微机原理与接口技术 8254定时器应用实验 - 图文

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 微型计算机技术

实验项目名称：4.5 8254定时器应用实验

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实验目的与要求： 1. 掌握8254的工作方式及应用编程。 2. 掌握8254典型应用电路的接法。 实验设备与环境： PC机一台（Windows XP + Wmd86），TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套。 实验内容： 间隔定时器8254简介 8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。8254具有以下基本功能： （1）有3个独立的16位计数器。 （2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 （3）每个计数器可编程工作于6种不同工作方式。 （4）8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253为2MHz）。 （5）8254有读回命令（8253没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。 图4.27是8254的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254的工作方式如下述： （1）方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。 D[7:0]数据总线缓冲器计数器0CLK0GATE0OUT0内部总线RDWRA0A1CSR/W逻辑电路计数器1CLK1GATE1OUT1控制寄存器计数器2CLK2GATE2OUT2D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND1234567891011128254242322212019181716151413VCCWRRDCSA1A0CLK2OUT2GATE2CLK1GATE1OUT1 图4.27 8254的内部接口和引脚 8254的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表4.3—4.5所示。 表4.3 8254的方式控制字格式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 000－方式0 001－方式1 010－方式2 011－方式3 100－方式4 101－方式5 D3 D0 0－二进制数 1－十进制数 计数器选择 00－计数器0 01－计数器1 10－计数器2 11－读出控制 字标志 读/写格式选择 00－锁存计数值 01－读/写低8位 10－读/写高8位 11－先读/写低8位 再读/写高8位 工作方式选择 计数码制选择 表4.4 8254读出控制字格式 D7 D6 1 1 D5 D4 D2 D1 D0 0－锁存计数值 0－锁存状态信息 计数器选择（同方式控制字） 0 表4.5 8254状态字格式 D7 OUT引脚现行状态 1－高电平 0－低电平 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 计数初值是否装入 1－无效计数 计数器方式（同方式控制字） 0－计数有效 8254实验单元电路图如下图所示： D0D1D2D3D4D5D6D7CSRDWRA0A1876543212122231920D0D1D2D3D4D5D6D7CSRDWRA0A1OUT0GATE0CLK010119OUT0GATE0CLK04.7kOUT1GATE1CLK1131415OUT1GATE1CLK1VCC8254OUT2GATE2CLK2171618OUT2GATE2CLK28251-TRCLKVCCCLK1.8432MHz 图4.28 8254实验电路原理图 实验方法、步骤： 定时应用实验 编写程序，将8254的计数器0设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波。 实验步骤： （1）接线图如图4.30所示。 （2）根据实验内容，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 （3）运行实验程序，用示波器测试OUT0输出，验证程序功能。 XD0D04.7KVCCGATE0...系统总线XD7...D7CLK0XA1XA2A0A1OUT0IOW#IOR#IOY3WRRDCSCLK系统总线波形输出示波器测量8254单元图4.30 8254定时应用实验接线图

实验程序清单（A82542.ASM）） A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV DX, CON8254 MOV AL, 36H OUT DX, AL MOV DX, A8254 MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL AA1: JMP AA1 CODE ENDS END START ;8254 ;计数器0，方式3 实验结果及分析： 定时应用实验 程序A82541.ASM分析： A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV DX, CON8254 ;8254 MOV AL, 36H ;计数器0，方式3 OUT DX, AL MOV DX, A8254 MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL AA1: JMP AA1 CODE ENDS END START 1.控制字写入?00110110?，D7、D6为?00?表示选择计数器0工作，D5、D4为?11?表示设定计数器初始计数值时先读写低8位后读写高8位，D3~D1为?011?表示计数器工作在方式3，D0=‘0’表示使用二进制计数； 2.计数器的初始计数写入04H，则为计数3次；