实验5 8254定时/计数器应用实验【微机原理】【实验】

前言

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3.1 8254定时/计数器应用实验

3.1.1实验目的

1、掌报8254的工作方式及应用编程;
2、掌据8254的典型应用电路接法;
3、学习8254在PC系统中的典型应用方法。

3.1.2实验内容

1、通讨定验简担很的单次脉冲单元，按动微动开关向计数器依次发出单脉冲，观察每来一个脉冲时计新当前计数值的变化情况。
2、定时应用定验。编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1s的方波，并用本装置的示波器功能观察。

3.1.3实验原理

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 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=f_CLKi / f_OUTi其中f_CLKi是输入时钟脉冲的频率， f_OUTi是输出波形的频率。
图3-1-1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。8255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。

图3-1-18254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。方式控制字格式如表3-1-1所示。读回控制字格式如表3-1-2所示。当读回控制字的D4位为0时，由该读回控制字D1-D2位指定的计数器的状态寄存器内容将锁存到状态寄存器中。状态字格式如表3-1-3所示。

8254实验电路原理图如下图所示。

3.1.4实验说明及步骤

1、计数应用实验
图3-1-2为参考连线图。OUT0可以连接到一个LED，以观察其输出的高低电平值。将计数器0设置为方式0，计数初值N可自行决定，按动单次脉冲单形(位于实验台底都中间)的微动开关产生单次脉冲送CLK。编写程序在屏幕上显示计数器0的当前计数值。
实验步骤如下所述:
(1)按实验内容编写程序，实现8254对KK1+按键次数的响应

-------------理论知识------------
1、确认端口地址

IO基地址0600H
XR1---A0
XR2---A1
地址范围600H~603H
0#计数器端口地址：0600H
1#计数器端口地址：0602H
2#计数器端口地址：0604H
控制寄存器端口地址：0606H

2、确定工作方式与计数初值

计数器0工作于方式0,计数结束产生中断方式
读
写

3、确定控制字

写
00 11 000 0
读
00 00 000 0

4、初始化程序

A EQU 0600H
B EQU 0602H
C EQU 0604H
S EQU 0606H
;N=9;计数初值
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
;初始化计数器0程序
	MOV  AL,00110000B
	MOV DX,S
	OUT  DX,AL             ；送控制字
	MOV DX,A					
	MOV  AL,09H						;9 =0000 1001
	OUT  DX,AL             ；送低8位			
	MOV  AL,00H						;9 =0000 0000
	OUT  DX,AL             ；送高8位
;读取计数器0当前的计数值到CX中
	MOV  AL，00000000B
	MOV DX,S
	OUT  DX,AL             ；送控制字
	MOV DX,A				
	IN  AL，DX             ；读低8位			
	MOV  CL,AL							
	IN  AL，DX             ；送高8位
	MOV CH,AL
CODE ENDS
	END SRART

-------------理论知识------------
(2)设计实验线路图，完成线路连接。
(3)打开实验箱电板,运行程序，按动KK1+微动开关，观察开关按动后屏幕显示的计数值和LED灯的变化

2、定时应用实验
将8254的计数器0和计数器1都设置为方式3，用信号源1MHz作为CLKO时钟，OUTO为被形输出 1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。

实验步骤：

(1)接线图如图3-1-3所示,
(2)根据实验内容，编写实验程序，经编译、链接无提后装入系统
-------------理论知识------------
1、确认端口地址

IO基地址0600H
XR1---A0
XR2---A1
地址范围600H~603H
0#计数器端口地址：6C0H
1#计数器端口地址：6C2H
2#计数器端口地址：6C4H
控制寄存器端口地址：6C6H

2、确定工作方式与计数初值

计数器0工作于方式3，方波发生器
计数初值=输入频率/输出频率
   1000=1M /1000   

        
计数器1设置为方式3，方波发生器
计数初值=输入频率/输出频率
	1   =1000    /1000   

3、确定控制字

00 11 011 0
01 11 011 0

4、初始化程序

A EQU 06C0H
B EQU 06C2H
C EQU 06C4H
S EQU 06C6H
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
;初始化计数器0
	MOV  AL,00110110B
	MOV DX,S
	OUT  DX,AL             ；送控制字
	MOV DX,A
	MOV  AL,03E8H						;1000 =0000 03e8
	OUT  DX,AL             ；送低8位			
	MOV  AL,0H							;1000 =0000 0000
	OUT  DX,AL             ；送高8位
;初始化计数器1
	MOV  AL，01110110B
	MOV DX,S
	OUT  DX,AL             ；送控制字
	MOV DX,B
	MOV  AL,03E8H						;1000 =0000 03e8
	OUT  DX,AL             ；送低8位			
	MOV  AL,0H							;1000 =0000 0000
	OUT  DX,AL             ；送高8位
CODE ENDS
	END SRART

-------------理论知识------------

(3)单击【RUN】按钮，运行实验程序，8254的OUTI会输出1的方波，可用软件自带的示被器功能进行观察。
(4)用示波器观察波形的方法:单击虚拟仪器菜单中的【示波器】按钮或直接单击工具栏的按【】钮，在新弹出的示波器界而上单击【】按钮运行示波器，就可以观测出OUT1输出的波形。
本实验现象结果如图3-1-4所示,

3.1.5实验提示

1.实验箱上我们的I/0基地址为0600H，CS接IOY0信号线。
2.在实验1计数应用实验中，初值不易过大(<10)。
3.将OUT0接LED灯，可观察计数运行情况。LED灯低电平有效，所以计数应用实验计数期间灯灭，计数结束灯亮。

最后

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