实验六、8254定时/计数器实验

1、实验目的

了解定时计数器8254的初始化及用法。
了解定时计数器8254各种工作方式的特点。

2、实验内容

编写程序，使8254的计数器1 分别工作在方式 0、1、2、3下，在示波器上观察各工作方式下 OUT1 的输出波形。

3、实验原理

8253/8254 是 Intel公司生产的通用定时/计数器。8254是在8253的基础上稍加改进而推出的改进型产品，它们的引脚定义与排列、硬件组成等基本上是相同的。因此 8254 的编程方式与 8253 是兼容的，凡是使用 8253 的地方均可用 8254代替。相对 8253,8254芯片的改进之处包括：

允许最高计数脉冲（CLK）的频率不同。8253的最高频率为2MHz，而 8254允许的最高计数脉冲频率可达 10MHz。
8254每个计数器内部都有一个状态寄存器和状态锁存器，而8253没有。
8254有一个读回命令字，用于读出当前减 1 计数器CE的内容和状态寄存器的内容，而8253没有此读回命令字。

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 1、表 2 所示。

4、实验记录

（博主做完实验后，将一些需要理解的点在此记录一下。）

引脚说明：每个计数器都有CLK，OUT，GATE三个接口

CLK 连接外部时钟，外部时钟信号的每次输入都会使计数值减一。（假设外部时钟频率为 x Hz，则计数器初值设置为 x 可以作成计时1秒的计数器）
OUT 是计数器的输出端，每当计数器归零时，会按工作方式输出不同的信号。（连接到AD转换器可以在示波器里观察到波形）
GATE 是由外部输入的门控制端，用于控制和启动计数器的工作。（在某些工作方式下用于控制启动计数器，在某些工作方式下用于控制允许或禁止计数）

工作方式：基础实验要求熟悉使用工作方式0~3

方式0：写入计数器初值，计数器工作期间维持输出低电平，计数器归零后维持输出高电平。如果在计数器归零后重新赋予计数器初值，则会让计数器重新进入工作状态。（无须启动，GATE置零时禁止计数）
方式1：写入计数器初值，启动计数器，计数器工作期间维持输出低电平，计数器归零后维持输出高电平。如果在计数器归零后重新赋予计数器初值，则需要重新启动计数器才能让计数器重新进入工作状态。（GATE出现0->1上升沿时启动计数）
方式2：写入计数器初值，计数器工作期间维持输出高电平，当计数到1时，输出低电平，当计数到0时，重新填充初值，并开启下一轮计数。（无须启动，GATE置零时禁止计数）
方式3：写入计数器初值，计数器会输出近似1:1的方波，计数器归零后，会自动重新填充初值，并开启下一轮计数。（无须启动，GATE置零时禁止计数）

扩展：计数器串联（降频）

已知计数器的CLK引脚输入的信号会让该计数器的计数值减一，所以将计数器1的CLK和（工作方式3的）计数器0的OUT相接时，可以实现 “由计数器0充当计数器1的CLK输入时钟“ 的效果。（假设计数器0计时1秒，那么计数器1的计数值将每秒减1）

5、代码记录：

A8254 EQU 0600H              ;8254的计数器0地址
B8254 EQU 0602H             ;8254的计数器1地址
C8254 EQU 0604H             ;8254的计数器2地址
M8254 EQU 0606H             ;8254的控制寄存器地址 CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:;MOV AL,30H        ;timer0 work on mode 0;MOV AL,32H        ;timer0 work on mode 1;MOV AL,34H        ;timer0 work on mode 2MOV AL,36H        ;timer0 work on mode 3MOV DX,M8254OUT DX,AL      MOV DX,A8254        ;因为连接到18.432kHz的时钟上，所以2400H刚好是0.5秒的计时MOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,24HOUT DX,AL;MOV AL,70H        ;timer1 work on mode 0;MOV AL,72H        ;timer1 work on mode 1MOV AL,54H        ;timer1 work on mode 2;MOV AL,56H        ;timer1 work on mode 3MOV DX,M8254OUT DX,AL      MOV DX,B8254MOV AL,03H      ;三分频OUT DX,ALLP:    JMP LP      ;在循环里等待并观察计数器工作CODE ENDSEND START