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实验5 8254定时/计数器应用实验【微机原理】【实验】
实验5 8254定时/计数器应用实验【微机原理】【实验】
前言
以下内容源自微机原理实验指导书
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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=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- 1
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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- 1
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3、确定控制字
写 00 11 000 0 读 00 00 000 0- 1
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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 START: ;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 START- 1
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;IOY0 EQU 0A000H ;片选IOY0对应的端口始地址 IOY0 EQU 0600H ;片选IOY0对应的端口始地址- 1
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;T8254-1.asm ;查看端口资源分配情况，记录实验系统I/O端口始地址 INTR_IVADD EQU 003CH ;INTR对应的中断矢量地址 IOY0 EQU 0600H ;片选IOY0对应的端口始地址 MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*2 ;8254计数器0端口地址 MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254计数器1端口地址 MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*2 ;8254计数器2端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT CS_BAK DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量 IP_BAK DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址的变量 IM_BAK DB ? ;保存INTR原中断屏蔽字的变量 STR1 DB 'COUNT: $' ;显示的字符串 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX CLI MOV AX,0000H ;替换INTR的中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,INTR_IVADD MOV AX,ES:[DI] MOV IP_BAK,AX ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址 MOV AX,OFFSET MYISR MOV ES:[DI],AX ;设置当前中断处理程序入口偏移地址 ADD DI,2 MOV AX,ES:[DI] MOV CS_BAK,AX ;保存INTR原中断处理程序入口段地址 MOV AX,SEG MYISR MOV ES:[DI],AX ;设置当前中断处理程序入口段地址 IN AL,21H MOV IM_BAK,AL ;保存INTR原中断屏蔽字 AND AL,7FH OUT 21H,AL STI MOV DX,OFFSET STR1 ;显示字符串 MOV AH,9 INT 21H MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,10H ;计数器0，方式0 OUT DX,AL MOV DX,MY8254_COUNT0 ;装入计数初值 MOV AL,4 OUT DX,AL WAIT1: MOV AH,1 ;判断是否有按键按下 INT 16H JZ WAIT1 ;无按键则跳回继续等待，有则退出 QUIT: CLI MOV AX,0000H ;恢复INTR原中断矢量 MOV ES,AX MOV DI,INTR_IVADD MOV AX,IP_BAK ;恢复INTR原中断处理程序入口偏移地址 MOV ES:[DI],AX ADD DI,2 MOV AX,CS_BAK ;恢复INTR原中断处理程序入口段地址 MOV ES:[DI],AX MOV AL,IM_BAK ;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字 OUT 21H,AL STI MOV AX,4C00H ;返回到DOS INT 21H MYISR PROC NEAR ;中断处理程序MYISR PUSH AX MOV AL,35H MOV AH,0EH INT 10H MOV AL,20H INT 10H MOV DX,MY8254_COUNT0 ;重装计数初值 MOV AL,4 OUT DX,AL OVER: MOV AL,20H ;向PC机内部8259发送中断结束命令 OUT 20H,AL POP AX IRET MYISR ENDP CODE ENDS END START- 1
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-------------具体实践------------
(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- 1
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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- 1
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3、确定控制字
00 11 011 0 01 11 011 0- 1
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4、初始化程序
A EQU 06C0H B EQU 06C2H C EQU 06C4H S EQU 06C6H CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: ;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 START- 1
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-------------具体实践------------
;IOY0 EQU 0A000H ;片选IOY0对应的端口始地址 IOY0 EQU 0600H ;片选IOY0对应的端口始地址- 1
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;T8254-2.asm ;8254定时应用实验 输出1Hz ;查看端口资源分配情况，记录实验系统I/O端口始地址 ;****************根据查看端口资源修改下列符号值******************* IOY0 EQU 0600H ;片选IOY0对应的端口始地址 ;***************************************************************** MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*2 ;8254计数器0端口地址 MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254计数器1端口地址 MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*2 ;8254计数器2端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,76H ;计数器1，方式3 OUT DX,AL MOV DX,MY8254_COUNT1 ;装入计数初值 MOV AL,64H ;100分频 OUT DX,AL MOV AL,00H OUT DX,AL MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式 MOV AL,36H ;计数器0，方式3 OUT DX,AL MOV DX,MY8254_COUNT0 ;装入计数初值 MOV AL,00H ;18432分频 OUT DX,AL MOV AL,48H OUT DX,AL QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出 INT 21H CODE ENDS END START- 1
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(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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- 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_51625007/article/details/125399911