在以下几种情况有不同的设置，若A1A0= 00时，8255芯片中的PA口被选中，若A1A0=01时，8255芯片中的PB口被选中，若A1A0=10时，8255芯片中的PC口被选中，若A1A0=11时，则8255芯片的控制口被选中。

微机原理8255的应用1. 简介本文档将介绍微机原理中的8255芯片的应用及其相关知识。

8255是一款常用的并行输入输出（PIO）芯片，广泛应用于微机原理的实验和应用中。

本文将从以下几个方面进行介绍：1.8255芯片的功能及特点2.8255芯片的引脚功能3.8255芯片的工作原理4.8255芯片的应用案例2. 8255芯片的功能及特点8255芯片是一种通用的并行输入输出接口芯片，可以提供多种不同的I/O操作模式。

其主要功能如下：•提供三个8位的I/O端口A、B和C，可以通过编程定义其为输入或输出端口。

•支持模式0、模式1和模式2三种工作模式，可以通过编程控制选择不同的模式。

•可以通过编程设置端口的工作模式和数据传输方式。

•可以通过编程控制和操作I/O端口的数据。

8255芯片的主要特点如下：•低功耗设计，适合在嵌入式系统中使用。

•高可靠性和稳定性，能够在不同环境下正常工作。

•兼容性强，可以与多种微处理器和控制器连接使用。

3. 8255芯片的引脚功能8255芯片共有40个引脚，每个引脚的功能如下：•一号引脚（VCC）：芯片的供电电源。

•二号引脚（GND）：芯片的接地引脚。

•三号引脚（A0）至四号引脚（A1）：用于编程选择工作模式。

•五号引脚（CS）：芯片的片选引脚，通过将其接地来选择芯片。

•六号引脚（RD）：读取端口数据的引脚。

•七号引脚（WR）：写入端口数据的引脚。

•八号引脚（RESET）：芯片的复位引脚。

•九号引脚至十六号引脚（PA0至PA7）：端口A的数据线。

•十七号引脚至二十四引脚（PB0至PB7）：端口B的数据线。

•二十五号引脚至三十二号引脚（PC0至PC7）：端口C的数据线。

4. 8255芯片的工作原理8255芯片是通过控制寄存器对其进行编程来实现不同功能的。

通过编程控制控制寄存器的值，可以选择端口的工作模式、数据传输方式等。

8255芯片的工作原理如下：1.初始化8255芯片，设置控制寄存器的值。

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。

8255电子钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解8255可编程定时器/计数器的工作原理，掌握其在电子时钟设计中的应用。

2. 学会使用8255芯片与微控制器（如8051）的接口技术，并能正确编程控制电子钟的时、分、秒显示。

3. 掌握电子时钟的时间计数与显示的基础算法，能够运用所学知识设计简单的电子时钟程序。

技能目标：1. 培养学生动手能力，通过搭建8255电子时钟电路，提高学生的电路连接与调试技巧。

2. 培养学生编程能力，让学生能够独立编写8255控制电子时钟的程序代码，并实现功能。

3. 培养学生问题解决能力，面对电子时钟设计中的问题，能够进行故障排查和程序优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发学生的学习热情和创新精神。

2. 培养学生团队协作精神，通过小组合作完成课程设计，增强集体荣誉感和责任感。

3. 培养学生科学严谨的态度，在设计过程中注重细节，遵循操作规程，确保安全与可靠性。

本课程针对高年级电子信息技术或计算机科学与技术相关专业学生，结合教材内容，注重理论联系实际，旨在提高学生电子电路设计、编程及实际应用能力。

课程目标明确、具体，可衡量，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节：1. 8255可编程定时器/计数器原理与功能- 8255芯片内部结构- 工作模式及时序分析- 接口技术及其在微控制器中的应用2. 电子时钟基础知识- 电子时钟原理概述- 时、分、秒计数与显示方法- 电子时钟程序设计基础3. 8255电子时钟设计与实现- 电路设计与搭建- 程序编写与调试- 故障排查与优化教学内容安排与进度：第一周：8255可编程定时器/计数器原理学习，接口技术了解。

第二周：电子时钟基础知识学习，程序设计基础掌握。

第三周：分组讨论，确定电子时钟设计方案，开始电路搭建与程序编写。

第四周：电路调试，程序优化，完成8255电子时钟设计。

计数器定时器8253和并行接口8255综合实验一、实验目的1．掌握8253定时原理和初始化方法。

2．掌握8255并行输入输出原理和初始化方法。

3．掌握定时器8253和并行接口8255的综合应用设计技术。

二、实验内容用8253定时1秒钟，“时间到”信号可由8255端口的一个位检测得到。

在8255的另一个端口连接8个发光二极管，则可实现每隔1秒钟循环点亮1个灯。

还可以在8255端口的另一个位连接一只开关，当开关拨到1时进入运行状态，当拨到0时返回DOS。

三、实验程序流程图四、实验硬件接线图程序清单：CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL,10010000B ;8255初始化MOV DX,28BH ;间接I/O寻址方式，8255的控制口地址OUT DX,AL ;将8255控制字送控制端口地址PR0: MOV AL,00110110B ;8253计数器0工作方式字MOV DX,283H ; 间接I/O寻址方式，8253的控制口地址OUT DX,AL ;将8253计数器0控制字送到控制端口地址MOV AX,1000 ;计数初值MOV DX,280H ;选中计数器0OUT DX,AL ; 将计数初值低字节送8253计数器0端口地址MOV AL,AH ; 先读写低字节，再读写高字节OUT DX,AL ; 将计数初值高字节送8253控制端口地址PR1: MOV AL,01111100B ;8253计数器1工作方式字MOV DX,283H ; 间接I/O寻址方式OUT DX,AL ;将8253计数器1控制字送到控制端口地址MOV AX,1000 ;计数初值MOV DX,281H ;选中计数器1OUT DX,AL ; 将计数初值低字节送8253计数器1端口地址MOV AL,AH ;先读写低字节，再读写高字节OUT DX,AL ;将计数初值高字节送8253控制口地址MOV BL,01HMOV DX,28AH ; 间接I/O寻址方式，8255的C口地址MOV AL,BLOUT DX,AL ;点亮一盏灯L1:MOV DX,288H ; 间接I/O寻址方式，8255的A口地址IN AL,DXTEST AL,10000000B ;测试PA7开关JE NEXT ;若为0则返回DOSL2: MOV DX,288H ;8255A口地址IN AL,DXTEST AL,00000001B ;测PA0，若是1则继续测PA0JNE L2ROL BL,1 ;若是0则准备点亮下一盏灯MOV DX,28AH ;8255C口地址MOV AL,BL ;点亮下一盏灯OUT DX,ALL3: MOV DX,288H ;8255A口地址IN AL,DXTEST AL,01H ;测PA0,若是0则继续测PA0JE L3 ;定时到OUT输出低电平并维持一个CLK周期JMP L1 ;若PA0为1，则跳转至L1NEXT: MOV AH,4CH ;返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START。

西安郵電學院硬件课程设计报告题目：微机原理与接口课程设计；^院系名称：计算机学院专业名称：软件工程班级：软件0802学生姓名：王晶晶学号（8位）： 04085047指导教师：刘军设计起止时间：2011年05月23日~2011年05月27日[一、设计目的通过可编程并行接口芯片8255A和可编程定时器／计数器芯片8253／8254以及中断控制器 8259实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握并行接口和定时器／计数器及数码管控制的实际应用。

二、设计内容1．用试验台提供的发光二极管（红绿黄各两支，共六支）作为南北路口（红绿黄各一支）和东西路口（红绿黄各一支）的模拟交通灯。

2．用可编程并行接口芯片8255A控制模拟交通灯的亮与灭和数码管的倒计时显示。

3．用可编程定时器／计数器芯片8253实现模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制。

4．用数码管作为模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制的倒计时显示。

'5．用汇编语言编程使六个灯按交通灯变化规律“亮/灭”。

交通灯变化规律要求：① 南北路口的绿灯，东西路口的红灯同时亮30秒，且数码管30秒倒计时显示。

② 南北路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，同时东西路口的红灯继续亮，且数码管3秒倒计时显示。

③ 南北路口的红灯，东西路口的绿灯同时亮20秒，且数码管20秒倒计时显示。

④ 南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，且数码管3秒倒计时显示。

⑤ 转①重复⑥按压“东西紧急键”，则东西方向绿灯，南北方向红灯；再次按压“东西紧急键”，解除东西紧急通行状态。

(“东西紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)⑦按压“南北紧急键”，则南北方向绿灯，东西方向红灯；再次按压“南北紧急键”，解除南北紧急通行状态。

(“南北紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)"⑧按 <ESC>键退出程序。

备注：1、按键用 8255A 芯片的 PC 口实现或用键盘模拟实现。

2、8253定时到可以通过8259，用中断的方式实现定时器。