春花《汇编语言》之《计数器、定时器8253》
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8253bcd计数和二进制计数8253BCD计数和二进制计数是计算机中常见的两种数码计数方式。
这两种计数方式在数字电路、计算机控制、数字信号处理等领域中被广泛使用。
本文将详细介绍8253BCD计数和二进制计数的相关知识。
一、8253BCD计数8253是一种通用计数器/定时器,其中的BCD计数器可用于二进制编码十进制(BCD)计数。
BCD计数是一种十进制计数方式,它将数字按照其各个位的十进制值进行编码,并在一个字节中存储。
例如,数字5在BCD编码中表示为0101,数字12在BCD编码中表示为00010010。
在8253计数器中,BCD计数器有三个独立的计数通道,分别称为通道0、通道1和通道2。
每个通道都有一个可编程的单稳态器和一个可编程的分频器。
分频器可以将输入时钟信号分频到较低的频率,以控制计数器的计数速度。
单稳态器可以产生一个脉冲,并在设置数量的计数后自动重置。
除了BCD计数器,8253还包括两个二进制计数器,分别称为计数器0和计数器2。
这两个计数器可以进行二进制计数,将二进制数字编码为二进制数,并在8位二进制计数之后自动重置。
计数器2可以用来产生系统时钟信号,计数器0则可用于定时器,产生触发信号等。
二、二进制计数二进制计数是一种将数字编为二进制数并进行计数的方式。
在二进制计数中,每个数字的取值只有0和1,因此可以使用较小的位数来存储较大的数字。
例如,数字5在二进制计数中表示为0101,数字12在二进制计数中表示为1100。
在计算机中,二进制计数被广泛使用。
所有的数字和字符都可以被编码为二进制数,并在计算机内部存储和处理。
二进制数的位数越多,可以表示的数字就越大。
计算机的时钟频率也是二进制计数的基础,它用来控制CPU的运行速度。
在计算机中,二进制计数通常使用硬件电路来实现。
例如,CPU 中的计数器可以对时钟信号进行计数,并在达到一定的计数值后触发中断。
在数字信号处理中,二进制计数器也可以用来对数字信号进行采样和处理。
可编程定时器/计数器(8253)一、实验目的 1)学会8253芯片和微机接口原理和方法。
芯片和微机接口原理和方法。
2)掌握8253定时器定时器//计数器的基本工作原理、工作方式和编程原理。
二、实验内容按图6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 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)。
图 6按图7连接电路,连接电路,将计数器将计数器0、计数器1分别设置为方式3,计数初值设为10001000,用逻辑笔观察,用逻辑笔观察OUT1输出电平的变化(频率1HZ 1HZ))。
图 7三、编程提示1 1、、8253控制寄存器地址控制寄存器地址283H计数器0地址地址 280H 计数器1地址地址 281HCLK0连接时钟连接时钟 1MHZ2 2、参考流程图(见图、参考流程图(见图8、9): 开 始读计数器值显示计数值有键按下吗?开 始送计数器初值N Y结 束结 束设计数器0为工作方式0向计数器0送初值1000先送低字节后送高字节向计数器1送初值1000先送低字节后送高字节设计数器0为工作方式3设计数器1为工作方式3图 8 图图 9四、实验代码1、图6电路的实验代码电路的实验代码CODE SEGMENT ;CODE SEGMENT ;段定义开始(段定义开始(段定义开始(CODE CODE 段)段)ASSUME CS:CODE ; ASSUME CS:CODE ;规定规定CODE 为代码段为代码段START:MOV START:MOV AL,10H ;AL,10H ;AL,10H ;设置控制字设置控制字0001000000010000(计数器(计数器0,方式0,写两个字节,二进制计数)二进制计数)MOV DX,283H ; MOV DX,283H ;把控制寄存器地址放在把控制寄存器地址放在DX 寄存器中寄存器中OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AL 的值送入DX 端口端口MOV DX,280H ; MOV DX,280H ;把计数器把计数器0地址放在DX 寄存器中寄存器中MOV AL,0FH ; MOV AL,0FH ;将将0FH 存入AL 寄存器寄存器OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将此时将此时AL 的值送入DX 端口端口LP1: IN AL,DX ;LP1: IN AL,DX ;从从DX 端口读入8位,放在AL 寄存器中寄存器中CALL DISP ; CALL DISP ;调用调用DISP PUSH DX ; PUSH DX ;将将DX 内容保存到堆栈段内容保存到堆栈段MOV AH,06H ; MOV AH,06H ;将将06H 存入AH AH,为了下句调用,为了下句调用21中断中断MOV DL,0FFH ; MOV DL,0FFH ;将将0FFH 存入DLINT 21H ; INT 21H ;调用调用21中断中断POP DX ; POP DX ;将将DX 的内容推出栈段的内容推出栈段JZ LP1 ; JZ LP1 ;如果如果DX 的内容是0,就跳转到LP1MOV AH,4CH ; MOV AH,4CH ;将将4CH 存入AH AH,为了下句调用,为了下句调用21中断中断INT 21H ; INT 21H ;调用调用21中断中断DISP PROC NEAR ;DISP PROC NEAR ;定义一个名为定义一个名为DISP 的子程序的子程序PUSH DX ; PUSH DX ;把把DX 的内容保存到堆栈段中的内容保存到堆栈段中AND AL,0FH ;AL,0FH ;将将AL 寄存器的内容与0FH 进行“与”运算,再把结果存入AL 中MOV DL,AL ; MOV DL,AL ;将将AL 的值送入DL 寄存器寄存器CMP DL,9 ; CMP DL,9 ;比较比较DL 中的值与9的大小的大小JLE NUM ; JLE NUM ;如果如果DL 的值小于或等于9时,则跳转到NUM ADD DL,7 ; ADD DL,7 ;将将DL 的值与7进行相加后,再送入DL 中NUM: ADD DL,30H ;NUM: ADD DL,30H ;将将DL 的值与30H 进行相加后,再送入DL 中 MOV AH,02H ; MOV AH,02H ;将将02H 存入AHINT 21H ; INT 21H ;调用调用DOS21中断中断MOV DL,0DH ; MOV DL,0DH ;结合“结合“结合“MOV AH,02H MOV AH,02H MOV AH,02H”就是说输出”就是说输出0DHINT 21H ; INT 21H ;调用中断指令调用中断指令调用中断指令MOV DL,0AH ; MOV DL,0AH ;结合“结合“结合“MOV AH,02H MOV AH,02H MOV AH,02H”就是说输出”就是说输出0AHINT 21H ; INT 21H ;调用调用DOS21中断中断POP DX ; POP DX ;将将DX 的内容推出栈段的内容推出栈段RET ; RET ;子程序在功能完成后返回调用程序继续执行子程序在功能完成后返回调用程序继续执行 DISP ENDP ; DISP ENDP ;子程序结束子程序结束子程序结束CODE ENDS ; CODE ENDS ;代码段结束代码段结束代码段结束END START ; END START ;程序结束程序结束程序结束2、图7电路的实验代码电路的实验代码CODE SEGMENT ;CODE SEGMENT ;段定义开始(段定义开始(段定义开始(CODE CODE 段)段)ASSUME CS:CODE ; ASSUME CS:CODE ;规定规定CODE 为代码段为代码段START:MOV DX,283H ;START:MOV DX,283H ;把控制寄存器地址放在把控制寄存器地址放在DX 寄存器中寄存器中MOV AL,36H ; MOV AL,36H ;设置控制字设置控制字0011011000110110(计数器(计数器0,方式3,写两个字节,二进制计数)二进制计数)OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AL 的值送入DX 端口端口MOV AX,1000H ; MOV AX,1000H ;该语句是立即寻址方式,就是把该语句是立即寻址方式,就是把1000H 这个数赋给AX MOV DX,280H ; MOV DX,280H ;把计数器把计数器0地址放在DX 寄存器中寄存器中OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AL 的值送入DX 端口端口MOV AL,AH ; MOV AL,AH ;将将AX 的高8位存入AL 寄存器中寄存器中OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将此时将此时AL 的值送入DX 端口端口MOV DX,283H ; MOV DX,283H ;把端口地址放在把端口地址放在DX 寄存器中寄存器中MOV AL,76H ; MOV AL,76H ;设置控制字设置控制字0111011001110110(计数器(计数器1,方式3,写两个字节,二进制计数)二进制计数) OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AL 的值送入DX 端口端口MOV AX,1000H ; MOV AX,1000H ;把把1000H 赋给AXMOV DX,281H ; MOV DX,281H ;把端口地址放在把端口地址放在DX 寄存器中寄存器中OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AX 的低8位送入DX 端口端口MOV AL,AH ; MOV AL,AH ;将将AX 的高8位存入AL 寄存器中寄存器中OUT DX,AL ; OUT DX,AL ;将将AL 的值送入DX 端口端口MOV AH,4CH ; MOV AH,4CH ;将将4CH 存入AHINT 21H ; INT 21H ;调用调用DOS21中断中断CODE ENDS ;CODE ENDS ;代码段结束代码段结束代码段结束END START ; END START ;程序结束程序结束程序结束五、实验总结通过实验,学会通过实验,学会8253芯片和微机接口原理和方法,掌握8253定时器定时器//计数。
8253的工作原理简介8253可编程计数器/定时器的工作频率为0~2MHz,它有3个独立编程的计数器,每个计数器有三个引脚,分别为时钟CLK、门控GATE、计数器和计时结束输出OUT;每个计数器分别有6种工作方式。
下面针对使用到的两种工作方式——方式1和方式2的工作原理[1]进行简述。
方式1:可编程单稳,即由外部硬件产生的门控信号GATE触发8253而输出单稳脉冲。
计数器装入计数初值后,在门控信号GATE由低电平变高电平并保持时,计数器开始计数,此时输出端变成低电平并开始单稳过程。
当计数结束时,输出端OUT转变成高电平,单稳过程结束,在OUT端输出一个单稳脉冲。
硬件再次触发,OUT 端可再次输出一个同样的单稳脉冲。
单稳脉冲的宽度由装入计数器的计数初值决定。
在WR 信号的上升沿(CPU写控制字之后),输出端OUT保持高电平(若OUT原为低电平则变为高电平)。
CPU写入计数值后,计数器并不马上开始计数,而要等到门控信号GATE启动之后的下一个CLK的下降沿才开始。
在整个计数过程中,输出端OUT保持低电平,直至计数值至0,OUT变为高电平为止。
方式2:速率发生器,其功能如同一个N分频计数器。
其输出是将输入时钟按照N计数值分频后得到的一个连续脉冲。
在该方式下,当计数器装入初始值开始工作后,输出端OUT将不断地输出负脉冲,其宽度为一个时钟周期的时间,而两个负脉冲间的时间脉冲个数等于计数器装入的计数初值。
若计数初值为N,则每N个输入脉冲输出一个脉冲。
当CPU写完控制字后,输出端OUT转变成高电平,计数器将立即自动开始对输入CLK时钟计数。
在计数过程中,OUT端始终保持高电平,直至计数器的计数值减到1时,OUT 端才变为低电平,其保持的宽度为一个输入CLK时钟周期的时间,然后输出端OUT恢复高电平,计数器重新开始计数。
8253控制字格式为:其中:SC1 SC0为计数器选择位;RL1 RL0为计数器读写操作选择位,以确定计数器进行装入或读出是单字节还是双字节;M2 M1 M0为计数器工作方式选择位;BCD表示计数器计数方式选择位。
信息学院实验报告学号:114100136 姓名:熊忠飞班级:11B课程名称:微机原理、汇编与接口技术实验名称:可编程定时器/计数器(8253)实验性质:验证性实验实验时间: 2013 年 6 月 7 日实验地点:睿智4号楼一、实验目的掌握8253的基本工作原理和编程方法。
二、实验内容及要求1、按图虚线连接电路,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)。
2、按图连接电路,将计数器0、计数器1分别设置为方式3,计数初值设为1000,用逻辑笔观察OUT1输出电平的变化(频率1HZ)。
3、编程提示(1)8253控制寄存器地址 283H 计数器0地址 280H计数器1地址 281HCLK0连接时钟 1MHZ(2)参考流程图三、实验步骤及结果1、代码如下:(1)计数器stack segment stack'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentioport equ 0ec00h-0280hio8253a equ ioport+283hio8253b equ ioport+280h data endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stack start:mov ax,datamov ds,axmov al,10hmov dx,io8253aout dx,almov dx,io8253bmov al,0fhout dx,alzby: mov dx,io8253amov al,00hout dx,almov dx,io8253bin al,dxand al,0fhmov dl,alcmp dl,9jbe numadd dl,7num: add dl,30hmov ah,2hint 21hjmp zbymov ah,4chint 21hcode endsend start(2)定时器stack segment stack'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentioport equ 0ec00h-0280hio8253a equ ioport+280hio8253b equ ioport+281hio8253c equ ioport+283hdata endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stackstart:mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253cmov al,00110110Bout dx,almov dx,io8253amov al,0E8Hout dx,almov al,03Hout dx,almov dx,io8253cmov al,01110110Bout dx,almov dx,io8253bmov al,0E8Hout dx,almov al,03Hout dx,almov ah,4chint 21hcode endsend start四、实验小结通过本实验,掌握了8253这块芯片的一些基本功能,在实验中不仅学会了用计数器0计数,还学会了用计数器2和计数器1。