现代微机原理与接口技术接口第6章.ppt

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1、现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术第第6章章定时与计数技术定时与计数技术6.1概概述述6.1.1定时与计数定时与计数1.1.定时定时定时定时 定义：定义：定义：定义：提供的时间基准。提供的时间基准。提供的时间基准。提供的时间基准。分类：分类：分类：分类：内部定时、外部定时。内部定时、外部定时。内部定时、外部定时。内部定时、外部定时。2.2.计数计数计数计数 定时与计数本质上是一致的。定时与计数本质上是一致的。定时与计数本质上是一致的。定时与计数本质上是一致的。计数的信号随机，定时的信号具有周期性。计数的信号随机，定时的信号具有周期性。计数的信号随机，定时的信号具有周期性。计数的信号随

2、机，定时的信号具有周期性。3.3.应用应用应用应用1现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.1.2定时方法定时方法1.1.软件定时软件定时软件定时软件定时 通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。增加增加增加增加CPUCPU负担，通用性差，一般用于短延时。负担，通用性差，一般用于短延时。负担，通用性差，一般用于短延时。负担，通用性差，一般用于短延时。2.2.不可编程硬件定时不可编程硬件定时不可编程硬件定时不可编程硬件定时 采用中小规模采用中小规模采用中小规模采

3、用中小规模ICIC构成。构成。构成。构成。不增加不增加不增加不增加CPUCPU负担，成本低，定时值不可改变。负担，成本低，定时值不可改变。负担，成本低，定时值不可改变。负担，成本低，定时值不可改变。3.3.可编程硬件定时可编程硬件定时可编程硬件定时可编程硬件定时 采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。可编程定时可编程定时可编程定时可编程定时/计数器：计数器：计数器：计数器：实质上定时和计数本质上都是实质上定时和计数本质上都是实质上定时和计数本质上都是实质上定时和计数本质上都

4、是脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，计数是计外部脉冲。计数是计外部脉冲。计数是计外部脉冲。计数是计外部脉冲。2现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.1.3定时定时/计数器基本原理计数器基本原理1.1.内部逻辑内部逻辑内部逻辑内部逻辑CPUCPU接口：接口：接口：接口：译码、操作译码、操作译码、操作译码、操作外设接口：外设接口：外设接口：外设接口：时钟信号、时钟信号、时钟信号、时钟信号、控制、输出控制、输出控制、输出控制、输出内部

5、逻辑：内部逻辑：内部逻辑：内部逻辑：REGREG2.2.工作过程工作过程工作过程工作过程 设初值、控制、输出设初值、控制、输出设初值、控制、输出设初值、控制、输出3现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.2Intel82548253825482801BA。6.2.18254-2基本功能基本功能3个独立的个独立的16位定时位定时/计数器（计数器（T/C）；）；每个每个T/C功能：功能：可按二、十进制（可按二、十进制（BCD）计数；）计数；有有6种不同的工作方式；种不同的工作方式；最高频率最高频率10MHz；(82801BA为为14.31818MHz)有读回状态功能。有读回状态功能。(82

6、53没有没有)4现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.2.28254-2结构与引脚结构与引脚1.1.内部逻辑内部逻辑内部逻辑内部逻辑总线缓冲器总线缓冲器总线缓冲器总线缓冲器88位位位位R/WR/W：写工作方式、计数初值、当前写工作方式、计数初值、当前计数值计数值5现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术2.2.计数器内部逻辑计数器内部逻辑计数器内部逻辑计数器内部逻辑16位当前计数值锁存器位当前计数值锁存器OL16位减位减1计数器计数器CE16位计数初值寄存器位计数初值寄存器CROUT（减（减1至至0时）时）MSBLSB锁存后读出当前值锁存后读出当前值MSBLSB装入装入/读出初值

7、读出初值&CLKGATECRCR：16位位写入写入两次两次、清零、清零CECE：16位位写入、计数、输出写入、计数、输出OLOL：16位位先锁存再读出先锁存再读出状态状态状态状态REGREG：8位位先锁存再读出先锁存再读出注意：注意：注意：注意：GATE信号的作用与应用，重写信号的作用与应用，重写CR的效果。的效果。计数初值：计数初值：计数初值：计数初值：N=fCLKi/fOUTi,在不同工作方式及定时在不同工作方式及定时/计计数时的应用不同。数时的应用不同。6现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术3.3.外部引脚外部引脚外部引脚外部引脚(1)(1)译码：译码：译码：译码：CS与与A1A

8、0：(2)(2)读读读读/写：写：写：写：RD、WR；7现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术4.CPU操作功能及命令操作功能及命令I/O端口地址：端口地址：8254提供四个端口提供四个端口(使用使用A1A0)；命令：命令：初始化初始化设置工作方式、设置计数器初设置工作方式、设置计数器初值；值；操操作作重写计数器初值、取状态命令。重写计数器初值、取状态命令。状态：状态：当前计数值、工作方式及当前状态。当前计数值、工作方式及当前状态。I/O端口操作冲突时解决方法：端口操作冲突时解决方法：写工作方式与写读取状态命令采用特征位方法；写工作方式与写读取状态命令采用特征位方法；读取当前计数值或读取

9、状态采取时序方法。读取当前计数值或读取状态采取时序方法。8254命令关系表：命令关系表：8现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术操操 作作特征位特征位时序时序D D7 7D D6 60 1 0 0 0计数初值写入计数初值写入0#计数器计数器*无无0 1 0 0 1计数初值写入计数初值写入1#计数器计数器*无无0 1 0 1 0计数初值写入计数初值写入2#计数器计数器*无无0 1 0 1 1向控制字向控制字REG写控制字写控制字0010无无写写“读读计计数数值值/状状态态”命命令令11无无0 0 1 0 0读读0#计数器当前计数值计数器当前计数值无无前一命令前一命令A1A0=11时，时，D

10、 D7 7D D6 6为为11且且D D5 5为为0 0或或D D7 7D D6 6为非为非11且且D D5 5D D4 4为为00时，时，读取的是当前计数值；读取的是当前计数值；D D7 7D D6 6为为11且且D D4 4为为0 0读取读取的是状态。的是状态。读读0#计数器状态计数器状态无无0 0 1 0 1读读1#计数器当前计数值计数器当前计数值无无读读1#计数器状态计数器状态无无0 0 1 1 0读读2#计数器当前计数值计数器当前计数值无无读读2#计数器状态计数器状态无无0 0 1 1 1无操作无操作1 *禁止使用禁止使用0 1 1 *无操作无操作 CS RD WR A1 A09现代

11、微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.2.38254-2命令及编程命令及编程1.1.工作方式控制字（工作方式控制字（工作方式控制字（工作方式控制字（A1A0=11)A1A0=11)特征位：特征位：特征位：特征位：D7D6=0010、D5D4=0111；D7D6D7D6选择计数器选择计数器选择计数器选择计数器：00T/C0；01T/C1；10T/C2D5D4D5D4选择读选择读选择读选择读/写方式写方式写方式写方式：01只写低字节；只写低字节；10只写高只写高字节；字节；11先写低字节再写高字节（先写低字节再写高字节（16位）位）D3D2D1D3D2D1选择工作方式选择工作方式选择工作方式

12、选择工作方式：000101六种工作方式，六种工作方式，X10方式方式2，X11方式方式3例：例：例：例：MOV AL，01110100B；T/C1，先低后高字节，先低后高字节OUT 43H，AL；方式；方式2，二进制方式，二进制方式10现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术2.计数初值计数初值(1)不同通道的计数初值写到不同地址中；不同通道的计数初值写到不同地址中；A1A0=0010(2)每次写入一个字节；每次写入一个字节；(3)根据控制字定义，决定高、低字节写入方法。根据控制字定义，决定高、低字节写入方法。(4)初始值的范围是：初始值的范围是：二进制为二进制为65536(0000H)1

13、(0001H)。十进制为十进制为10000(0000H)1(00001H)。11现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术3.T/C3.T/C初始化初始化初始化初始化(1)工作方式控制字工作方式控制字(2)设置计数初值设置计数初值例例例例:MOVALMOVAL，01110101B;01110101B;T/CT/C1 1,先低后高字节先低后高字节先低后高字节先低后高字节,方式方式方式方式2,BCD2,BCDOUTOUT43H43H，ALALMOVAX,2000H;MOVAX,2000H;计数初值为计数初值为计数初值为计数初值为20002000OUTOUT41H41H,AL;,AL;MOVAL,

14、AHMOVAL,AHOUTOUT41H41H，AL;AL;MOVALMOVAL，00010110B;00010110B;T/CT/C0 0,只低字节只低字节只低字节只低字节,方式方式方式方式3,3,二进制二进制二进制二进制OUTOUT43H43H，ALALOUTOUT40H40H，50H;50H;计数初值为计数初值为计数初值为计数初值为50H50H（8080）注意：注意：(1)每个使用的每个使用的T/C均要初始化；均要初始化；(2)计数初值的设置与计数初值的设置与T/C的的CLK密切相关；密切相关；(3)计数初值的设置方法由控制字决定。计数初值的设置方法由控制字决定。12现代微机原理与接口技术

15、现代微机原理与接口技术4.T/C4.T/C数据读取数据读取数据读取数据读取(1)(1)读取当前计数值方法读取当前计数值方法读取当前计数值方法读取当前计数值方法1 1工作方式控制字工作方式控制字工作方式控制字工作方式控制字(A1A0=11)D7D6(A1A0=11)D7D600000101，D5D4=00D5D4=00(a)锁存当前计数值或禁止计数锁存当前计数值或禁止计数(b)读取当前计数值读取当前计数值 例：例：例：例：MOVMOVALAL，010100000101B0101B；T/CT/C1 1,锁存锁存锁存锁存；先低后高字节；先低后高字节；先低后高字节；先低后高字节,方式方式方式方式2,B

16、CD2,BCDOUTOUT43H43H，ALALININALAL，41H41HMOVMOVAHAH，ALALININALAL，41H41HXCHGXCHGAHAH，ALAL；AXAX为为为为T/CT/C1 1当前计数值当前计数值当前计数值当前计数值13现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术(2)(2)读取当前计数值方法读取当前计数值方法读取当前计数值方法读取当前计数值方法22使用读回命令使用读回命令使用读回命令使用读回命令特征位：特征位：特征位：特征位：D7D6=11。(A1A0=11)功能选择：功能选择：功能选择：功能选择：锁存状态锁存状态D5D4=10；锁存计数值锁存计数值D5D4=

17、01；锁存状态与计数值锁存状态与计数值D5D4=00。(先读状先读状态再读计数值）态再读计数值）计数器选择：计数器选择：计数器选择：计数器选择：D1=1T/C0，D2=1T/C1，D3=1T/C2特点：特点：特点：特点：控制字同时只能锁存单个通道，控制字同时只能锁存单个通道，读回命令可同时锁存多个通道。读回命令可同时锁存多个通道。14现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术例：例：例：例：MOVAL，11010100B；T/C1,锁存计数值锁存计数值OUT 43H，ALINAL，41H；MOVAH，ALINAL，41HXCHGAH，AL；AX为当前计数值为当前计数值MOVAL，110110

18、10B；T/C0、T/C2锁存计数值锁存计数值OUT 43H，ALINAL，40H；MOVAH，ALINAL，40HXCHGAH，AL；AX为为T/C0当前计数值当前计数值INAL，42H；MOVAH，ALINAL，42HXCHGAH，AL；AX为为T/C2当前计数值当前计数值15现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术(3)(3)读取计数器当前状态读取计数器当前状态读取计数器当前状态读取计数器当前状态使用读回命令使用读回命令使用读回命令使用读回命令例：例：MOVAL，11100100B;T/C1,锁存状态值锁存状态值OUT 43H，ALINAL，41H；若；若AL=00110101，表示

19、，表示T/C1;为方式为方式2,BCD码，先低后高码，先低后高;读读/写，当前写，当前OUT为低电平为低电平MOVAL，11100010B;T/C0,锁存状态值锁存状态值OUT 43H，ALINAL，40H；若；若AL=00010110，表示，表示T/C0;为方式为方式3，二进制码，只有低，二进制码，只有低；字节，当前；字节，当前OUT为低电平为低电平 读出的状态字格式：读出的状态字格式：读出的状态字格式：读出的状态字格式：16现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.2.48254-2工作方式工作方式1.1.方式方式方式方式00计数结束时中断计数结束时中断计数结束时中断计数结束时中断

20、特点特点特点特点：一次计数；一次计数；GATE高允许、下降高允许、下降暂停暂停暂停暂停、低、低禁止禁止禁止禁止、上升、上升继续继续继续继续计数；计数；WR#写写重写重写后下一脉冲下降沿后下一脉冲下降沿重新重新重新重新计数；计数；OUT在控制字或计数初值写完时变低、计数值为在控制字或计数初值写完时变低、计数值为0时时变高变高(N+1个低个低)。17现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术2.2.方式方式方式方式11硬件可重触发单稳硬件可重触发单稳硬件可重触发单稳硬件可重触发单稳特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；GATE上升上升重新重新重新重新、高与下降和低、高与下降和低不影响不影响

21、不影响不影响计数；计数；WR#写写重写重写在下次在下次GATE从从0到到1的跳变时有效；的跳变时有效；OUT在写入控制字后变高，开始计数时变低、计数值在写入控制字后变高，开始计数时变低、计数值为为0时变高时变高(N个低个低)。18现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术3.3.3.3.方式方式方式方式2222频率发生器频率发生器频率发生器频率发生器特点：特点：特点：特点：多次计数；多次计数；GATE上升上升重新重新重新重新、高允许、下降、高允许、下降停止停止停止停止、低、低禁止禁止禁止禁止计数；计数；WR#写写重写重写在下次计数时有效；在下次计数时有效；OUT在计数值为在计数值为1时输出宽

22、度为时输出宽度为1个个CLK的负脉冲的负脉冲(周周期为期为N，频率为，频率为1/N)。19现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术4.4.方式方式方式方式33方波发生器方波发生器方波发生器方波发生器特点：特点：特点：特点：多次计数；多次计数；GATE上升上升重新重新、高允许、下降、高允许、下降停止停止停止停止、低、低禁止禁止禁止禁止计数；计数；WR#写写重写重写在下次计数时有效；在下次计数时有效；OUT在写入控制字后变高，计数开始后，采用每脉冲计数减在写入控制字后变高，计数开始后，采用每脉冲计数减2：当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时当计数初值为偶数时，计数到，计数到0

23、时反向。脉冲宽度时反向。脉冲宽度Tn/2当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时当计数初值为奇数时，OUT变高的第一变高的第一CLK减减1后装入后装入CE，其，其余每个脉冲计数减余每个脉冲计数减2。OUT正脉冲时，计数到正脉冲时，计数到0的下一个的下一个CLK时时OUT反向反向OUT正脉冲宽度为正脉冲宽度为T(n+1)/2；OUT负脉冲时在计数到负脉冲时在计数到0时反向。负脉冲宽度为时反向。负脉冲宽度为T(n-1)/220现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；GATE上升上升重新重新重新重新、高允许、下降停止、低禁止计数；、高允许

24、、下降停止、低禁止计数；WR#写写重写重写会立即会立即重新重新重新重新计数（软件触发）；计数（软件触发）；OUT在写入控制字及计数当中为高电平，计数值为在写入控制字及计数当中为高电平，计数值为0时输出时输出1个个CLK的负脉冲。的负脉冲。5.5.方式方式方式方式44软件触发选通软件触发选通软件触发选通软件触发选通21现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.6.方式方式方式方式55硬件触发选通硬件触发选通硬件触发选通硬件触发选通 特点：特点：特点：特点：一次计数；一次计数；GATE上升上升重新重新重新重新、高与下降和低不影响计数；、高与下降和低不影响计数；WR#写写重写重写在下次在下次G

25、ATE从从0到到1的跳变时有效；的跳变时有效；OUT在计数值为在计数值为0时输出时输出1个个CLK的负脉冲。的负脉冲。22现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术 方式方式方式方式0 0方式方式方式方式1 1方式方式方式方式2 2方式方式方式方式3 3方式方式方式方式4 4方式方式方式方式5 5OUTOUT输出状态输出状态输出状态输出状态写写写写入入入入控控控控制制制制字字字字 后后后后 变变变变 0 0，计计计计数数数数结结结结束束束束 变变变变 1 1，并并并并维维维维持持持持至至至至重重重重写写写写控控控控制制制制字字字字或或或或计计计计数数数数初值初值初值初值写写写写入入入入控控控

26、控制制制制字字字字后后后后 变变变变 1 1，GATEGATE上上上上 升升升升沿沿沿沿触触触触发发发发变变变变0 0，开开开开始始始始计计计计数数数数，计计计计数数数数结结结结束束束束变变变变1 1写写写写入入入入控控控控制制制制字字字字后后后后变变变变1 1，计计计计数数数数到到到到1 1变变变变0 0，维维维维 持持持持 一一一一 个个个个TclkTclk变变变变1 1写写写写 入入入入 控控控控 制制制制 字字字字后后后后变变变变1 1，装装装装入入入入初初初初值值值值且且且且GATE=1GATE=1则则则则OUTOUT变变变变1 1，计计计计数数数数到到到到变变变变0 0，重重重重装

27、装装装 初初初初 值值值值 继继继继 续续续续计计计计 数数数数，计计计计 数数数数到则反向到则反向到则反向到则反向写写写写入入入入控控控控制制制制字字字字后后后后 变变变变 1 1，计计计计数数数数 结结结结 束束束束 变变变变 0 0，维维维维持持持持一一一一个个个个TclkTclk变变变变1 1写写写写入入入入控控控控制制制制字字字字后后后后 变变变变 1 1，GATEGATE上上上上 升升升升沿沿沿沿触触触触发发发发开开开开始始始始计计计计数数数数，计计计计数数数数结结结结束束束束输输输输出出出出一一一一个个个个 CLKCLK的的的的负脉冲负脉冲负脉冲负脉冲初值自动重装初值自动重装初值

28、自动重装初值自动重装无无无无无无无无计计计计数数数数到到到到0 0重重重重装装装装根根根根 据据据据 初初初初 值值值值 奇奇奇奇偶分别重装；偶分别重装；偶分别重装；偶分别重装；无无无无无无无无计计计计数数数数过过过过程程程程中中中中改改改改变初值变初值变初值变初值立即有效立即有效立即有效立即有效GATEGATE触触触触 发发发发后有效后有效后有效后有效计计计计数数数数到到到到1 1或或或或GATEGATE触触触触 发发发发后有效后有效后有效后有效计计计计 数数数数 结结结结 束束束束 或或或或GATEGATE触触触触发发发发后后后后有效有效有效有效立即有效立即有效立即有效立即有效GATEGA

29、TE触触触触 发发发发后有效后有效后有效后有效GAGATETE0 0禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数无影响无影响无影响无影响禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数禁止计数无影响无影响无影响无影响下降沿下降沿下降沿下降沿暂停计数暂停计数暂停计数暂停计数无影响无影响无影响无影响停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数停止计数无影响无影响无影响无影响上升沿上升沿上升沿上升沿继续计数继续计数继续计数继续计数从从从从初初初初值值值值开开开开始始始始重新计数重新计数重新计数重新计数从从从从初初初初值值值值开开

30、开开始始始始重新计数重新计数重新计数重新计数从从从从 初初初初 值值值值 开开开开 始始始始重新计数重新计数重新计数重新计数从从从从初初初初值值值值开开开开始始始始重新计数重新计数重新计数重新计数从从从从初初初初值值值值开开开开始始始始重新计数重新计数重新计数重新计数1 1允许计数允许计数允许计数允许计数无影响无影响无影响无影响允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数允许计数无影响无影响无影响无影响23现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.2.58254-2应用举例应用举例1.分频器设计分频器设计用用8254(地址地址40H43H)将将

31、5MHz的脉冲变为的脉冲变为1Hz的脉冲。的脉冲。初值初值=fCLK/fOUT=510665536，怎么办？，怎么办？CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D0D7A1A0RDWRCS5MHz1HzMOVAL，00110111B；T/C0OUT43H，ALMOVAX,5000HOUT40H，ALMOVAL,AHOUT40H，ALMOVAL，01110101B；T/C1MOVAX,1000HOUT41H，ALMOVAL,AHOUT41H，AL需要需要2个个T/C级联，级联，T/C0采用方式采用方式3产生连续分频方波，产生连续分频方波，做做T/C1的的CLK

32、，T/C1采用方式采用方式2产生产生1Hz脉冲。两个脉冲。两个T/C的的GATE统一控制。统一控制。24现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术2.占空比占空比4:5的方波发生器的方波发生器8254的的CLK0的时钟频率是的时钟频率是8KHz，问，问1）T/C0最大定时时间是多少？最大定时时间是多少？2）要求）要求8254端口地址为端口地址为90H、92H、94H和和96H，请使，请使用用74LS138译码器加简单门电路完成地址连线。译码器加简单门电路完成地址连线。3）现在要求使用该）现在要求使用该8254产生周期为产生周期为9秒，占空比为秒，占空比为4:5的方波，请在上面的电路图中完成电

33、路，并编写初始的方波，请在上面的电路图中完成电路，并编写初始化程序。化程序。答：答：1）TCLK0=1/fCLK0=1/8000=0.125ms最大定时时间最大定时时间655360.25ms=8.192秒秒25现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术2)D7D0IOWIORY2A1A2A7A5A4A311A8A9A6A0CLK1GATE1D7D0WRRDA0A18254CSCBA74LS138G1G2AG2BCLK0GATE0OUT0CLK0GATE0OUT0OUT18KHz1Hz5V占空比占空比4:5,周周期期9秒秒的方波的方波3)26现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术MOVA

34、L，00110111B；T/C0OUT96H，ALMOVAX,8000HOUT90H，ALMOVAL,AHOUT90H，ALMOVAL，01110111B；T/C1MOVAX,9HOUT92H，ALMOVAL,AHOUT92H，AL27现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术3.包装流水线控制包装流水线控制某产品的包装流水线中，一个包装箱能装某产品的包装流水线中，一个包装箱能装24罐罐饮料。装箱时希望流水线上每通过饮料。装箱时希望流水线上每通过24罐饮料，罐饮料，流水线要停流水线要停4秒以等待包装箱封口，然后继续通秒以等待包装箱封口，然后继续通过下一箱的过下一箱的24罐。流水线就是这样周而

35、复始的罐。流水线就是这样周而复始的运作。试利用一片运作。试利用一片8254来完成流水线控制中的来完成流水线控制中的定时和计数功能。假设定时和计数功能。假设8254的端口地址为的端口地址为8CH8FH，采用的时钟频率是，采用的时钟频率是2KHz。28现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术思路思路思路思路：用：用8254的计数通道的计数通道1作为计数器，用于作为计数器，用于24个罐的个罐的计数；计数通道计数；计数通道2作为定时器，定时为作为定时器，定时为4S。当计数通道。当计数通道1的的OUT脚出现脚出现0到到1的跳变的时候，将启动计数通道的跳变的时候，将启动计数通道2开始定时，而计数通道开

36、始定时，而计数通道2定时阶段将控制计数通道定时阶段将控制计数通道1停停止计数，只有其定时结束并停止定时阶段才可再次启止计数，只有其定时结束并停止定时阶段才可再次启动计数通道动计数通道1开始计数。开始计数。计数通道计数通道计数通道计数通道1 1工作在方式工作在方式工作在方式工作在方式2 2，计数初值，计数初值，计数初值，计数初值2424计数通道计数通道计数通道计数通道2 2工作在方式工作在方式工作在方式工作在方式1 1，计数初值，计数初值，计数初值，计数初值80008000CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D0D7A1A0RDWRCS流水线信号流水线信

37、号fCLK控制流水线停控制流水线停和运行的信号和运行的信号29现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术；初始化程序；初始化程序；初始化程序；初始化程序；计数通道；计数通道；计数通道；计数通道1 1初始化初始化初始化初始化MOVAL,01010100BOUT8FH,ALMOVAL,24OUT8DH,AL；初始化计数通道；初始化计数通道；初始化计数通道；初始化计数通道2 2MOVAL,10110010BOUT8F,ALMOVAX,8000OUT8EH,ALMOVAL,AHOUT8EH,AL30现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.38254在微机中应用在微机中应用PC系列机定时系统结

38、构框图系列机定时系统结构框图来自主板上来自主板上74LS138的的Y2，地址范围是，地址范围是40H5FH，加上加上A1A0两根地址线，组两根地址线，组成成8254的端口地址是的端口地址是40H、41H、42H、43H。返回1返回231现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.3.1计数器计数器0系统定时器系统定时器工作方式：工作方式：3方式，方式，计数初值：计数初值：65536。1.系统定时器系统定时器连接到连接到8259A的的IRQ0(中断类型号为中断类型号为8)上。上。fOUT0=1.1931816MHz/65536=18.2Hz，即：每秒产生即：每秒产生18.2次中断用于日时钟计

39、时。次中断用于日时钟计时。应用：应用：系统系统BIOS的的INT8H用作日时钟计时；用作日时钟计时；INT8H调用调用INT1CH作为用户定时中断接作为用户定时中断接口。口。2.软盘驱动器马达自动延迟控制软盘驱动器马达自动延迟控制32现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.3.2计数器计数器1动态存储器定时刷新控制动态存储器定时刷新控制工作方式：工作方式：2方式，方式，计数初值：计数初值：18。连接到连接到8237的的DREQ0上，定时产生负脉冲。上，定时产生负脉冲。脉冲宽度脉冲宽度=1/1.1931816MHz=838ns，脉冲周期脉冲周期=18/1.1931816MHz=15.08

40、s，即：每隔即：每隔15.08s产生一个脉冲用于刷新。产生一个脉冲用于刷新。33现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.3.3计数器计数器2扬声器音频发生器扬声器音频发生器工作方式：工作方式：3方式，方式，计数初值：计数初值：由调用程序控制。由调用程序控制。与与8255的的PB口口D1信号信号“与与”后连接到扬声器上，控后连接到扬声器上，控制扬声器发声频率及时长。制扬声器发声频率及时长。82558255控制发声：控制发声：控制发声：控制发声：8254的的OUT2=1，CPU控制控制8255的的PB口的口的D1位的电平实现；位的电平实现；82548254控制发声：控制发声：控制发声：控制

41、发声：8255的的PB口的口的D1位为高电平，控制位为高电平，控制8254的的T/C2的的OUT2实现。实现。通过改变通过改变OUT2的方波信号频率，就可以改变扬声的方波信号频率，就可以改变扬声器发声的音调。器发声的音调。CRCR预置值预置值预置值预置值CLK2CLK2脉冲频率脉冲频率脉冲频率脉冲频率/发声的频率发声的频率发声的频率发声的频率转图34现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术；功能：按照指定的时间间隔发；功能：按照指定的时间间隔发896Hz声音声音；调用：；调用：CX=指定时间指定时间；返回：无；返回：无BEEPPROCFARINAL，61HMOVAH，ALPUSHAXMOV

42、AL，10110110BOUT43H，ALMOVAX，0533H；=1.1931816MHz/896Hz=1.1931816MHz/896HzOUT42H，ALMOVAL，AHOUT42H，ALPOPAX35现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术ORAL，03H；置；置61H端口端口D0、D1均为均为1,；打开扬声器；打开扬声器OUT61H，ALNOPL1：LOOPL1；延迟；延迟ANDAL，FD；置；置61H端口端口D1为为0，；封锁；封锁OUT2输出输出OUT61H，ALMOVAL，AHOUT61H，ALRETBEEPENDP转图36现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.4

43、实时钟电路及其应用实时钟电路及其应用6.4.1MC146818特性及工作原理特性及工作原理MC146818外部引脚图外部引脚图37现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术MC146818MC146818在系统中连接框图在系统中连接框图在系统中连接框图在系统中连接框图38现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术实时钟工作原理示意图实时钟工作原理示意图实时钟工作原理示意图实时钟工作原理示意图39现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术偏移地址偏移地址信息内容信息内容偏移地址偏移地址信息内容信息内容0秒秒7日日1报警秒报警秒8月月2分分9年年3报警分报警分0A状态寄存器状态寄存器A4时时

44、0B状态寄存器状态寄存器B5报警时报警时0C状态寄存器状态寄存器C6星期几星期几0D状态寄存器状态寄存器D32H日日期期世世纪纪COMSRAMCOMSRAM实时钟信息存放位置表实时钟信息存放位置表实时钟信息存放位置表实时钟信息存放位置表可以用可以用INT1A功能读取或设置这些值。功能读取或设置这些值。40现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.4.2实时钟状态寄存器实时钟状态寄存器6.4.3RT/CMOSRAM操作操作815EP芯片组芯片组82801BA的的RTC电路包含电路包含128字节标准字节标准CMOSRAM区和区和128字节扩展字节扩展CMOSRAM区。区。访问访问RT/CMO

45、SRAM的端口地址范围从的端口地址范围从70H77H。其中，其中，70H和和71H用来访问标准用来访问标准CMOSRAM区，区，72H,73H用来访问扩展用来访问扩展CMOSRAM区。区。1.状态寄存器状态寄存器A2.状态寄存器状态寄存器B3.状态寄存器状态寄存器C4.状态寄存器状态寄存器D41现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术MOVAL，6H；6H是存放是存放星期几星期几的单元偏移地址的单元偏移地址OUT70H，AL；送地址端口；送地址端口JMP$+2；芯片；芯片I/O延时要求延时要求INAL，71H；读数据端口；读数据端口MOVAH,AL；AH中中存存放放的的是是当当前前“星星期

46、期几几”的的信信息息；0表示星期日表示星期日 42现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.4.4CMOS密码的破解密码的破解基本原理是破坏基本原理是破坏CMOS中的设置，使得开机后必须中的设置，使得开机后必须重新设置重新设置CMOS，从而破解密码。，从而破解密码。mov AL,2EHout70H,ALmov AL,00Hout71H,ALmov AL,2FHout70H,ALmov AL,00Hout71H,ALCMOS中偏移为中偏移为2EH和和2FH的的位置放的是标准校验和位置放的是标准校验和43现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术6.5Win32编程中的时钟编程中的时钟6.

47、5.1使用基于使用基于WM_TIMER消息的定时器消息的定时器1.使用使用Win32SDK函数函数必须使用必须使用include“Windows.h”必须使用必须使用User32.lib44现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术45现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术UINT_PTR SetTimer(HWNDUINT_PTR SetTimer(HWNDUINT_PTR SetTimer(HWNDUINT_PTR SetTimer(HWND hWnd hWnd hWnd hWnd,/handle to window/handle to window/handle to windo

48、w/handle to window UINT_PTRUINT_PTRUINT_PTRUINT_PTR nIDEvent nIDEvent nIDEvent nIDEvent,/timer identifier/timer identifier/timer identifier/timer identifier UINTUINTUINTUINT uElapse uElapse uElapse uElapse,/time-out value/time-out value/time-out value/time-out value TIMERPROCTIMERPROCTIMERPROCTIMERP

49、ROC lpTimerFunc lpTimerFunc lpTimerFunc lpTimerFunc /timer procedure/timer procedure/timer procedure/timer procedure););););BOOL KillTimer(HWNDBOOL KillTimer(HWNDBOOL KillTimer(HWNDBOOL KillTimer(HWND hWnd hWnd hWnd hWnd,/handle to window/handle to window/handle to window/handle to window UINT_PTR U

50、INT_PTR UINT_PTR UINT_PTR uIDEvent uIDEvent uIDEvent uIDEvent /timer identifier/timer identifier/timer identifier/timer identifier););););46现代微机原理与接口技术现代微机原理与接口技术LONG APIENTRY MainWndProc(HWND hwnd,/handle to mainLONG APIENTRY MainWndProc(HWND hwnd,/handle to mainLONG APIENTRY MainWndProc(HWND hwnd,