8254定时/计数器实验

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8254定时/计数器应用实验

1 实验目的

掌握8254的工作方式及应用编程。
掌握8254典型应用电路的接法。

2 实验设备

PC机一台，TD-PITE实验装置一套。

3 实验内容

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’。
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=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。

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，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表4.3—4.5所示。

表4.3 8254的方式控制字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
计数器选择
读/写格式选择
工作方式选择
计数码制选择
00－计数器0
01－计数器1
10－计数器2
11－读出控制
字标志
00－锁存计数值
01－读/写低8位
10－读/写高8位
11－先读/写低8位
再读/写高8位
000－方式0
001－方式1
010－方式2
011－方式3
100－方式4
101－方式5
0－二进制数
1－十进制数
表4.4 8254读出控制字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
1
0－锁存计数值
0－锁存状态信息
计数器选择（同方式控制字）
0
表4.5 8254状态字格式

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
OUT引脚现行状态
1－高电平
0－低电平
计数初值是否装入
1－无效计数
0－计数有效
计数器方式（同方式控制字）

8254实验单元电路图如下图所示：

图4.28 8254实验电路原理图

5 实验步骤

计数应用实验

编写程序，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”。

实验步骤：

（1）实验接线如图4.29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。

图4.29 8254计数应用实验接线图

实验程序清单（A82541.ASM）

A8254 EQU 06C0H ;8254计数器0端口地址
B8254 EQU 06C2H ;8254计数器1端口地址
C8254 EQU 06C4H ;8254计数器2端口地址
CON8254 EQU 06C6H ;8254 控制寄存器端口地址

SSTACK SEGMENT STACK
DW 32 DUP(?)
SSTACK ENDS

CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE, SS:SSTACK
START: PUSH DS
MOV AX, 0000H
MOV DS, AX
MOV AX, OFFSET IRQ7 ;取中断入口地址
MOV SI, 003CH ;中断矢量地址
MOV [SI], AX ;填IRQ7的偏移矢量
MOV AX, CS ;段地址
MOV SI, 003EH
MOV [SI], AX ;填IRQ7的段地址矢量
CLI ；中断屏蔽clear interrupt
POP DS

 ;初始化主片8259MOV AL, 11H               ；0001 0001 级联，边沿触发，要ICW4OUT 20H, AL                ;ICW1MOV AL, 08H                ；0000 1000 中断类型号从8开始OUT 21H, AL              ;ICW2MOV AL, 04H                ；0000 0100 OUT 21H, AL               ;ICW3MOV AL, 01H                ；0000 0001 非缓冲方式，8086/8088配置OUT 21H, AL               ;ICW4MOV AL, 6FH                ;OCW1 0110 1111 IR7,IR4引脚的中断开放OUT 21H, AL;8254MOV DX, CON8254MOV AL, 10H                ;0001 0000计数器0，方式0OUT DX, ALMOV DX, A8254MOV AL, 04HOUT DX, ALSTI                         ；开中断

AA1: JMP AA1 ；无限循环

IRQ7: MOV DX, A8254
MOV AL, 04H ;0000 0100
OUT DX, AL
MOV AH, 02H ;M 4DH
MOV DL, 4DH
INT 21H
MOV AH, 02H
MOV DL, 20H
INT 21H
MOV AL, 20H
OUT 20H, AL ;中断结束命令
IRET
CODE ENDS
END START

定时应用实验

编写程序，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。

实验步骤：

（1）接线图如图4.30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）单击按钮，运行实验程序，8254的OUT1会输出1s的方波。

（4）用示波器观察波形的方法：单击虚拟仪器菜单中的按钮或直接单击工具栏的按钮，在新弹出的示波器界面上单击按钮运行示波器，就可以观测出OUT1输出的波形。

实验程序清单（A82542.ASM）

A8254 EQU 06C0H ;8254计数器0端口地址
B8254 EQU 06C2H ;8254计数器1端口地址
C8254 EQU 06C4H ;8254计数器2端口地址
CON8254 EQU 06C6H ;8254 控制寄存器端口地址

SSTACK SEGMENT STACK
DW 32 DUP(?)
SSTACK ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START: MOV DX, CON8254 ;8254
MOV AL, 36H ;0011 0110计数器0，方式3
OUT DX, AL
MOV DX, A8254
MOV AL, 0E8H ；03E8H --> 1000
OUT DX, AL
MOV AL, 03H
OUT DX, AL
MOV DX, CON8254 ;8254
MOV AL, 76H ;0111 0110计数器1，方式3
OUT DX, AL
MOV DX, B8254
MOV AL, 0E8H ；03E8H --> 1000
OUT DX, AL
MOV AL, 03H
OUT DX, AL
AA1: JMP AA1
CODE ENDS
END START

图4.30 8254定时应用实验接线图

附表输入/输出接口编址

信号线
编址空间
主片8259

20H、21H
从片8259

A0H、A1H
扩展I/O接口
IOY0
0600H～063FH
IOY1
0640H～067FH
IOY2
0680H～06BFH
IOY3
06C0H～06FFH
附表 INT 10H 使用说明

入口：AH=01H，AL=数据
功能：写AL中的数据到屏上
入口：AH=06H，DS：BX=字串首址，且字串尾用00H填充
功能：显示一字串，直到遇到00H为止
附表 INT 21H使用说明

入口：AH＝00H或AH＝4CH
功能：程序终止
入口：AH＝01H
功能：读键盘输入到AL中并回显
入口：AH＝02H，DL=数据
功能：写DL中的数据到显示屏
入口：AH＝08H
功能：读键盘输入到AL中无回显
入口：AH＝09H，DS:DX=字符串首地址，字符串以 ‘′结束功能：显示字符串，直到遇到′' 结束功能：显示字符串，直到遇到 '′结束功能：显示字符串，直到遇到′’ 为止
入口：AH＝0AH，DS:DX=缓冲区首地址，(DS:DX)=缓冲区最大字符数，
(DS:DX+1)=实际输入字符数，(DS:DX+2)=输入字符串起始地址
功能：读键盘输入的字符串到DS:DX指定缓冲区中并以回车结束

作者：hasp_Jason
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/as1072966956/article/details/80718843
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