微机原理与接口技术(8定时器计数器)

3. 8253内部结构
微型计算机的 I /O 接口技术
微型计算机的 I /O 接口技术 8253的内部结构如图上所示。主要由以下几部分组成：
①数据总线缓冲器
该缓冲器为8位双向三态，是CPU与8253内部之间的数据传输通道。
②读/写逻辑电路 接收CPU送来的读写、片选及地址信号，对8253内部各部件进行控制。 ③控制字寄存器
（2）DMA控制器响应请求
DMA控制器接到请求后，经控制电路向CPU提出保持请求信号HOLD，并等 待CPU的回答。如果控制器接有多个DMA设备，它要对各设备的请求进行排 队，选择优先级别最高的请求输出，作为向CPU发出的保持请求。
（3）CPU响应
CPU在每个时钟上升沿都检测有无HOLD请求，若有此请求，且自身正处在 总线空闲周期中，CPU就立即响应保持请求。如果CPU正在执行某个总线 周期，那么要到这个总线周期结束后再响应此保持请求。
2. 端口编址方式 CPU 寻址外设有两种方式：
（1）I/O设备与存储器统一编址 （2）I/O设备独立编址
一种具体机型内I/O设备采用哪种编址方式，取决于CPU的硬件设 计。
微型计算机的 I /O 接口பைடு நூலகம்术
（1）I/O设备与存储器统一编址:
内存与外设
00000
00001
将外设接口电路的一个端口作为存储器的一个单元。
查询方式输入过程的流程图: （1）CPU从接口（状态口）中读取状态 字 （2）CPU检测状态字，满足条件，CPU 从数据口输入（输出）数据。 （3）不满足条件，CPU重新读取状态字
启动
测试I/O设备状态 否
准备就绪？ 是
执行数据传送
结束 查询方式流程图
微型计算机的 I /O 接口技术

二、8253的内部结构
数据总线 缓冲器 读／写控 制电路 计数通道
通道控制 寄存器
三、 8253的管脚分配
控制线
数据线 通道选择
通道管脚
四、 8253的编程
8253只有一个控制字，8253的一个方式 控制字只决定一个计数通道的工作模式。 8253 的控制字格式如图所示。共分为 4 部 分，通道选择、计数器读 / 写方式、工作 方式和计数码的选择。
第9章 可编程接口芯片
可编程接口概术 可编程定时／计数器接口芯片8253


可编程接口概术
一个简单的具有输入功能和输出功能的 可编程接口电路如下图，它包括一个输入接口， 其组成主要是八位的三态门；一个输出接口， 其组成主要是八位的锁存器；另外还有八位的 多路转换开关及控制这个开关的寄存器FF。

9. 1 可编程定时／计数器接口芯片8253 一、功能
定时和脉冲信号的处理与接口是完全有别于 并行信号的，其特点是信号形式简单但需要连 续检测，下面介绍的INTEL8253可编程定时／ 计数器就是可以实现所要求这方面功能。8253 内部有3个独立的16位定时／计数器通道。计 数器可按照二进制或十进制计数，计数和定时 范围可在1—65535之间改变，每个通道有6种 工作方式，计数频率可高达2MHz以上。
4、方式3——方波发生器 方式2虽然可以作分频电路，但其输出 是窄脉冲，如果是方波，就只有选方式3
5、方式4——软件触发方式 方式4在工作过程中有以下特点：
a、 门控信号GATE为高电平，计数器开始减 1计数，OUT维持高电平； b、 当计数器减到0，输出端OUT变低，再经 过一个 CLK 输入时钟周期， OUT 输出又变 高。
解：1、电路。 需要两个通道，一个作为计数，选用通道0。另一 个产生1KHz信号，选用通道1。工作原理如下，传感 器电路把物理事件转换为脉冲信号输入到通道0计数， 当记录10000个事件后，通道0计数器溢出，GATE端输 出高电平，这时通道1开始工作，产生1KHz信号推动喇 叭发音。

交通信息与控制工程系教案（理论教学用）
课程名称微机原理与接口技术第 18 次第 9 周 2 学时上课教室WM1310 课程类型专业基础课授课对象自动化专业章节名称第8章计数器/定时器与DMA控制器（8.1,8.2）
教学目的和要求1．了解软硬件定时的原理；2．掌握8253的原理及应用。

讲授主要内容及时间分配1.接口电路概况；（10min）
2.8253的外部引线和内部结构；（20min）
3.8253的工作方式和控制字；（30min）
4.8253的应用。

（30min）
教学重点与难点重点：
1．软硬件定时的原理；2．8253的原理及应用。

难点：
8253的原理及应用。

要求掌握知识点和分析方法1．了解软硬件定时的原理；2．掌握8253的原理及应用。

启发与提问
1．软件定时与硬件定时的区别？教学手段
多媒体
作业布置思考题：
1．了解最新的硬件定时芯片的原理及其应用，如DS12887等。

主要参考资料
备注
长安大学讲稿(第十九讲)。

计数寄存器

单片机内部有两个16位的定时/计数器T0和T1。 每个定时/计数器占用两个特殊功能寄存器：
T0由TH0和TL0两个8位计数器组成，字节地址分别是
8CH和8AH。
T1由TH1和TL1两个8位计数器组成，字节地址分别是 8DH和8BH。 用于存放定时或计数的初值。当计数器工作时，其值 随计数脉冲做加1变化。
微机原理与接口技术
Microcontrollers
李光 王酉
教 授 PhD, DIC, MIET 博士 PhD, MIET
杭州 • 浙江大学 • 2009
第六章 定时器/计数器
§6-1 §6-2 §6-3
定时器/计数器概述 定时器/计数器 定时器/计数器的应用
§6-1
定时器/计数器概述
T0(P3.4)、T1(P3.5)的脉冲
每输入一个脉冲，计数器“+1 实际工作时，CPU在每个机器周期的S5P2采样外部输
入引脚T0(T1)，若一个机器周期的采样值为高电平， 而下一个机器周期的采样值为低电平(即检测到一个下 降沿)，则计数器“+1”，完成一次计数操作。
>TM
>TM
6-2-2 定时器/计数器工作原理
§6-2 定时器/计数器
6-2-1 6-2-2 6-2-3 6-2-4
组成结构 工作原理 控制寄存器 工作方式
6-2-1 定时器/计数器组成结构

MCS51单片机内有2个独立的16位的可编 程定时器/计数器T0和T1 定时器/计数器T0、T1由以下几部分组成
计数器TH0、TL0和TH1、TL1 特殊功能寄存器TMOD、TCON 时钟分频器 内部总线 输入引脚T0、T1