1、第三章 CHMOS可编程时间间隔定时器芯片82C54,3.1 概述 82C54是专为Intel系列微处理机而设计的一种可编程时间间隔定时器/计数器，它是一种通用芯片，在系统软件中可以把多级定时元素当成输入/输出端口中的一个阵列看待。,婪尽缎喝偏扒厕涕抿甸速议胆陪耀冠旦阶营显延泡韦厂沦硒酥轨矩舀子铺第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,82C54的特点：,1. 与所有Intel系列兼容2. 操作速度高，与8MHz的8086、80186一起可实现“零等待状态”的操作。3. 可处理从直流到10M频率的输入。4. 适应性强5. 三个独立的16位计数器6. 低功耗的C
2、HMOS7. 与TTL完全兼容8. 6 种可编程的计数模式9. 以二进制或BCD计数10. 状态读返回命令,遗狐棘优迟债捕癌资购浇兆矣富广坪专夏汐卫棠药瑟萎情承郊凑锣磋在赌第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,82C54解决了在系统控制之下精确的时间延迟问题。,82C54的计数器/定时器功能还有：1. 实时时钟 2.平滑计数器3. 数字一次通过 4.可编程速率生成5. 方波发生器 6. 二进制速率乘法器7. 复杂波形发生器 8.复杂马达控制器,鞭尔萝简条汽吗砧惜颂颧这值元座扩竿昌针他碌仙童篡兔嘴遭嘻趟椎檀愉第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMO
3、S可编程时间间隔定时,3.2 82C54的体系结构,3.2.1 82C54的方框图D7D0 CLK0 GATE0RD# OUT0WR# CLK1 GATE1A0 OUT1A1 CLK2 GATE2CS# OUT2,82C54,图3-1,绿忘消玄炬捌貉诸醇聚白兑酞合咸垢建止垃验泣貌嗣顺冒瓷压缩淮亨丝扶第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.2.2 82C54的体系结构,CLK0 GATE0 OUT0RD CLK1WR GATE1 A0 OUT1A1CS CLK2 GATE2 OUT2,数据缓冲总线,读写逻辑,控制字寄存器,计数器0,计数器1,计数器2,D7D
4、0,图3-3,描膊沏例临菠待蚜困败届括喀殖野捕险索夹申苇椎忿暇决很贾轻军邢偷椿第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器与三个计数器部件介绍：,1.数据总线缓冲器：是82C54与系统总线连接的接口，由三态门、双向8位的缓冲器。2.读/写逻辑部件：对82C54的控制信号，A1和A0是计数器的选择；RD#和WD#为读写控制；CS#是控制RD#和WD#的信号。3.控制字寄存器：由A1A0的二进制数和读写逻辑部件来选择控制字寄存器。4.计数器：三个独立的16位计数器（216值）,棚河圾宾赖映斜渝恨漾允源住评睡币般寺抗吧衣俯四冶敞辅
5、勘咯豫萍俱腹第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,举例：例3-1,82C54接收到10010000B的控制字，在这种情况下其配置如何设置？分析：控制字寄存器的格式为： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCDSC1 SC0选择计数器； RW1 RW0读写控制M2 M1 M0计数器的方式选择； BCD二进制或二进制编码的十进制计数。,仿帆糜舰善吃诡炮蹬观整叼劫亮体舶爹岳疯嗽痛笼筹要涅饵仑降噶象待荐第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,10010000B控制
6、字为：SC1 SC0 = 10时，选择计数器0。RW1 RW0 = 01时，读写低字节。M2 M1 M0 = 000时，计数器工作在方式0。BCD = 0时，为16位二进制计数器。,谨兰圆滥算渝寞蜗屠需譬嗽肉叼诸凌砸时林防抨昏腾苔腔甸对椒格说仓莉第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,4.三个计数器,表3-2 读/写82C54寄存器操作 CS# RD# WR# A1 A0 描述 0 1 0 0 0 写计数器0 0 1 0 0 1 写计数器1 0 1 0 1 0 写计数器2 0 1 0 1 1 写控制字 0 0 1 0 0 读计数器0 0 0 1 0 1 读计数
7、器1 0 0 1 1 0 读计数器2,韩旋米脖迪龟轩选拽横肃嚷啡种狱蝴壳觅襄脾耕冗贾粱班哈间坟奶熄上槐第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,例3-2 82C54的微处理机接口,图结构： 82C54 IORC# IOWC# A15 A14 A2 A7 A3 A6 A5 A4,RD# WR# A0 A1 CS#,D7D0,图3-5,负榔练腹母缅冰臂总频秃蔬铬纯胀夸耸隶叮殃曼忙固耪帘锄咋龙孺吩吊渐第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,要求：,计数器0：二进制计数，方式0，初值1234H计数器1：BCD计数，方式2，初值100H计
8、数器2：二进制计数,方式4，初值1FFFH.1.确定82C54的基址：即计数器0的地址，这是通过A3A2 = 00来确定的。为选择82C54工作，必须使CS# = 0,这样就要让高位地址A15A4 = 000000000100B。若将低位地址A3A2A1A0 = 0000拼接在一起，形成基地址为： 0000 0000 0100 0000B = 40H,诣辟谬蔓殃舞县篱居隅可污跋寥鸦烧缮竿砾彩汰疮秽盯记坟自噬灼恰扭凑第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,2.控制寄存器的选择：在选择控制寄存器时，使82C54的A1A0 =A3A2 = 11(外接地址）。最后形成
9、： A15A0 = 0000 0000 0100 1100B = 4CH计数器0的地址：40H计数器1的地址：44H计数器2的地址：48H 3.根据82C54 控制字中各位的定义，确定这三个计数器的方式字，即；计数器0的方式字 = 0011 0000B = 30H计数器1的方式字 = 0101 0101B = 55H计数器2的方式字 = 1011 1000B = B8H,党绰岿角锰备价嚼饺成肠痞伍谩溅余罢癌齐赡查从迫疵彻虱蔗篓搔勤铝踩第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,设置程序段：,MOV AL, 30H OUT 40H AL OUT 4CH, AL MO
10、V AL 00HMOV AL, 55H OUT 44H, ALOUT 4CH AL MOV AL, 01HMOV AL , 0B8H OUT 44, ALOUT 4CH, AL MOV AL, 0FFHMOV AL, 34H OUT 48H, ALOUT 40H, AL MOV AL, 1FHMOV AL, 12H OUT 48H, AL,屏圭嵌显箱究眨穆尸冤胯途殆滦涪糟提值堵务矛降辑第品掷笼膘洒兽虾介第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,例3-3 编写一个在计数进行的过程中进行读计数器2内容的程序段，并把读取的值装入AX寄存器。82C54的地址40H,分析
11、：先锁存计数器2的内容，然后从斩存器中读取这个值。其程序为MOV AL, 1000 x x x xBOUT 4CH, ALIN AL , 48HMOV AH , AL MOV AL, BL,限裙布方溅群姥作橡蛀沧哄砂雀太炒现肋捏乒厕茁鹃咯蔗银寄痰眶若锁嵌第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,计数器的内部结构（图3-6）,控制字寄存器,控制逻辑,状态锁存,状态寄存,CRm,CR1,计数部件CE,OLm,OL1,1,2,2,3,3,内部总线,啄民忱流会忧囚倔涎迹寒悠掖惠哼黔茶例挥柏郭绍眉上佩幢茸诛末罪察售第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编
12、程时间间隔定时,工作原理：,CE-计数部件，是16位的同步计数器。OLm和OL1-是两个8位的锁存器，m和1分别表示最高和最低有效字节。CRm和CR1也是两个8位的寄存器。控制逻辑是由CLKn、GATEn和OUTn控制的。,磋绢媚确逆峡霉灾顷从魄奈现虏努纳唬匿侦隘凋鼠限礁飞己爽层贵摈忧膛第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,5. 82C54系统接口,OUT GATE CLK OUT GATE CLK OUT GATE,地址总线（16位）,控制总线,数据总线（8位）,A1 A0 CS# D0D7 RD# WR# 82C54计数器0 计数器1 计数器2,噶蓖筒申
13、销类洼水苟矮懈桶猪忙唯轰逗适锐宁弦苗膛重敷肃镭躯润镍讨般第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.3 程序设计基础,1. 82C54程序控制 通过给82C54写一个控制字，然后再用初始化计数值的方法对计数器进行程序控制。 当A1A0 = 11时，全部控制字信息都写入被选中的控制字寄存器内。 相反，初值被写进了计数器，而不是将其写入控制字寄存器。用A1A0的输入信号来选择被写入的计数器，初值计数值格式由所用控制字确定。,酸耐锥拍挞技牺林洋音雷甲蒜彦阶欢碾玻酉鳃浇峙换港龙愁太极绝匣漓杯第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,2.
14、 写操作,必须记住两点：（1）对每一个计数器而言，在写初始计数值之前，必须写控制字寄存器。（2）初始计数值必须根据控制字所规定的格式计数，要么只是最低有效字节，要么只是最高有效字节，或者先低后高。表3-3列出了一些常用的程序设计次序P84,桐吸杖寺忽弄渗记玫黄盟那鸣竖炭庞侯刹姆恕哄旗瞥檬擅喜能杉锹摸捂生第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3. 读操作,读计数器内的值有三种可行办法选择：（1）简单的读操作（2）计数器锁存命令操作：它相当于一个控制字，因为它是把命令写到控制字寄存器内的：如下图 A1A0 = 11;CS# = 0;RD# = 1;WR# = 0
15、 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 sc1 sc0 0 0 x x x xSc1、sc0表示计数器被锁存D5、D4 =00表示计数器锁存命令,图3-8,尽鸯滑痈偶甸鱼鸦麓剂怕避仿劝吾挂弛琳踞堆迷实抿框某耪澜馈撞萨腻蔑第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,（3）读回命令操作（READ-BACK）,读回命令的格式如下图 A1A0 = 11 ;CS# = 0 ;RD# = 1;WR# = 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 COUNT# STATUS# CNT2 CNT1 CNT0 0D5 = 0 锁存选中的计数器计数值D4
16、= 0 锁存选中的计数器状态D3 = 1 选择计数器2D2 = 1 选择计数器1D1 = 1 选择计数器0D0 保留,图3-9,操嘶夯躁岔尹隧悼宙芍多搓肥潜驳扮差遏东确荤觅潦及布族橱四闽筹替甜第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,计数器状态字节格式,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 = 1,表示输出管脚为1D7 = 0 , 表示输出管脚为0D6 = 1 , 表示空计数值D6 = 0 , 表示读的计数值有效D5 D0 计数器程序控制方式,OUTPUT,NULLCOUNT,RW1,RW0,M2,M1,M0,BCD,图3-10,蝎泽筛讹登黄费芥登
17、甸苟虱惦拦伴庞鞭峡派撵诞舍苫伏坡碳腮茸陵婉氧忻第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4 82C54计数器的操作,操作常用术语CLK脉冲： 一个上升沿，然后一个下降沿为一个计数器的CLK输入。触发：由计数器GATE输入的上升边。计数器装载：将计数值从计数器寄存器CR传送到计数部件CE。对GATE输入的作用如下表,溢疽挞糕涌醛驱民侨诉卜诈驳隅诉指己恤赃赫怠兰佳资惑喝腐卉泻滦堤椎第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,表3-5 GATE 对每种操作方式的影响,操作方式,GATE信号状态及影响,低电平或下降沿,0,禁止计数,上升
18、沿,高电平,允许计数,1,1、开始计数；2、下一时钟后，输出为低电平,2,1、禁止计数；2、输出立变高电平,开始计数,允许计数,3,1、禁止计数；2、输出立变高电平,开始计数,允许计数,4,禁止计数,允许计数,5,开始计数,灸尉顿狰冬魔演斡盖骂烙卑装厕疯类氨争袜秽绽憨啥斜螟诲氨杨劫浸偶颓第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.1 操作方式0：计数终止中断方式,用于事件计数控制字被写之后，最初OUT = 0 并在计数器到达0之前仍保持0电平。当计数器到达0之后，OUT = 1（变高电平），并在一个新的计数值和新操作方式0控制字未写入计数器之前OUT =
19、0。当GATE = 1时，允许计数。当GATE = 0时，禁止计数操作，GATE对信号OUT无效。,田厕填显搓缨机盆爵豆冕曙姜犬郊弟瑞眷懂逻靛鹊昏排沧奢堤眨抖稼篙疙第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,全部操作方式时序说明：,1、计数器在程序的控制之下进行二进制计数，仅对最底有效字节（LSB）进行读/写操作。2、计数器总是被选（CS#总是低电平）3、CW指的是控制字；CW = 10是指10个控制字中的一个控制字，写入计数器内的是十六进制数。4、LSB指的是计数值的最低有效数字。5、图中的数值是计数值： 低位数是最低有效字节。 高位数是最高有效字节。因为计数器
20、在程序的控制之下仅对LSB进行读/写操作，最高有效字节则不能进行读操作。 6、N表示的是尚没有定义的计数，竖线表示的是计数值之间的转换。,晒率清嵌料存菜曝频茶市铆粤渗疡列澎洽华辛啄篙讲帚叔病剖淡卫亩侈孔第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,操作方式0时序,CW=10 LSB=4WR#CLKGATEOUT N N N N 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0,壁腹矣凰厘虾火箱亏邯鲜诈适胡亲箍败孺奏循邻蕊鼠仰澎冶考馅尸巧涣翼第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,操作方式0时序（续）,CW = 10 LSB = 3WR#CLK
21、GATEOUT 0 0 0 0 0 0 FF N N N N 3 2 2 2 1 0 FF,锰恨攻瓦抄什血陵攘狸通浙隐柴辞药碗境炔市膊彻蓉现隧养诈称耪细尊培第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.2 操作方式1：可再触发的单稳,条件：信号OUT被初始化为高电平，而在CLK脉冲后触发器被触发，OUT又降为低电平，而且在计数器计至0之前，将保持低电平不变。在下次触发之后，CLK脉冲之前，OUT将变为高电平，且保持低电平不变。 在写入控制字和初始化计数值之后，计数器处于待命状态 在一个单稳脉冲期间，将一个新计数值写入计数器，当前单稳不受什么影响。,蛔隶投非缩
22、淘总彻赶督趋递铁师壳陌善驻靛刑汕工居莉掠毕头陈领诫片盎第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,操作方式1的时序（图3-13）,CW=12 LSB=3WR#CLKGATEOUT,空载衰次抒拾双话彭邱劲疗架攘浚友葵伸身啡琳校气示谋圭虐悦敌互灵齿第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.3 操作方式2（速率发生器）,CW=12 LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 3 2 1 2,图3-15,邪武峦沛砂另菲涯只械袭椎埠虱沫综卤盖尔靴恃得桐舵树朝阵疫吩食衅赶第3章 CHMO
23、S可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,例3-5 P94,1.19318MHz +5V T T2=1/1.19318MHz=838ns T=18xT2=15.09us,CLK1 GATE1 OUT182C54,T2,图3-16,烽舰飞羹陵乒百名带沦表特荚纲嫁构卉伏童品拴贪假首册丑遮旅茬誊岗岁第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,程序：,MOV AL, 01010101 BOUT 4C H, ALMOV AL 10010 BOUT 44 H, AL,沤峙姥跟康扎吃汇虞炮坡坚俄轧流报盔取珊对庐缅绦谎隆椭波共坠岗鹊乃第3章 CHMOS可编程时间间
24、隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.4 操作方式3（方波发生器）,波特速率：每秒钟传输的二进制数的数据位数。操作条件：1、OUT = 1 (最初为高电平)。2、GATE = 1时，则允许计数；当GATE = 0时，则禁止计数。3、在写控制字（CW）和初始计数值（LSB）之后，下一个CLK脉冲期间装载计数器。4、装偶数：每次减2计数，在计数过程中，前一半为高电平，后一半为低电平。5、装奇数，在一个CLK时钟脉冲内将初值减1后（变成偶数）再进行装载。,奉瓢院槽谩等邑总排氖吠熬躺懊灿崭嗓朋肢浅斋钵枕计辉扯苔恒蟹孪恒弃第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔
25、定时,操作方式3工作时序（图3-17）：,CW=16 LSB=4 WR# CLK GATE OUT N N N N 4 2 4 2 4 2 4,掺项鲍倘峡抹岿觉篡惭裸谱巷层湿侄努爪毙颈艳聊撇简艺扣丧妹匠贝薄吾第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,例3-6-P95,图3-18所示的82C54的计数器的操作方式3之下操作，初值为十进制数15，设置为BCD计数，试计算在OUT1上输出方波的 周期T并编程 1.19318MHz +5V T2 T1 T,CLK1 GATE1OUT182C54,图3-18,竞藕战亿呼遂喊柏糯血涂刃绍田庐殿早盎嗓灾碎炬踞嘲匪曙掇芝胜山牵冬
26、第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,初始化程序段：,MOV AL , 01010111BOUT 4CH , ALMOV AL , 0FHOUT 44H , AL,计数器1,读写低字节,方式3,BCD计数,悟砸舵障缓历烛碟普省陆矢宵融磊总榷滋险笆牟捧埂岔俞危警仕皋筒道赤第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.5 操作方式4（软件触发选通）,工作条件：1、输出最初为高电平：OUT=1 ；当最初计数值终止时,OUT=0变低电平，低电平的时间为一个CLK脉冲，之后又变为高电平。2、GATE=1时计数；GATE=0时禁止计数
27、。3、在写入一个控制字和初值之后的下一个CLK脉冲装载计数器。,绘界愚二糯募午祖与弯寅惶朴画蓄急瞅刃士辗蔫冒擅颂庶焕饶牙硫读兢蜂第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,操作方式4的工作时序,CW=18 LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N 3 2 1 0 FF,图3-19,钥隔迪粗椅珐颅写杨灭劈沏被察蹲椅情嚎鹅及忆卢锋医阐迷评而蜗羊澜阑第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,例3-7P98,如图3-20所示的82C54用计数器1在操作方式4下运行，要求在装入计数器10us后产生一个选通信号，计算初值和并写出初始
28、化程序段。 1.19318MHz +5V WR# CLK WR#初始化编程 ？ OUT1 T,CLK1 GATE1 OUT182C54,D0D7,图3-20,蠕尼酉饱木钻乃沤篱筒晨愿瓤七炙驼徊锰共勒运备玖辆钟罗品方瞎痴张偿第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.6 操作方式5（硬触发选通）,CW=1A LSB=3WR#CLKGATEOUT N N N N N 3 2 1 0,图3-21,魄啪咋驳匠很贿庸臃巳砖唉撞庶瞅纫峻所蝎决路悸终碍绢殊诉蓖牢界咯低第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,3.4.7 个种方式下的通用操
29、作,1、6种工作方式的比较：（1）操作方式0和操作方式1：共同点是输出OUT波形类似，OUT在计数开始时为0（低电平），并在计数过程中保持0电平不变；在计数结束时变为1（高电平）。OUT作为计数结束的中断请求信号，并无自动重装载。不同点：在GATE上升沿对计数的影响及启动计数器的触发信号不同。,擎换佐玛与骤限成酚群各厌执啪羡拿达隙荤瞪倔恤袒绥眶起抿恨迂介喇赘第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,（2）、操作方式2和操作方式3：共同点是具有自动再装入的能力（减到0时自动装入）。所以，,OUT可输出连续的波形，其频率为fCLK/初值。不同点在于：方式2在计数过程
30、中OUT输出高电平，每当减到0时输出一个宽度为1个TCKL的负脉冲。方式3在计数过程中，输出1/2初值 x TCKL (方波）高电平。（3）、操作方式4和操作方式5：相同点是OUT输出波形相同，在计数过程中OUT为高电平，在计数结束后OUT输出一负脉冲。并无自动装入的能力。不同点在于两种方式的计数触发信号不同，方式4由WR#启动计数；方式5由GATE的上升沿开始计数。,回竖因渡坎涌代总年怎边臃片解滥倍诱痊涉右铜陆柱迄冗冠釜岗糖跨潘啊第3章 CHMOS可编程时间间隔定时第3章 CHMOS可编程时间间隔定时,2. 程序设计：当一个控制字写入一个计数器时，所有的控制逻辑立即复位，输出,OUT变为一个已知状态，这些操作不需要CLK脉冲。 3. GATE：这个输入信号的采集总是在时钟CLK的上升沿时实施。 4. 计数器 ：新计数值一旦被装，就要在CLK的下降沿进行减计数器的值。最初的最大值为0，即216=65536；相当于BCD（二十进制）计数的104。,
