《微机接口技术与应用第三章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机接口技术与应用第三章.ppt（28页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、微机接口技术与应用 (第三章）,本章内容 3.1 基本概念 3.2 可编程定时/计数器8253-5/8254-2 3.3 8253-5/8254-2的应用举例,本章首页,日时钟、实时钟、时间延迟,2）计数,3）定时与计数的关系,频率声音音乐,微机系统中的定时,定时/计数,1）定时：,内部定时：计算机本身运行的时间 基准或时序关系；由计算机硬件决定，用户无法更改,外部定时：外设实现某种功能时，本身所需的时序关系 时序配合：考虑外设与CPU连接时，以计算机的时序关系为依据，以满足计算机的时序要求,典型的延时程序： MOV CX,n WAIT: LOOP DELAY,常见硬件定时芯片：Intel82
2、53/8254、Zilog的CTC 等等,3.2 可编程定时/计数器8253-5/8254-2,8253/8254主要特性：3个独立的、16位的、减1计数通道（T0T2）；每个通道有自己的GATE、CLK、OUT；6种工作方式,外部特性与内部结构,1）外部特性 （见P32 图3.1）,24脚、双列直插、+5V供电,本章首页,数据总线缓冲器：8位、双向、三态；连接内、外数据线 控制命令寄存器：接收控制字，控制工作方式，只写,2）内部结构,本章首页,本章首页,读写控制逻辑：接收CPU的地址、读/写信号，选中一个端口并确定传送方向,计数初值,8253/8254是逆计数器（减1计数器），减1计数器减为
3、0时输出有效。,编程命令,1）8253/8254的初始化,写入方式字：向控制端口写入方式字，选择通道、确定工作方式 写入计数初值：按方式字的要求向指定通道装入计数初值,定时的计数初值(时间常数)为：,命令字的作用 工作方式字：选择通道、确定工作方式 锁存命令：将选定计数通道的当前计数值锁存，以便读取,2）命令字格式,SC1SC0：通道选择00：通道0（T0）01：通道1（T1） 10：通道2（T2）11：不用,其中：,初始化举例 现有一频率为2MHz的时钟信号，利用T1定时20ms，试对8253初始化（方式3）,40000H,本章首页,本章首页,工作方式及特点,3）8253/8254的读操作,
4、读初值：直接读，按初始化时指定的长度和顺序读 读当前值：先锁存再读,读取当前值的作用：求当前所计脉冲数 如：上例中BX减去CX即为当前所计脉冲的个数,区分6种工作方式的标志有如下几点: 启动计数器的触发方式 输出波形 计数过程中门控信号的作用 在计数过程中写入新初值的处理方式,本章首页,1）0方式低电平输出（GATE信号上升沿继续计数）,本章首页,2）1方式低电平输出（GATE信号上升沿重新计数）,输出波形：计数过程中为低电平，减为0变高，并结束,周期：N*TCLK高低电平比：N-1:1,3）2方式周期性负脉冲输出,输出波形：计数过程中为高电平，减为1时变低，维持1个时钟周期，再次变高并重新装
5、入计数初值，重复计数过程,计数过程中写入新初值：等计数器计数回零，输出完负脉冲后，再开始新过程,具有自动重新装载计数初值的功能每当减1计数器的值减为0，就将初值寄存器的内容重新装入减1计数器，重新开始计数，输出重复波形,本章首页,4）3方式周期性方波输出,输出波形：输出占空比为1:1或近似1:1的方波。初值为偶数时，前半周为高电平，后半周为低电平；初值为奇数时，前一半加1的计数过程中为高电平,计数过程中写入新初值：计数器回零，输出完整的方波后，再开始新过程,本章首页,周期：N*TCLK 高低电平比：1:1(N为偶数); (N为奇数),与方式2一样具有自动重新装载计数初值的功能，与方式2的区别仅
6、在于输出波形不同,本章首页,5）4方式单次负脉冲输出（软件触发）,输出波形：方式设定后输出为高电平，并维持，减为0时变低，维持1个时钟周期，再次变高并结束,计数过程中写入新初值：待原过程结束并输出完负脉冲后开始新过程,本章首页,6）5方式单次负脉冲输出（硬件触发）,输出波形：计数过程中为高，结束时输出宽度为1个时钟周期的负脉冲并结束,触发方式同1方式输出波形同4方式,7）6种方式的比较：,触发方式：方式1和方式5为硬件触发；其余为软件触发,输出波形：方式2和方式3输出重复波形，其余为单次波形；方式0、1基本相同，方式4、5相同,本章首页,本章首页,日时钟,1）要求 设计一个计一天时间的日计时器
7、日时钟,2）分析,思路：找一个定时准确的计时单位,新计时单位的建立,统计计时单位的计数单元,思路：在BIOS数据区设置两个字单元TIMER_LO(40H:6CH)和TIMER_HI(40H:6EH)用T0输出的方波产生中断，在服务程序中对双字单元加1，若TIMER_HI0018H且TIMER_LO00B0H，说明已计满24小时，双字单元清0，再开始第二天的计时,3）设计,硬件设计,主要由T/C(8253/8254)和中断控制器8259A构成,本章首页,软件设计,主要功能,双字单元加1 软驱马达关闭时间控制 调用定时报时中断1CH,本章首页,稳定定时,1）要求 实现5秒钟的稳定定时（不依赖于机器
8、速度）,2）分析,3）设计（只涉及软件）,限定时1小时之内,缺点：占用CPU时间,发生器,1）要求,利用8253发600Hz的声音，按任意键开始发声，长/短音交替，按ESC键停止,8253的T2的输入时钟频率1.1931816MHz,本章首页,3）设计,发声控制包括：,硬件设计：系统板上8253的地址40H43H,软件设计：由主程序和发声子程序组成,本章首页,3.4.1 MC146818特性及工作原理,MC146818外部引脚图,3.4 实时钟电路及其应用,本章首页,MC146818在系统中连接框图,本章首页,实时钟工作原理示意图,本章首页,COMS RAM实时钟信息存放位置表,可以用INT
9、1A功能读取或设置这些值。,本章首页,3.4.2 实时钟状态寄存器,3.4.3 RT/CMOS RAM操作,815EP芯片组82801BA的RTC电路包含128字节标准CMOS RAM 区和128字节扩展CMOS RAM区。,访问RT/CMOS RAM的端口地址范围从70H77H。其中，70H和71H用来访问标准CMOS RAM 区，72H, 73H用来访问扩展CMOS RAM 区。,状态寄存器A 状态寄存器B 状态寄存器C 状态寄存器D,本章首页,MOV AL，6H ；6H是存放“星期几“的单元偏移地址 OUT 70H，AL ；送地址端口 JMP SHORT$+2 ；芯片I/O延时要求（段内
10、转移） IN AL，71H ；读数据端口 MOV AH, AL ；AH中存放的是当前“星期几”的信息 ；0表示星期日,本章首页,实时钟信息读写操作:（P53）,1、读操作:,2、写操作:,MOV AL，4H ；4H是存放“小时“的单元偏移地址 OUT 70H，AL ；送地址端口 JMP SHORT$+2 ：芯片I/O延时要求（段内转移） IN AL，3 ；3是要求写入的小时数 MOV 071H, AL ；写数据端口,3.4.4 CMOS 密码的破解,mov AL, 2EH out 70H, AL mov AL, 00H out 71H, AL mov AL, 2FH out 70H, AL mov AL, 00H out 71H, AL,CMOS中偏移为2EH和2FH的位置放的是标准校验和,基本原理是破坏CMOS中的设置，使得开机后必须重新设置CMOS，从而破解密码。,本章首页,本章要点 微机系统中的定时、时序配合 8253/8254的主要特性、8253/8354计数初值的计算 8253/8254的初始化 8253/8254的6种方式的主要区别、应用场合 作业: P54.4、5、10,本章首页,