计算机8253定时器-计数器
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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。
实验三8253定时/计数器实验一.实验目的了解8253的硬件连接方法,掌握8253的各种方式的编程及其原理。
二.实验要求编写程序,将8253的计数器0设置为方式3(方波),计数器1设置为方式2(分频),计数器2设置为方式2(分频);计数器0的输出作为计数器1的输入,计数器1的输出作为计数器2的输入;计数器2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三个计数初值,计算OUT2的输出频率,用手表观察LED,进行核对。
2. 修改程序中的三个计数初值,使OUT2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,试修改程序中的三个计数初值,使LED的闪亮频率仍为1Hz。
三.实验电路及连线GATE0~GATE2连至电源+5V,从波特率开关边的f插孔用线连至CLK0,OUT0用线连至CLK1,OUT1用线连至CLK2,OUT2用线连至一个发光管(DL1),8253片选孔CS 用线连至译码处228~22FH插孔。
四.实验说明8253工作频率为0~2MHZ,所以输入的时钟频率必须在2MHZ之下。
实验板上的晶振为4.9152MHZ,需经74LS393(16分频),由Q3输出307200HZ到CLK0(将波特率开关拨至9600)。
五.实验内容(一)程序:DA TA SEGMENTDA TA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: PUSH DSMOV AX,0HPUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXCLI ;关中断MOV DX,22BH ;定时器0工作在方式3MOV AL,00110111BOUT DX,ALMOV DX,228HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,02HOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器1工作在方式2MOV AL,01110101BOUT DX,ALMOV DX,229HMOV AL,18HOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器2工作在方式2MOV AL,10110101BOUT DX,ALMOV DX,22AHMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALSTIJMP $CODE ENDSEND START输出频率:f=307200HZ/(200H*18H*0AH)=2HZ修改后程序:DA TA SEGMENTDA TA ENDSCODE SEGMENTSTART: PUSH DSMOV AX,0HPUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXCLI ;关中断MOV DX,22BH ;定时器0工作在方式3 MOV AL,00110111BOUT DX,ALMOV DX,228HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,02HOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器1工作在方式2 MOV AL,01110101BOUT DX,ALMOV DX,229HMOV AL,30H ;初值30HOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器2工作在方式2 MOV AL,10110101BOUT DX,ALMOV DX,22AHMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALSTIJMP $CODE ENDSEND START输出频率1HZ(二)OUT1----LED1:点亮0.5s,熄灭0.5sOUT2----LED2:点亮1s,熄灭3s程序:DA TA SEGMENTDA TA ENDSCODE SEGMENTSTART: PUSH DSMOV AX,0HPUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXCLI ;关中断MOV DX,22BH ;定时器0工作在方式3 MOV AL,00110111B ;OUT DX,ALMOV DX,228HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,02HOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器1工作在方式2 MOV AL,01110111BOUT DX,ALMOV DX,229HMOV AL,35H ;35H 58hOUT DX,ALMOV AL,15H ;15H 02hOUT DX,ALMOV DX,22BH ;定时器2工作在方式2 MOV AL,10110100BOUT DX,ALMOV DX,22AHMOV AL,04H ;04hOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALSTIJMP $CODE ENDSEND START。
8253定时器/计数器实验一、实验目的:1、进一步了解可编程定时/计数器8253的特点与功能;2、掌握8253定时/计数器的应用、编程方法。
二、实验设备:MUT—Ⅲ型实验箱、8086CPU模块、示波器。
三、实验内容:用定时/计数器8253的计数器0、计数器1级联实现1秒的定时。
使OUT1端所接发光二极管每隔1S闪烁一次,模拟电子秒表或信号报警器。
两个计数器皆工作于方式3(输出方波),CLK0端接频率为750KHz的时钟。
四、实验电路:本实验用到两部分电路:时钟脉冲发生器(脉冲产生电路)(见附录)、8253定时器/计数器(1片)。
电路原理图如图1所示。
图1:8253定时/计数器实验电路五、实验步骤:(1)实验连线:CS0连CS8253,8253CLK0连时钟脉冲发生电路的CLK3,OUT0连8253CLK1,OUT1连LED1。
如图2所示。
注意:GATE信号线、数据线、地址线、读写控制信号线均已接好。
图2:线路连接示意图(2)输入以下程序,编译、链接后,全速运行,观察实验结果。
;8253初始化参考程序CODE SEGMENTASSUME CS:CODEORG 0100HSTART:MOV DX,04A6H ;控制寄存器地址MOV AL,00110110B ;计数器0控制字:方式3,二进制计数OUT DX,ALMOV DX,04A0H ;计数器0的口地址MOV AL,0EEH ;写计数初值低8位OUT DX,ALMOV AL,02H ;写计数初值高8位OUT DX,ALMOV DX,04A6H ;控制寄存器地址MOV AL,01110110B ;计数器1控制字:方式3,二进制计数OUT DX,ALMOV DX,04A2H ;计数器1的口地址MOV AL,0E8H ;计数初值低8位OUT DX,ALMOV AL,03H ;计数值高8位OUT DX,ALNEXT: NOPJMP NEXT ;CPU在此循环执行空操作,说明8253独立工作。
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。
8253的内部结构与工作方式8253是一种通用计数器/定时器芯片,由Intel公司于1975年研发。
它在计算机系统中主要用于计时、定时和频率发生的应用。
8253的内部结构和工作方式如下:1.内部结构:8253由一个16位计数器和三个16位计数器/分频器组成。
其中,计数器0和计数器2可以用作定时器,计数器1可以用作计数器或分频器。
-计数器0(工作于16位模式):它可以生成一个周期性的方波信号。
它的输入时钟源可以是外部引脚CLK0或者是计数器2的输出CLK2、计数器0还可以分为两个8位计数器,其下方8位由计数器1的输出加法器控制。
-计数器1(工作于16位模式):它可以将计数器0的输出值与一个可编程的初始计数值进行相加或相减。
它的输出可以用作计数器或分频器。
-计数器2(工作于8位模式):它通常用于分频器功能。
它可以接收来自外部引脚CLK2的时钟输入,并将其分频为不同的输出频率。
2.工作方式:- 定时器模式:8253可以工作在三种不同的定时器模式:比率发生器模式(Mode 0)、硬件单触发模式(Mode 1)和软件可编程单脉冲模式(Mode 2)。
在这些模式下,计数器的工作频率和输出信号的脉冲宽度都可以通过编程来设定。
-计数器模式:计数器1可以通过读取或写入操作来读取或设置计数器的值。
当计数器溢出时,可以触发中断。
-分频器模式:计数器2可以工作为一个分频器,将输入时钟分频为指定的输出频率。
在应用方面,8253的工作方式与内部结构密切相关。
通过编程设置不同的计数器模式和计数器值,可以实现各种计时和频率发生的功能。
例如,可以使用8253来测量时间间隔、生成周期性信号、控制器件的定时操作等。
总结起来,8253的内部结构由三个计数器模块组成,分别用于不同的定时和计数功能。
通过设置不同的模式和计数值,可以实现各种计时和频率发生的应用。