8254定时计数器
可编程定时器计数器8254实验
实验原理图
端口地址
• 端口物理地址=板卡地址+片选地址+片内端口地址 –PCI板卡地址9800H –实验仪内片选地址 • IOY0:0000H、IOY2:0040H、IOY4:0080H、IOY6:00C0H –片内端口地址
实验6 可编程定时器/计数器8254实验
实验目的
• 了解计数器的硬件连接方法及时序关系； • 掌握8254的各种模式的编程及其原理； • 用示波器观察各信号之间的时序关系。
实验设备 • PC机一台； • QTH-2008PCI-A微机教学实验仪一套； • 示波器一台。
实验内容
• 1.将 32Hz 的频率信号作为8253/8254的时钟输入， 利用定时器 8253/8254 产生 1Hz 的方波，发光 二极管不停闪烁（方波发生器，方式3）。
写方式控制字（计数器0） 写方式控制字（计数器1） 写方式控制字（计数器2） 写计数低字节（计数器0） 写计数高字节（计数器0） 写计数低字节（计数器1） 写计数高字节（计数器1） 写计数低字节（计数器2） 写计数高字节（计数器2）
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
计数格 式选择
8253的方式控制字
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
• 例：设8253计数器0工作于方式3下，计数初值为6000（十 进制格式），试写出其初始化程序。（设8253计数器0， 计数器1，计数器2及控制端口地址分别为40H～43H。）
第7章 定时计数器82538254
8253-5/8254-2是24脚双列直插式芯片，+5v电源供电。
每个芯片内部有3个独立的计数器(计数通道)，每个计数器 都有自己的时钟输入CLK，计数输出OUT和控制信号GATE。 通过编程设置工作方式，计数器可作计数用，也可作定时用， 故称定时/计数器，记作T/C。其引脚分配见图7.1。
图7.6 8253的2方式时序波形
4．3方式周期性方波输出
3方式与2工作方式基本相同，也具有自动装入时间常数 的能力，不同之处在于： ①工作在3方式，OUT引脚输出的不是一个时钟周期的 负脉冲，而是占空比为1：1或近似1：1的方波；当计数初
值为偶数时，输出在前一半的计数过程中为高电平，在后一
16位计数初值寄存器 装入/读出初值 LSB MSB 图7.3 计数通道的内部结构
计数初值寄存器（16位）：用于存放计数初值（定时常
数、分频系数），其长度为16位，故最大计数值为65536 （64KB）。
计数初值寄存器的初值和减1计数器的初值在初始化时 同时一起装入的，计数初值寄存器的计数初值，在计数器计 数过程中保持不变，故计数初值寄存器的作用是在自动重装 操作中为减1计数器提供计数初值，以便重复计数。
CLK N=5 WR OUT N=5 WR GATE OUT
5 5 5 5 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0
GATE＝1
5 5 5 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 5 4 3 N=5 N=4 GATE=1 WR 4 4 4 OUT 5 4 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2
器重新装入原计数初值并重新开始计数。
8254 定时
8254 定时/ 计数器应用实验学院：计算机学院专业：网络工程年级：2012级班级：120615姓名：梁国栋学号：1206151091 实验目的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。
2 实验设备PC 机一台，TD-PITE 实验装臵一套。
3 实验内容1. 计数应用实验。
编写程序，应用8254 的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按动‘KK1＋’5 次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’。
2. 定时应用实验。
编写程序，应用8254 的定时功能，产生一个1s 的方波。
4 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=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 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。
8254 的控制字有两个：一个用来设臵计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设臵读回命令，称为读回控制字。
微机原理与接口技术 第04章 可编程定时器计数器8254PPT课件
4.1 概述
输出（分频） 输入脉冲
声音的产生：
对输出方波整形
变成正弦波，经放大处理接 到扬声器上，产生不同声音 的波形。
若选择标准输入脉冲， 例1KHz，则当输入1000个标 准输入脉冲，需要1s，则当 计数值为1000时数=要求定时的时间/时钟脉冲的周期
（4）控制字寄存器
控制字寄存器用来存放由CPU写入8254的方式选择控制字，由它 来定义8254中各通道的工作方式，其使用格式如下图所示。
接收CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能 部件的控制功能，因此，它实际上是8254芯片的控制器。
读/写控制电路 可接收的控制信号如下：
A1A0——端口选择信号，由CPU输入。8254内部有3个独 立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8254芯片的4个端 口，CPU可对3个通道进行读/写操作，对控制字寄存器进 行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1Ａ0来选择。 • A1A0 = 00 通道0 • A1A0 = 01 通道1 • A1A0 = 10 通道2 • A1A0 = 11 控制字寄存器
GATE作为各通道的门控信号，对于各种不同的工作方式，它所起的 作用各不相同。在8253的应用中，必须正确使用GATE信号，才能保 证各通道的正常操作。
通道0~通道2 工作方式说明
当某 通道 用作计数器时，应将要求计数的次数预置到该通道 的计数器中，被计数的事件应以脉冲方式从CLKi端输入，每 输入一个计数脉冲，计数器内容减“1”，待计数值计到“0”， OUTi端将有输出，表示计数次数到。
当某 通道 用作定时器时，由CLKi输入一定频率的时钟脉冲。 根据要求定时的时间长短确定所需的计数值，并预置到计数 器中，每输入一个时钟脉冲，计数器内容减“1”，待计数值 计到“0”，OUTi将有输出，表示定时时间到。允许从CLKi输 入的时钟频率在1～2MHz范围内。
8254定时与计数器实验
XX学院实验报告实验名称姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1 实验内容本次实验分为如下2个子实验：(1)计数应用实验：编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按下‘KK1+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’；(2)定时应用实验：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来观察。
1.2 实验要求本次实验中2个子实验的实验要求如下：(1)计数应用实验：将8254的计数器0设置为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1+作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1+按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M”；(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CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。
二、实验原理与硬件连线2.1 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)有三个地理的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种不同的工作方式。
(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=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2-1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。
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。
可编程定时器计数器8254及其应用
选中 先低 方式3 二进制 通道1 后高 方式控制字为 76H 计算计数初值： 设从CLK1输入的时钟脉冲的频率是2.5M，周期为0.4μs
3）方式2 分频器（N分频方式，频率发生器） 基本功能：输出频率固定的脉冲（控制输出信号的高/低电平的比例。） 工作特点： *控制字写入后，OUT以高电平为初始电平。计数器减到1时，OUT输出一个宽度 为一个CLK的负脉冲。 *OUT输出的脉冲串，以N—1个CLK 脉冲为高电平，以一个CLK脉冲为低电平。 实际上，OUT输出的脉冲频率为CLK脉冲的N分频。 *GATE 门控：为高，计数器工作；为低，暂停工作。
6） 方式5 硬件触发的选通信号发生器 基本功能：以外部GATE信号来启动计数器开始工作，OUT输出宽度为一个 CLK的负脉冲。 工作特点： *装入控制字后，OUT的初始电平为高。 *装入计数初值后，必须等GATE引脚输入一个上升边后，计数器才开始倒数 计数，到0后OUT输出一个负脉冲，宽度为一个CLK脉冲——通常用它来作为负选通 信号， 然后又恢复为高电平，直到装入下一个计数初值来启动新一轮计数。
（1）8254的外部引脚和内部结构
*A1 A0 选择片内各端口（3个通道和一个控制寄存器）
00 通道0
01 通道1
10 通道2
11 控制寄存器
8254与CPU连接示例
IOR IOW A9 : A2 A1 A0 地址 译码器 RD WR
8254
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 控制 寄存器
8254定时器计数器设计实验-电子发声设计
计算机硬件技术基础8254定时器/计数器设计实验—电子发声设计航空航天 083614 孙诚骁 083605 李嘉骞一、实验目的学习用8254定时/计数器是扬声器发声的编程方法。
二、实验设备PC 微机一台、TD-PIT 实验系统一套。
三、实验内容根据实验提供的音乐频率表和时间表，编写程序控制8254，使其输出连接到扬声器上能发出相应的乐曲。
接线方法如下：四、实验所用芯片8254是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。
它具有以下基本功能：（1）有3个独立的16位计数器；（2）每个计数器可接二进制或十进制（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频率为10MHZ ；（5）8254有读回命令，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=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。
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。
CLK0 CLK0五、实验说明及步骤一个音符对应一个频率，将对应一个音符频率的方波通到扬声器上，就可以发出这个音符的声音。
音符与频率对照关系见下表所示。
将一段乐曲的音符对应频率的方波依次送到扬声器，就可以发出这段乐曲的声音。
音符与频率对照表（单位：HZ）利用8254的方式三—“方波发生器”，将相应一种频率的计数初值写入计数器，就可以产生对应频率的方波。
计数初值的计算如下：计数初值=输入时钟÷输出频率例如输入时钟采用系统总线上CLK（1.04166MHZ），要得到800HZ的频率，计数初值即为104166/800.对于每一个音符的演奏时间，可以通过软件延时来处理。
8254定时计数器实验报告
8254定时/计数器应用实验一、实验目的1.掌握 8254 的工作方式及其应用编程。
2.掌握 8254 典型应用电路的接法。
二、实验设备PC机一台，TD—PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套，示波器一台。
三、实验内容1.计数应用实验。
编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按动‘KK+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’。
2.定时应用实验。
编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1ms的方波。
四、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=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4.27是8254的内部结构框图和引脚图，它是由于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。
GATE0 A0OUT2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，称为读回控制器。
这两个控制字共用一个地址，由标志位来区分。
控制字格式如表4.3-4.5所示。
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深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称： 微机原理
实验项目名称： 8254定时计数器实验
学院： 信息工程学院
专业： 电子
指导教师： 张力
报告人：林泽杭 学号：2009130340班级： 电子4
实验时间： 2011.5.30
实验报告提交时间： 2011.6.15
教务处制
一·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。
二·方法、步骤：
1. 计数应用实验
编写程序，将8254的计数器0设置为方式0，计数值为十进制数4，用单次
脉冲KK1＋作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1＋按动5次后产生中断请求，
在屏幕上显示字符“M”。
（1）实验接线如图1所示。
（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
（3）运行程序，按动KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。
（4）改变计数值，验证8254的计数功能。
D0D7...WRRDCSXD0
XD7
.
.
.
IOW#
IOR#
IOY3
系
统
总
线
8254单元
A0A1XA1
XA2
单次脉冲单元
MIR7
GATE0
CLK0OUT0VCCKK1+
4.7K
图1 8254计数应用实验接线图
2. 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。
（1）接线图如图2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。
D0D7...WRRDCSXD0
XD7
.
.
.
IOW#
IOR#
IOY3
系
统
总
线
8254单元
A0A1XA1
XA2
系统总线
GATE0
CLK0OUT0VCCCLK
波形输出
示波器测量
4.7K
图2 8254定时应用实验接线图
实验过程和内容：
1. 计数应用实验。编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，
使每当按动„KK1＋‟5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符„M‟。
2. 定时应用实验。编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1ms的方波。
数据处理分析：
一、计数应用实验的流程图
主程序 子程序
中断子程序有
关量的初始化
设置计数器、方式
和计初值数
STI开中断
主程序其它工作处理
（AA1的循环 延时）
恢复原中断向量
发中断结束命令EOI
恢复现场
IRET中断返回
设置新的中断向
开始
保存原中断向量
CLI关中断
返回DOS
结束
开始
保护现场
显示字符M
二、计算定时应用实验中8254计数器0的计数初值，要求写出公式和计算结
果。
答：
定时常数=要求定时的时间/时钟脉冲的周期
N=1ms/(1/1MHz)=1000
三、 给定时应用实验程序加上注释。
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 ;8254
MOV AL, 36H ；计数器0，先低后高读写，方式3，
BCD
OUT DX, AL ；写计数器0的控制字
MOV DX, A8254
MOV AL, 0E8H ；写计数器0的低8位初值
OUT DX, AL
MOV AL, 03H ；写计数器0的高8位初值
OUT DX, AL
AA1: JMP AA1 ； 延时
CODE ENDS
END START
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年 月 日
备注：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。