实验报告五定时器计数器实验.docx

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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。

（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5-18254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。

控制字格式如表5-1~5-3所示。

表5-18254的方式控制字格式

表5-28254读出控制字格式

表5-38254状态字格式

8254实验单元电路图如下图所示：

图5-28254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，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5-68254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18.432KHz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5-98254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_IVADDEQU003CH;INTR对应的中断矢量地址

IOY0EQU0D000H;片选IOY0对应的端口始地址

MY8254_COUNT0EQUIOY0+00H*4;8254计数器0端口地址

MY8254_COUNT1EQUIOY0+01H*4;8254计数器1端口地址

MY8254_COUNT2EQUIOY0+02H*4;8254计数器2端口地址

MY8254_MODEEQUIOY0+03H*4;8254控制寄存器端口地址

STACK1SEGMENTSTACK

DW256DUP（?

）

STACK1ENDS

DATASEGMENT

CS_BAKDW?

;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量IP_BAKDW?

;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址的变量IM_BAKDB?

;保存INTR原中断屏蔽字的变量

STR1DB'COUNT:

$';显示的字符串

DATAENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

CLI

MOVAX,0000H;替换INTR的中断矢量

MOVES,AX

MOVDI,INTR_IVADD

MOVAX,ES:

[DI]

MOVIP_BAK,AX;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址

MOVAX,OFFSETMYISR

MOVES:

[DI],AX;设置当前中断处理程序入口偏移地址

ADDDI,2

MOVAX,ES:

[DI]

MOVCS_BAK,AX;保存INTR原中断处理程序入口段地址

MOVAX,SEGMYISR

MOVES:

[DI],AX;设置当前中断处理程序入口段地址

INAL,21H

MOVIM_BAK,AL;保存INTR原中断屏蔽字

ANDAL,7FH

OUT21H,AL

STI

MOVDX,OFFSETSTR1;显示字符串

MOVAH,9

INT21H

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

MOVAL,10H;计数器0，方式0

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_COUNT0;装入计数初值

MOVAL,4

OUTDX,AL

WAIT1:

MOVAH,1;判断是否有按键按下

INT16H

JZWAIT1;无按键则跳回继续等待，有则退出QUIT:

CLI

MOVAX,0000H;恢复INTR原中断矢量

MOVES,AX

MOVDI,INTR_IVADD

MOVAX,IP_BAK;恢复INTR原中断处理程序入口偏移地址MOVES:

[DI],AX

ADDDI,2

MOVAX,CS_BAK;恢复INTR原中断处理程序入口段地址

MOVES:

[DI],AX

MOVAL,IM_BAK;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字

OUT21H,AL

STI

MOVAX,4C00H;返回到DOS

INT21H

MYISRPROCNEAR;中断处理程序MYISR

PUSHAX

MOVAL,35H

MOVAH,0EH

INT10H

MOVAL,20H

INT10H

MOVDX,MY8254_COUNT0;重装计数初值

MOVAL,4

OUTDX,AL

OVER:

MOVAL,20H;向PC机内部8259发送中断结束命令OUT20H,AL

POPAX

IRET

MYISRENDP

CODEENDS

ENDSTART

;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------;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

IOY0EQU0D000H;片选IOY0对应的端口始地址

MY8254_COUNT0EQUIOY0+00H*4;8254计数器0端口地址

MY8254_COUNT1EQUIOY0+01H*4;8254计数器1端口地址

MY8254_COUNT2EQUIOY0+02H*4;8254计数器2端口地址

MY8254_MODEEQUIOY0+03H*4;8254控制寄存器端口地址

STACK1SEGMENTSTACK

DW256DUP（?

）

STACK1ENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE

START:

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

MOVAL,0B6H;计数器2，方式3

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_COUNT2;装入计数初值

MOVAL,64H;100分频

OUTDX,AL

MOVAL,00H

OUTDX,AL

MOVDX,MY8254_MODE;初始化8254工作方式

-全文完-