实验报告五定时器计数器实验.docx

1、实验报告五定时器计数器实验实验报告五定时器计数器实验信息工程学院实验报告课程名称：微机原理与接口技术Array实验项目名称：定时器/计数器实验实验时间：班级：姓名：学号：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、实验设备PC 机一台、TD-PITD+实验系统一套。三、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

2、。（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5-1 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。（3）方式2：频率发

3、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5-1 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5-15-3 所示。表5-1 8254 的方式控制字格式表5-2 8254 读出控制字格式表5-3 8254 状态字格式8254 实验单元电路图如下图所示： 图5-2 8254 实验电路原理图四、实验内容与步骤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

4、，用单次脉冲KK1作为CLK0 时钟，OUT0 连接INTR1，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：(1)实验接线如图5-3 所示。图5-3 (a) 8254 计数应用实验接线图 图5-3(b) 8259计数应用实验实物接线图(2)运行Tdpit 集成操作软件，进入编辑调试集成环境。(3)根据程序设计使用语言不同，在“语言设置”菜单项中设置所使用的语言。如图 5-4所示。该项一经设置，会再下次启动后仍保持不变。图5-4 设置语言环境(4)开始新建文件进行编程。点击“文件”菜单项中的“新建”，可以新建一个空白文档。默认名为Td-pit1。如图5-5所示。(5)编

5、写程序，如图5-6 所示，并保存，此时软件会提示输入新的文件名，输入文件名后点击保存。 图5-6 8254计数应用实验程序编辑界面(6)点击，编译文件，若程序编译无误，然后再点击，连接程序。编译连接成功会在输出信息栏显示输出信息，如图5-7 所示。图5-7 编译连接输出信息(7)编译连接成功后可以点击，运行程序，按动KK1产生单次脉冲，观察实验现象。(8)可改变计数值，验证8254 的计数功能。2. 计数应用实验编写程序，将8254 的计数器 2 设置为方式3，用信号源 1.8432MHz 作为CLK2 时钟，计数初值为100，相当对CLK2 进行100 分频。在OUT2 输出频率为18.43

6、2KHz 的时钟。将OUT2 连接到计数器0 的CLK0，设置计数器0 也工作在方式3，计数初值为18432，相当是进行18432 分频。则在OUT0 得到1Hz 的输出。实验步骤：(1) 接线图如图5-8 所示，按图接线。 图5-8(a) 8254 定时应用实验接线图图5-8(b) 8254定时应用实验实物接线图(2)运行Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。 图5-9 8254定时应用实验程序编辑界面图5-10编译连接输出信息(3) 单元中GATE0 已经连接了一个上拉电阻，所以GATE0 不用连接。(4) 运行实验程序，OUT0输出接D0 观察LED灯的闪烁频

7、率是否为1HZ。(5) 用软件所带示波器进行观测，观测方法：点击快捷工具栏上“”按钮，启动示波器显示窗口，即可观察波形显示。五、实验结果及分析：1. 计数应用实验(1) 编译连接成功后，使用运行命令运行程序，按动KK1产生单次脉冲，查看结果。图5-12 结果显示窗口分析：每当KK1按动5 次后产生中断请求，则在屏幕上显示字符“5”。 (2)改变计数值，验证8254 的计数功能。 图5-13 改变计数值实验结果分析：将实验程序中的计数初值改为6，并将屏幕显示字符改为“7”。实验结果为：每当KK1按动7次后产生中断请求，则在屏幕上显示字符“7”。2. 定时应用实验(1) 运行实验程序，用软件所带示

8、波器进行观测，观测方法：点击快捷工具栏上“”按钮，启动示波器显示窗口，即可观察波形显示。示波器显示界面如图5-11所示。图5-11 示波器显示界面分析：直接将OUT0 输出接D0，则观察到LED灯每秒亮一次，即输出是1HZ的脉冲。也可用软件所带示波器进行观测，观测的波形如图5-11所示。六、实验总结：通过本实验，我了解了8254 的工作方式及应用编程，以掌握了8254 典型应用电路的接法。通过本次实验加深了对理论编程的知识的理解，巩固了我的理论知识。 附录： ;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_IV ADD EQU 003CH ;INTR对应的

9、中断矢量地址IOY0 EQU 0D000H ;片选IOY0对应的端口始地址MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*4 ;8254计数器0端口地址MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*4 ;8254计数器1端口地址MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*4 ;8254计数器2端口地址MY8254_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8254控制寄存器端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDA TA SEGMENTCS_BAK DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量IP_BA

10、K 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DA TA 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_IV ADDMOV AX,ES:DIMOV 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

11、移地址ADD DI,2MOV AX,ES:DIMOV 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,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0OUT DX,ALMOV DX,MY8254_COUNT0 ;装入计数初值MOV AL,4OU

12、T DX,ALWAIT1: MOV AH,1 ;判断是否有按键按下INT 16HJZ W AIT1 ;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_IV ADDMOV 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 21HM

13、YISR PROC NEAR ;中断处理程序MYISRPUSH AXMOV AL,35HMOV AH,0EH INT 10H MOV 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;- ;T8254-2.asm;查看端口资源分配情况，记录实验系统I/O端口始地址IOY0 EQU 0D000H ;片选IOY0对应的端口始地址MY8254_COUNT0 EQU I

14、OY0+00H*4 ;8254计数器0端口地址MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*4 ;8254计数器1端口地址MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*4 ;8254计数器2端口地址MY8254_MODE EQU IOY0+03H*4 ;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,0B6H ;计数器2，方式3OUT DX,ALMOV DX,MY8254_COUNT2 ;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 -全文完-