微机实验报告7 定时/计数器应用实验

桂林理工大学

实验报告

班级 软件工程16-1班学号 3162052051116 姓名 张识虔 同组实验者

实验名称 定时/计数器应用实验 日期 2018年 11 月11 日

一、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。

二、实验环境：

PC机一台，TD-PITD实验装置一套，示波器一台。

三、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‘5’。

2. 定时应用实验。编程程序，应用8254的定时功能，产生一个1Hz的方波。

3.3.4 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 有优良性能。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: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。

8254 实验单元电路图如图 3-3-1 所示，8254 的内部结构框图和引脚图如图 3-3-2 所示，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 3-3-1 8254 实验电路原理图

图 3-3-2 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 3-3-1、3-3-2、3-3-3 所示。

表 3-3-1 8254 的方式控制字格式

表 3-3-2 8254 读出控制字格式

表 3-3-3 8254 状态字格式

3.3.5 实验步骤

1. 计数应用实验

编写程序，将 8254 的计数器 0 设置为方式 3，计数值为十进制数 4，用单次脉冲 KK1＋作为 CLK0 时钟，OUT0 连接 INTR，每当 KK1＋按动 5 次后产生中 断请求，在屏幕上显示字符“5”。实验步骤如下：

（1） 实验接线图如图 3-3-3 所示，按图连接实验线路图。

（2） 根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。

（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 3-3-3 8254 计数应用实验接线图

;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   0C000H        ;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 STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTCS_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 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXCLIMOV AX,0000H               ;替换INTR的中断矢量MOV ES,AXMOV 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 MYISRMOV ES:[DI],AX             ;设置当前中断处理程序入口偏移地址ADD DI,2MOV 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 MYISRMOV ES:[DI],AX             ;设置当前中断处理程序入口段地址IN  AL,21HMOV IM_BAK,AL              ;保存INTR原中断屏蔽字AND AL,7FHOUT 21H,ALSTIMOV DX,OFFSET STR1         ;显示字符串MOV AH,9INT 21HMOV 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,4OUT DX,ALWAIT1: MOV AH,1                   ;判断是否有按键按下INT 16HJZ  WAIT1                  ;无按键则跳回继续等待，有则退出QUIT:  CLIMOV AX,0000H               ;恢复INTR原中断矢量MOV ES,AXMOV 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],AXADD DI,2MOV AX,CS_BAK              ;恢复INTR原中断处理程序入口段地址MOV ES:[DI],AXMOV AL,IM_BAK              ;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字OUT 21H,ALSTIMOV AX,4C00H               ;返回到DOSINT 21HMYISR PROC NEAR                   ;中断处理程序MYISRPUSH AXMOV AL,35HMOV AH,0EHINT 10HMOV AL,20HINT 10HMOV DX,MY8254_COUNT0       ;重装计数初值MOV AL,4OUT DX,ALOVER:  MOV AL,20H                 ;向PC机内部8259发送中断结束命令OUT 20H,ALPOP AXIRETMYISR ENDPCODE ENDSEND START

2. 定时应用实验 编写程序，将8254的计数器2设置为方式3，用信号源1.8432MHz作为CLK1 时钟，计数初值为 100，相对于 CLK1 进行 100 分频。在 OUT1 输出频率为 18.432MHz 的时钟。将 OUT1 连接到计数器 0 的 CLK0，设置计数器 0 工作在方 式 3，计数初值为 18432，相当是进行 18432 分频。则在 OUT0 得到 1Hz 的输出。

（1） 实验接线图如图 3-3-4 所示，按图连接实验线路图。

（2） 根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。

（3） 运行实验程序，8254 的 OUT1 会输出 1s 的方波，用示波器观察 OUT0 输出的波形。

图 3-3-4 8254 定时应用实验接线图

;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   0C000H         ;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 STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV DX,MY8254_MODE         ;初始化8254工作方式MOV AL,76H                 ;计数器1，方式3OUT DX,ALMOV DX,MY8254_COUNT1       ;装入计数初值MOV AL,64H                 ;100分频OUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8254_MODE         ;初始化8254工作方式MOV AL,36H                 ;计数器0，方式3OUT DX,ALMOV DX,MY8254_COUNT0       ;装入计数初值MOV AL,00H                 ;18432分频OUT DX,ALMOV AL,48HOUT DX,ALQUIT:  MOV AX,4C00H               ;结束程序退出INT 21HCODE ENDSEND START

四、心得体会：

做 计数应用实验 时很多TD-PITD实验装置都存在问题 代码都是完全正确的 但是就是无法实现 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‘5’ 只有开关电源的时候 屏幕上才会出现很多个5 而且个数不一定 都说随机的 后来来了个女老师 解释了一下 是8254 芯片的缘故 老化了 当按了5次 屏幕上还不能及时出现5 这个数字 会有延迟 延迟时间也说不定 只有开关机后才可能看到

定时应用实验 因为实验室没有示波器 我们只能连接 开关及LED显示单元 如果D0灯能够正常闪烁 就说明实验成功 一闪一灭表示 高低电平

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