接口实验 实验四—8253/4 定时/计数器

一、实验目的

1. 熟悉 8253/4 在系统中的电路接法

2. 掌握 8253/4 的工作方式及应用编程

二、实验设备、材料

• 上位机：A86集成环境软件

• 下位机：微机接口设备80486DX

• 数根单根线

• 实验箱如下图

三、实验内容

• 实验接线图如下（下图中O表示接线柱，红色线为实验需要接的线）

 

• 3 个计数/定时通道的引脚说明
  1）CLK0-CLK2：计数脉冲信号输入，若CLK 为频率精确的时钟脉冲，则通道可作为定时器。
  定时时间T=时钟脉冲周期t*计数初值N（1s=1MHz*N，1MHz=10^-6，故推出N=10^6）

• 2）GATE0~GATE2：门控信号输入引脚。
  3）OUT0~OUT2：输出引脚。其形式取决于工作方式。

• 方式三 可重复计数的方波发生器（N写入后在下一个时钟的下降沿开始计数，方式3计数到达一半时N/2=2变成下降沿，N依次减1直到变成0后再装入4，之后依次重复该操作）

 

• 控制字（由之前公式算出N=10^6，而计数方式只有BCD计数和二进制计数两种方式。二进制计数最大计数范围：0~65536，二进制计数时8253的每个计数器为16位，因此最大计数值为 2^16=65536，初始值可设置为1～65535，计数器从初始值递减至0，共计数65536次。
  BCD计数最大计数范围：0～10000，BCD计数时8253的16位计数器被分成4位一组，每组表示1位十进制数（0~9）。初始值可设置为 1～9999（若写入 0，实际按 10000 处理），计数器从初始值递减至 0，共完成 10000 次计数。而N此时的值超过了BCD计数和二进制计数的最大值，故需要进行级联，将N分成100*10000一个进行二进制一个进行BCD）

 

•  实验要求：使用8253/4 两个计数通道级连，采用定时方式工作，周期性的点亮及熄灭发光二极管，周期为 1秒。
  各通道工作方式：
  计数器0工作方式3，初值为 10000；
  计数器1工作方式3，初值100；

• 补充
  8253控制寄存器地址  203H
  计数器0地址   200H
  计数器1地址   201H
  计数器2地址   202H

代码如下

.486

IO_ADDRESS EQU 200H     ;8254基址值，CS0的起始地址

data segment d1 dw ?

data ends

CODE     SEGMENT

ASSUME CS:CODE,ds:data

START:

             mov ax, data

             mov ds,ax

             MOV DX, IO _ADDRESS+3    ;DX此时是203H，8253控制寄存器地址

             MOV AL, 00110111B    ;计数器0方式3，BCD码计数，先读写低字节再读写高字节

             OUT DX, AL    

             MOV DX, IO_ADDRESS    ;计数器0设置初值

             MOV AL, 0

             OUT DX, AL

             OUT DX, AL    ;写初值10000

             MOV DX, IO_ADDRESS+3

             MOV AL, 01010110B   ;计数器1方式3，二进制计数

             OUT DX, AL    ;只输出低字节

             MOV DX, IO_ADDRESS    ;200H，通道0

              INC DX   ;自增1，201H，通道1

              MOV AL, 100    ;写初值100

ddd:        OUT DX, AL     ;产生1S定时周期脉冲

            nор

            jmp ddd

           HLT

CODE  ENDS

         END START

• 8254适用于要求更高的场合，更高频率、更稳定的操作，精度更高，有读回功能；8253适用于低频、简单的定时/计数需求。8254与8253引脚相同，24个引脚双列直插式封装。

 四、实验步骤

1. 运行软件，根据实验内容的描述，编写实验程序。
   在已有实验程序的情况下选择：打开一>工程一>8253/4 定时/计数器（文件目录）一>.project (工程）

2. 双击 〝8253/4 定时/计数器”（文件名），屏幕显示源文件内容。使用“生成”菜单中“构建或重新构建” 选项，对实验程序进行汇编、连接。

3. 选“启动调试〞，在状态栏显示程序编译、连接、传送整个过程的相关信息，汇编连接、传送无误的话光标移至源文件中的 START(程序的开始位置）。

4. 在“调试”菜单中点击“开始调试”。进入调试环境，根据自己的要求选择调试操作，观察调试过程中，指令执行情况，包括各寄存器及数据区内容的变化。我们选择“继续”操作，就是连续的运行程序

5. 此时，K1 置高电平，然后L1指示灯1秒钟闪烁一次。

五、实验现象以及结论分析

1. 1s内灯周期性的点亮和和熄灭

2. 在实验过程中，想要产生想要的实验现象，注意在实验时打开门控信号开关

3. 由于上述举例周期仅为1s，级联时二进制只用低8位，不需要拆成高字节和低字节。当周期达到3s及以上时使用二进制时会达到300及以上，次数超过了2^8=256需要拆成低8位和高8位来实现需要达到的数值。低8位能表达的最大的数为11111111=255，以300为例需要将高8位的最后一位置为1使数值达到256，再使低8位值达到300-256=44，故需要先读写低字节再读写高字节。