1、9.2 9.2 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片82C5382C53 82C53是一種實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能的外圍電路，是一種實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能的外圍電路，擁有擁有3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器都可通過位計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器都可通過程序設(shè)計(jì)的方法設(shè)定為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的各種操作方程序設(shè)計(jì)的方法設(shè)定為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的各種操作方式。式。 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片82C53有以下幾個(gè)有以下幾個(gè)特點(diǎn)特點(diǎn)：n 與與所有所有Intel系列微處理器兼容系列微處理器兼容n 可可以處理從以處理從2.6MHz范圍的輸入頻率信號(hào)范圍的輸入頻率信號(hào)n 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位的

2、計(jì)數(shù)器位的計(jì)數(shù)器n 最大計(jì)數(shù)范圍為最大計(jì)數(shù)范圍為065535n 6種可編程的計(jì)數(shù)模式種可編程的計(jì)數(shù)模式n狀態(tài)讀返回命令狀態(tài)讀返回命令n以二進(jìn)制或以二進(jìn)制或BCD計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)n與與TTL完全兼容完全兼容 n單單 5V供電電壓供電電壓n低低功耗的功耗的CHMOS n工作工作溫度范圍：溫度范圍： C82C53 0 C+70 C I82C53 -40 C+85 C M82C53 -55 C +125 C 9.2.1 82C53/54內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 82C53/54的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-12所示，該所示，該芯片內(nèi)部由數(shù)芯片內(nèi)部由數(shù)據(jù)總線緩沖器、據(jù)總線緩沖器、控制寄存器、控制寄存器、讀寫控制邏讀寫

3、控制邏輯以及計(jì)數(shù)器輯以及計(jì)數(shù)器等組成等組成 82C53內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)總線緩沖器一、數(shù)據(jù)總線緩沖器 該緩沖器為該緩沖器為8位雙向三態(tài)的緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線位雙向三態(tài)的緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線上。通過它，一方面可以向控制寄存器寫入控制字，向計(jì)數(shù)上。通過它，一方面可以向控制寄存器寫入控制字，向計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)初值；另一方面也可由器寫入計(jì)數(shù)初值；另一方面也可由CPU通過該緩沖器讀取計(jì)通過該緩沖器讀取計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 二、讀寫控制邏輯二、讀寫控制邏輯 讀寫邏輯的功能是接收來自讀寫邏輯的功能是接收來自CPUCPU的控制信號(hào)，包括讀信的控制信號(hào)，包括讀信號(hào)號(hào) 、寫信號(hào)、寫信

4、號(hào) 、片選信號(hào)、片選信號(hào) 和芯片內(nèi)部寄存器的尋址和芯片內(nèi)部寄存器的尋址信號(hào)信號(hào)A A1 1、A A0 0，并完成對(duì)，并完成對(duì)82C5382C53各計(jì)數(shù)器的讀寫操作各計(jì)數(shù)器的讀寫操作 RDWRCS 82C53內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 三、三、控制字寄存器控制字寄存器 接收來自接收來自CPU的控制字，并由控制字的控制字，并由控制字D7、D6位的位的編碼決定該控制字寫入哪一個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器中編碼決定該控制字寫入哪一個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器中 四、四、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 82C53有有3個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)完全相同，如圖完全相同，如圖9-13所示。每一個(gè)通道有一個(gè)所示

5、。每一個(gè)通道有一個(gè)16位位減法計(jì)數(shù)器，還有對(duì)應(yīng)的減法計(jì)數(shù)器，還有對(duì)應(yīng)的16位初值寄存器和輸出鎖存位初值寄存器和輸出鎖存器。計(jì)數(shù)開始前寫入的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器；計(jì)器。計(jì)數(shù)開始前寫入的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器；計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而初值寄存器數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而初值寄存器中的初值不變。輸出鎖存器則用于寫入鎖存命令時(shí)鎖中的初值不變。輸出鎖存器則用于寫入鎖存命令時(shí)鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值定當(dāng)前計(jì)數(shù)值 82C53每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯圖每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯圖 9.2.2 82C53的引腳信號(hào)的引腳信號(hào) 82C53有有24條引腳，雙條引腳，雙列直插式封裝，如圖列直插式封裝，如圖9-1

6、4所示所示 一、與一、與CPUCPU一側(cè)的接口信號(hào)一側(cè)的接口信號(hào) nD0D7，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。 與與CPU數(shù)據(jù)總線相連，用數(shù)據(jù)總線相連，用于傳遞于傳遞CPU與與82C53之間之間的的 數(shù)據(jù)信息、控制信息數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息和狀態(tài)信息 82C54的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)n 片選信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，片選信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，表示表示82C53被選中，允許被選中，允許CPU 對(duì)其進(jìn)行讀對(duì)其進(jìn)行讀寫操作。通常連接到寫操作。通常連接到I/O端口地址譯碼電路端口地址譯碼電路的輸出端的輸出端 n ，寫信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控，寫信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控

7、制制CPU對(duì)對(duì)82C53的寫操作，可與的寫操作，可與A1、A0信號(hào)信號(hào)配合以決定是寫入控制字還是計(jì)數(shù)初值配合以決定是寫入控制字還是計(jì)數(shù)初值 WRCSn ，讀信號(hào)，輸入，低電平有效。用于讀信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控制控制CPU對(duì)對(duì)82C53的讀操作，可與的讀操作，可與A1、A0信號(hào)配合讀取某個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值信號(hào)配合讀取某個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 n A1 、A0，地址輸入線。用于尋址，地址輸入線。用于尋址82C53內(nèi)部的內(nèi)部的4個(gè)端口，即個(gè)端口，即3個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制字。一般與字。一般與CPU低位的地址線相連，低位的地址線相連，82C53的讀寫操作邏輯如表的讀寫操作邏輯如表

8、9-3所示所示 RD 82C54的引腳信號(hào)的引腳信號(hào) 表9-2 82C53讀/寫操作邏輯 A1 A0 操作功能操作功能 01000計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器0 01001計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器101010計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器2 01011寫控制寄存器寫控制寄存器 00100讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器0 00101讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器1 00110讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器2 CSRDWR 82C53的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)二、與外部設(shè)備的接口信號(hào)二、與外部設(shè)備的接口信號(hào)nCLK0,1,2，時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖，時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)?；蛴?jì)數(shù)脈沖信

9、號(hào)。CLK可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可以由其他脈沖源提供以由其他脈沖源提供 nGATE0,1,2，門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器，門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)來同步，也可用于與外部數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)來同步，也可用于與外部某信號(hào)的同步某信號(hào)的同步 nOUT0,1,2,，計(jì)數(shù)輸出端。在不同方式的計(jì)數(shù)過，計(jì)數(shù)輸出端。在不同方式的計(jì)數(shù)過程中，程中，OUT引腳上輸出相應(yīng)的信號(hào)引腳上輸出相應(yīng)的信號(hào) 9.2.3 82C53的控制字的控制字一、一、82C5382C53的方式控

10、制字的方式控制字 82C53的方式控制字有的方式控制字有4個(gè)主要功能個(gè)主要功能： n從從3個(gè)計(jì)數(shù)器中選擇一個(gè)個(gè)計(jì)數(shù)器中選擇一個(gè) n確確定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式n確確定計(jì)數(shù)器的工作方式定計(jì)數(shù)器的工作方式n選擇計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式選擇計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式 方式控制字的格式如圖方式控制字的格式如圖9-15所示，其中，所示，其中，X表示沒表示沒有使用位，通常設(shè)置為有使用位，通常設(shè)置為0 82C53的控制字格式 82C54的控制字的控制字n計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器選擇(D7D6) 決定這個(gè)控制字是哪一個(gè)通道的控制決定這個(gè)控制字是哪一個(gè)通道的控制字。由于字。由于3個(gè)通道的工作是完全獨(dú)立的，個(gè)通道的工作

11、是完全獨(dú)立的，所以需要有所以需要有3個(gè)控制字寄存器分別規(guī)定個(gè)控制字寄存器分別規(guī)定相應(yīng)通道的工作方式。但它們的地址是相應(yīng)通道的工作方式。但它們的地址是同一個(gè)，即同一個(gè)，即A1A011(控制字寄存器的控制字寄存器的地址地址)。所以，需要由這。所以，需要由這2位來決定是哪位來決定是哪一個(gè)通道的控制字一個(gè)通道的控制字 n讀讀/寫格式寫格式(D5D4) CPU向計(jì)數(shù)通道寫入初值和讀取它們的當(dāng)前狀態(tài)向計(jì)數(shù)通道寫入初值和讀取它們的當(dāng)前狀態(tài)時(shí)，有幾種不同的格式時(shí)，有幾種不同的格式 v若低若低8位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則令D5D401, 只寫低只寫低8位，高位，高8位位自動(dòng)置自動(dòng)置0；v若高若高8位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則

12、令D5D410, 只寫高只寫高8位，低位，低8位位自動(dòng)為自動(dòng)為0；v若若16位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則令D5D411，先寫入低，先寫入低8位，后位，后寫入高寫入高8位；位；v令令D5D400，則把當(dāng)前計(jì)數(shù)器中的值鎖存到輸，則把當(dāng)前計(jì)數(shù)器中的值鎖存到輸出寄存器中，以便讀取出寄存器中，以便讀取 82C53的控制字n工作方式工作方式(D3D2D1) 82C53的每個(gè)通道可以有的每個(gè)通道可以有6種不同的工作方式，由種不同的工作方式，由D3D2D1 三位決定，具體情況在三位決定，具體情況在9.2.4節(jié)中詳細(xì)介紹節(jié)中詳細(xì)介紹n數(shù)制選擇數(shù)制選擇(D0) 82C53的每個(gè)通道都有兩種計(jì)數(shù)制：二進(jìn)制和二的每個(gè)通道都有

13、兩種計(jì)數(shù)制：二進(jìn)制和二十進(jìn)制十進(jìn)制(BCD碼碼)，由，由D0位決定。在二進(jìn)制時(shí)，寫入位決定。在二進(jìn)制時(shí)，寫入初值的范圍為初值的范圍為0000HFFFFH，其中，其中0000H是最是最大值，表示大值，表示65536。在二。在二十進(jìn)制時(shí)，寫入初值范十進(jìn)制時(shí)，寫入初值范圍為圍為00009999，其中，其中0000表示最大值表示最大值l0000。因?yàn)橛?jì)數(shù)器是先減因?yàn)橛?jì)數(shù)器是先減1，再判斷是否為再判斷是否為0，所以寫入，所以寫入0實(shí)際代表最大計(jì)數(shù)值實(shí)際代表最大計(jì)數(shù)值 82C53的控制字的控制字例例【9-3】選用】選用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為1000，分別用二進(jìn)，分別用二進(jìn) 制制和二和二

14、十進(jìn)制（十進(jìn)制（BCD）方式計(jì)數(shù)，用方式）方式計(jì)數(shù)，用方式3計(jì)數(shù)，假設(shè)系計(jì)數(shù)，假設(shè)系統(tǒng)安排統(tǒng)安排82C54計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0、1、2和控制端口的地址分別為：和控制端口的地址分別為：220H、221H、222H和和223H，試對(duì)計(jì)數(shù)器，試對(duì)計(jì)數(shù)器0編程初始化編程初始化 MOV DX，223H MOV AL，00110110H ；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù) OUT DX，AL ；送計(jì)數(shù)方式控制字；送計(jì)數(shù)方式控制字 MOV DX，220H MOV AX，1000 ；十進(jìn)制數(shù)；十進(jìn)制數(shù)1000送給送給AX OUT DX，AL ；先送低；先送低8位位 MOV AL，AH OUT DX，AL ；后送高；后

15、送高8位位 82C53的編程邏輯的編程邏輯二、二、82C53的編程邏輯的編程邏輯 當(dāng)初始化當(dāng)初始化82C53某個(gè)計(jì)數(shù)通道時(shí)，首先把相應(yīng)某個(gè)計(jì)數(shù)通道時(shí)，首先把相應(yīng)的方式控制字寫入到控制字寄存器中，再根據(jù)控制的方式控制字寫入到控制字寄存器中，再根據(jù)控制字中數(shù)據(jù)讀字中數(shù)據(jù)讀/寫格式寫格式(D5D4)位的規(guī)定，寫入計(jì)數(shù)初位的規(guī)定，寫入計(jì)數(shù)初值到對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)通道。值到對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)通道。82C53工作過程中，任一通工作過程中，任一通道的計(jì)數(shù)值，道的計(jì)數(shù)值，CPU可用輸入指令讀取?？捎幂斎胫噶钭x取。CPU讀到的讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，但是執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，但82C53的的計(jì)數(shù)器是計(jì)

16、數(shù)器是16位的，所以要分位的，所以要分2次讀至次讀至CPU，因此，因此，若不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，若不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)發(fā)生變化了計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)發(fā)生變化了 82C53的編程邏輯的編程邏輯 鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值有下面鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值有下面3種方法：種方法： n利用利用GATE信號(hào)使計(jì)數(shù)過程暫停信號(hào)使計(jì)數(shù)過程暫停 n向向82C53寫入一個(gè)方式控制字，令寫入一個(gè)方式控制字，令82C53通道的輸通道的輸出鎖存器鎖存。出鎖存器鎖存。82C53的每個(gè)通道都有一個(gè)的每個(gè)通道都有一個(gè)16位輸位輸出鎖存器，平時(shí)它的值隨著通道計(jì)數(shù)器的值變化。出鎖存器，平時(shí)它的值隨

17、著通道計(jì)數(shù)器的值變化。當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值鎖存值鎖存(計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù))，于是，于是CPU讀取的就是讀取的就是輸出鎖存器的值。當(dāng)對(duì)計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)輸出鎖存器的值。當(dāng)對(duì)計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)數(shù)值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨減法計(jì)數(shù)數(shù)值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨減法計(jì)數(shù)器變化器變化 n寫讀回命令鎖存寫讀回命令鎖存 82C53的編程邏輯的編程邏輯 82C53的編程邏輯的編程邏輯n82C53的另一種工作方式，稱為的另一種工作方式，稱為讀回方式讀回方式。這種。這種工作方式允許程序用一條命令就可鎖存全

18、部工作方式允許程序用一條命令就可鎖存全部3個(gè)計(jì)個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值和狀態(tài)信息。讀回命令的格式數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值和狀態(tài)信息。讀回命令的格式如圖如圖9-16所示，讀回命令時(shí)控制字寄存器中的所示，讀回命令時(shí)控制字寄存器中的D6和和D7位均為位均為1。其中，使。其中，使D1位位(CNT0)、D2位位(CNTl)和和D3位位(CNT2)分別對(duì)應(yīng)分別對(duì)應(yīng)3計(jì)數(shù)器，為計(jì)數(shù)器，為1選中選中計(jì)數(shù)器，為計(jì)數(shù)器，為0不選中計(jì)數(shù)器，不選中計(jì)數(shù)器，D4位為位為0，表示將鎖，表示將鎖存狀態(tài)信息，存狀態(tài)信息，D5位為位為0表示將鎖存計(jì)數(shù)值。這樣，表示將鎖存計(jì)數(shù)值。這樣，3個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值和狀態(tài)信息就可以同時(shí)鎖個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)

19、前計(jì)數(shù)值和狀態(tài)信息就可以同時(shí)鎖存，以便分時(shí)讀出存，以便分時(shí)讀出 9.2.4 82C54的六種工作方式的六種工作方式 82C53的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的規(guī)定的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的規(guī)定有有6種不同的工作方式。下面結(jié)合時(shí)序波形圖介紹種不同的工作方式。下面結(jié)合時(shí)序波形圖介紹各種工作方式的計(jì)數(shù)過程各種工作方式的計(jì)數(shù)過程 一、方式一、方式0(計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式)時(shí)序如圖時(shí)序如圖9-17 n 計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 當(dāng)寫入方式當(dāng)寫入方式0控制字后，控制字后，OUT立即變?yōu)榈碗娖?，立即變?yōu)榈碗娖?，并且在?jì)數(shù)過程中一直維持低電平。若并且在計(jì)數(shù)過程中一直維持低電平。若GATEGATE1

20、1，寫入初值后，寫入初值后，CLKCLK第第1 1個(gè)下降沿到，計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)個(gè)下降沿到，計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器，隨后每一個(gè)器，隨后每一個(gè)CLK脈沖下降沿到，計(jì)數(shù)器減脈沖下降沿到，計(jì)數(shù)器減1。計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，OUT輸出變?yōu)楦唠娖?，并且一直輸出變?yōu)楦唠娖剑⑶乙恢北３值皆撏ǖ乐匦卵b入計(jì)數(shù)值或重新設(shè)置工作方式保持到該通道重新裝入計(jì)數(shù)值或重新設(shè)置工作方式為止為止 nGATE信號(hào)的影響信號(hào)的影響 門控信號(hào)門控信號(hào)GATE可以用來控制計(jì)數(shù)過程，可以用來控制計(jì)數(shù)過程，GATE為低電平時(shí)暫停計(jì)數(shù)，當(dāng)為低電平時(shí)暫停計(jì)數(shù)，當(dāng)GATE重新為高電平時(shí)重新為高電平時(shí)又恢復(fù)計(jì)數(shù)又恢復(fù)計(jì)數(shù)n新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影

21、響新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響 方式方式0是寫一次計(jì)數(shù)值，只計(jì)數(shù)一遍，計(jì)數(shù)是寫一次計(jì)數(shù)值，只計(jì)數(shù)一遍，計(jì)數(shù)器不會(huì)自動(dòng)重裝初值重新開始計(jì)數(shù)。如果在計(jì)數(shù)器不會(huì)自動(dòng)重裝初值重新開始計(jì)數(shù)。如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的計(jì)數(shù)初值，則在寫入新值后的下過程中寫入新的計(jì)數(shù)初值，則在寫入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，即新一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初值是立即有效的的初值是立即有效的 方式方式0 0 方式方式0波形圖波形圖 方式方式0波形圖波形圖 備注備注: : 下面的約定適用于所有的工作方式波形圖：下面的約定適用于所有的工作方式波形圖：n計(jì)數(shù)器編程采用二進(jìn)制方式，只對(duì)低字節(jié)操作計(jì)數(shù)器編程

22、采用二進(jìn)制方式，只對(duì)低字節(jié)操作(LSB)；n計(jì)數(shù)器的片選信號(hào)計(jì)數(shù)器的片選信號(hào) 一直處于低電平；一直處于低電平；nCWCW表示控制字表示控制字(Control Word)(Control Word)；CW=10 CW=10 表示表示10H10H寫寫入計(jì)數(shù)器；入計(jì)數(shù)器；nLSBLSB表示計(jì)數(shù)器的低字節(jié)；表示計(jì)數(shù)器的低字節(jié)； n圖下的數(shù)字表示計(jì)數(shù)值：上面的數(shù)是高字節(jié)，下面圖下的數(shù)字表示計(jì)數(shù)值：上面的數(shù)是高字節(jié)，下面的數(shù)是低字節(jié)；的數(shù)是低字節(jié)； nN N表示一個(gè)不確定的計(jì)數(shù)值表示一個(gè)不確定的計(jì)數(shù)值 CS 二、方式1 (可編程單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）方式方式1的時(shí)序如圖的時(shí)序如圖9-18所示。這種方式由外部門所示

23、。這種方式由外部門控信號(hào)控信號(hào)GATE上升沿觸發(fā)，產(chǎn)生一單拍負(fù)脈沖信號(hào)，上升沿觸發(fā)，產(chǎn)生一單拍負(fù)脈沖信號(hào)，脈沖寬度由計(jì)數(shù)初值決定脈沖寬度由計(jì)數(shù)初值決定n計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入控制字后，寫入控制字后，OUT輸出為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值輸出為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值之后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而要等到之后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而要等到GATE上升沿后的下一個(gè)上升沿后的下一個(gè)CLK輸入脈沖的下降沿，輸入脈沖的下降沿，OUT輸輸出變低，計(jì)數(shù)才開始。出變低，計(jì)數(shù)才開始。結(jié)束時(shí)，結(jié)束時(shí)，OUT輸出變高，從輸出變高，從而產(chǎn)生一個(gè)寬度為而產(chǎn)生一個(gè)寬度為N個(gè)個(gè)CLK周期的負(fù)脈沖周期的負(fù)脈沖 二、方式1nGATE

24、GATE信號(hào)的影響信號(hào)的影響 方式方式1 1中，中，GATEGATE信號(hào)的作用可從兩個(gè)方面進(jìn)行說信號(hào)的作用可從兩個(gè)方面進(jìn)行說明明第一，在計(jì)數(shù)結(jié)束后，若再來一個(gè)第一，在計(jì)數(shù)結(jié)束后，若再來一個(gè)GATEGATE信號(hào)上升信號(hào)上升沿，則下一個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿又從初值開始計(jì)沿，則下一個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿又從初值開始計(jì)數(shù)，而不需要重新寫入初值，即門控信號(hào)可重新數(shù)，而不需要重新寫入初值，即門控信號(hào)可重新觸發(fā)計(jì)數(shù)觸發(fā)計(jì)數(shù)第二，在計(jì)數(shù)過程中，若再來一個(gè)門控信號(hào)的上第二，在計(jì)數(shù)過程中，若再來一個(gè)門控信號(hào)的上升沿，也在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值起重新計(jì)數(shù)，升沿，也在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿從初值起重新計(jì)數(shù)，即終止原來的計(jì)數(shù)過程，開

25、始新的一輪計(jì)數(shù)即終止原來的計(jì)數(shù)過程，開始新的一輪計(jì)數(shù)n新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響的影響 如果在計(jì)數(shù)過程中寫如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，不會(huì)立即入新的初值，不會(huì)立即影響計(jì)數(shù)過程，只有下影響計(jì)數(shù)過程，只有下一個(gè)門控信號(hào)到來后的一個(gè)門控信號(hào)到來后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿，才第一個(gè)時(shí)鐘下降沿，才終止原來的計(jì)數(shù)過程，終止原來的計(jì)數(shù)過程，按新值開始計(jì)數(shù)。即新按新值開始計(jì)數(shù)。即新的初值下次有效的初值下次有效方式方式1波形圖波形圖 方式方式1波形圖波形圖 三、方式三、方式2 (脈沖波發(fā)生器、分頻器) 方式方式2的工作波形如圖的工作波形如圖9-19所示。所示。這種方這種方式的功能如同一個(gè)式的功能如同

26、一個(gè)N N分頻計(jì)數(shù)器，輸出是輸入分頻計(jì)數(shù)器，輸出是輸入時(shí)鐘按照計(jì)數(shù)值時(shí)鐘按照計(jì)數(shù)值N N分頻后的一個(gè)連續(xù)脈沖分頻后的一個(gè)連續(xù)脈沖n計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入控制字后的第一個(gè)寫入控制字后的第一個(gè)CLK時(shí)鐘上升沿，時(shí)鐘上升沿，輸出端輸出端OUT 變成高電平。若變成高電平。若GATE1，寫入，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 三、方式三、方式2 2 減到減到1時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?，減到變?yōu)榈碗娖?，減到0時(shí)，時(shí)，輸出輸出OUT又變成高電平，同時(shí)從初值開始新又變成高電平，同時(shí)從初值開始新的計(jì)數(shù)過程。因此，方式的計(jì)數(shù)過程。因此，方式2能自動(dòng)重裝

27、初值，能自動(dòng)重裝初值，輸出固定頻率的脈沖，也稱之為分頻器輸出固定頻率的脈沖，也稱之為分頻器nGATE信號(hào)的影響信號(hào)的影響 方式方式2中，中，GATE信號(hào)為低電平時(shí)終止計(jì)數(shù)，信號(hào)為低電平時(shí)終止計(jì)數(shù)，而由低電平恢復(fù)為高電平后的第一個(gè)時(shí)鐘下而由低電平恢復(fù)為高電平后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿重新從初值開始計(jì)數(shù)。由此可見，降沿重新從初值開始計(jì)數(shù)。由此可見，GATE一直維持高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器為一個(gè)一直維持高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器為一個(gè)N分頻器分頻器n新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響的影響 如果在計(jì)數(shù)過程中如果在計(jì)數(shù)過程中寫 入 新 的 初 值 ， 且寫 入 新 的 初 值 ， 且GATE信號(hào)一直維持高信號(hào)一直維持

28、高電平，則新的初值不電平，則新的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，但在計(jì)數(shù)結(jié)數(shù)過程，但在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期將按新的初值計(jì)數(shù)，期將按新的初值計(jì)數(shù)，即新的初值下次有效即新的初值下次有效方式方式2波形圖波形圖 方式方式2波形圖波形圖 四、方式四、方式3 3 (方波發(fā)生器)方式方式3的工作波形如圖的工作波形如圖9-20所示所示 方式方式3波形圖波形圖 四、方式四、方式3 3n計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 方式方式3的計(jì)數(shù)過程按計(jì)數(shù)初值的不同分為兩種情的計(jì)數(shù)過程按計(jì)數(shù)初值的不同分為兩種情況：況：（1）計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)計(jì)數(shù)初值為偶數(shù) 寫入控制字后的第一個(gè)時(shí)鐘上寫入控制字后的第一

29、個(gè)時(shí)鐘上升沿，輸出端升沿，輸出端OUT變成高電平。若變成高電平。若GATE1，寫入，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減1計(jì)數(shù)。減到計(jì)數(shù)。減到N/2時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端OUT變?yōu)榈碗娖?；減到變?yōu)榈碗娖?；減到0時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端OUT又變成高電平，并重新從初值開始新的計(jì)數(shù)過又變成高電平，并重新從初值開始新的計(jì)數(shù)過程?？梢?，輸出端程。可見，輸出端OUT的波形是連續(xù)的方波，故稱的波形是連續(xù)的方波，故稱方波發(fā)生器方波發(fā)生器（2）計(jì)數(shù)初值為奇數(shù)計(jì)數(shù)初值為奇數(shù) 寫入控制字后的時(shí)寫入控制字后的時(shí)鐘上升沿，輸出端鐘上升沿，輸出端OUT變成高電平。若變成高電平。若GATE1

30、，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘，寫入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)時(shí)鐘下降沿開始減下降沿開始減1計(jì)數(shù)，減到計(jì)數(shù)，減到(N+1)/2以后，輸以后，輸出端出端OUT變?yōu)榈碗娖?；減到變?yōu)榈碗娖?；減到0時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端OUT又變成高電平，并重新從初值開始新又變成高電平，并重新從初值開始新的計(jì)數(shù)。這時(shí)輸出的波形為連續(xù)的近似方的計(jì)數(shù)。這時(shí)輸出的波形為連續(xù)的近似方波波 四、方式四、方式3nGATEGATE信號(hào)的影響信號(hào)的影響 GATEl，允許計(jì)數(shù)，允許計(jì)數(shù)，GATE0，禁止計(jì)數(shù)；，禁止計(jì)數(shù)； 如果在輸出端如果在輸出端OUT為低電平期間，為低電平期間，GATE變低，則變低，則OUT將立即變高，并停止計(jì)數(shù)。當(dāng)將立即變高，

31、并停止計(jì)數(shù)。當(dāng)GATE變高以后，變高以后，計(jì)數(shù)器重新裝入初值并重新開始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器重新裝入初值并重新開始計(jì)數(shù)n新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響 如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，而如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，而GATE信號(hào)一信號(hào)一直維持高電平，則新的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)直維持高電平，則新的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只有在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期，才數(shù)過程，只有在計(jì)數(shù)結(jié)束后的下一個(gè)計(jì)數(shù)周期，才按新的初值計(jì)數(shù)。若寫入新的初值后，遇到門控信按新的初值計(jì)數(shù)。若寫入新的初值后，遇到門控信號(hào)的上升沿，則終止現(xiàn)行計(jì)數(shù)過程，從下一個(gè)時(shí)鐘號(hào)的上升沿，則終止現(xiàn)行計(jì)數(shù)過程，從下一個(gè)時(shí)鐘下降沿

32、開始按新的初值進(jìn)行計(jì)數(shù)下降沿開始按新的初值進(jìn)行計(jì)數(shù) 五、方式五、方式4 (軟件觸發(fā)選通方式)n計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入方式控制字后，寫入方式控制字后，OUT輸出高電平輸出高電平 若若GATE1，寫入初值后的下一個(gè)，寫入初值后的下一個(gè)CLK脈沖開始脈沖開始減減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到達(dá)0值值(注意：不是減到注意：不是減到1)，OUT輸出為低電平，持續(xù)一個(gè)輸出為低電平，持續(xù)一個(gè)CLK脈沖周期后再恢復(fù)到脈沖周期后再恢復(fù)到高電平高電平n門控信號(hào)的影響門控信號(hào)的影響 GATE1時(shí)，允許計(jì)數(shù)；時(shí)，允許計(jì)數(shù)；GATE信號(hào)變低，禁止信號(hào)變低，禁止計(jì)數(shù)，輸出維持當(dāng)時(shí)的電平。這種方式依賴于裝計(jì)數(shù)，輸出維持當(dāng)時(shí)的

33、電平。這種方式依賴于裝入計(jì)數(shù)值觸發(fā)工作，因此，稱為軟件觸發(fā)選通方入計(jì)數(shù)值觸發(fā)工作，因此，稱為軟件觸發(fā)選通方式式 n新的初值對(duì)計(jì)數(shù)新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響過程的影響 在計(jì)數(shù)過程中改在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，則在寫變計(jì)數(shù)值，則在寫入新值后的下一個(gè)入新值后的下一個(gè)時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)器將按新的初值計(jì)數(shù)，將按新的初值計(jì)數(shù)，即新值是立即有效即新值是立即有效的的 方式4波形圖 方式4波形圖 六、方式六、方式5 (硬件觸發(fā)選通方式)n計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程 寫入控制字后，輸出寫入控制字后，輸出OUT即為高電平。寫入計(jì)即為高電平。寫入計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)，而是由門控?cái)?shù)初值后，計(jì)數(shù)器并不立即開始

34、計(jì)數(shù)，而是由門控脈沖的上升沿觸發(fā)。脈沖的上升沿觸發(fā)。計(jì)數(shù)結(jié)束計(jì)數(shù)結(jié)束 (計(jì)數(shù)器減到計(jì)數(shù)器減到0)，輸輸 出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為一個(gè)出一個(gè)持續(xù)時(shí)間為一個(gè)CLK時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，時(shí)鐘周期的負(fù)脈沖，然后輸出恢復(fù)為高電平。直到然后輸出恢復(fù)為高電平。直到GATE信號(hào)再次觸發(fā)。信號(hào)再次觸發(fā)。 輸出負(fù)脈沖可以用作選通脈沖，它是通過硬件電輸出負(fù)脈沖可以用作選通脈沖，它是通過硬件電路產(chǎn)生的門控信號(hào)上升沿觸發(fā)得到的，所以叫硬件路產(chǎn)生的門控信號(hào)上升沿觸發(fā)得到的，所以叫硬件觸發(fā)選通方式觸發(fā)選通方式 六、方式六、方式5n門控信號(hào)的影響門控信號(hào)的影響 若在計(jì)數(shù)過程中，又有一個(gè)門控信號(hào)的上若在計(jì)數(shù)過程中，又有一個(gè)門控信號(hào)的上升沿

35、，則立即終止當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，且在下升沿，則立即終止當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，且在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿，又從初值開始計(jì)數(shù)，如果一個(gè)時(shí)鐘下降沿，又從初值開始計(jì)數(shù)，如果計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，來一個(gè)門控上升沿，計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)過程結(jié)束后，來一個(gè)門控上升沿，計(jì)數(shù)器也會(huì)在下一個(gè)時(shí)鐘的下降沿，又從初值開器也會(huì)在下一個(gè)時(shí)鐘的下降沿，又從初值開始減始減1 計(jì)數(shù)，即門控信號(hào)的上升沿任何時(shí)候計(jì)數(shù)，即門控信號(hào)的上升沿任何時(shí)候到來，都會(huì)立即觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)過程到來，都會(huì)立即觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)過程 新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程新的初值對(duì)計(jì)數(shù)過程的影響的影響 如果在計(jì)數(shù)過程中如果在計(jì)數(shù)過程中寫入新的初值，則新寫入新的初值，則新的初值不會(huì)立即影響的初值不會(huì)立即影響當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只當(dāng)前的計(jì)數(shù)過程，只有到下一個(gè)門控信號(hào)有到下一個(gè)門控信號(hào)上升沿到來后，才從上升沿到來后，才從新的初值開始減新的初值開始減1計(jì)計(jì)數(shù)。即新的計(jì)數(shù)初值數(shù)。即新的計(jì)數(shù)初值在下一個(gè)門控信號(hào)上在下一個(gè)門控信號(hào)上升沿觸發(fā)后有效升沿觸發(fā)后有效 方式5波形圖 五、五、82C5382C53應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例例例【9-4】設(shè)一片設(shè)一片82C53接在系統(tǒng)中，如圖接在系統(tǒng)中，如圖9-23所示。計(jì)數(shù)器所示。計(jì)數(shù)器0