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定時(shí)/計數器都有定時(shí)或對外部事件計數的功能。通常，定時(shí)/計數器歸納起來(lái)一般有3種類(lèi)型： 硬件計數器 可在簡(jiǎn)單軟件控制下計數，特點(diǎn)是成本低，使用方便，但是專(zhuān)用性強，使用不廣泛。 軟件定時(shí)/計數器 特點(diǎn)是幾乎沒(méi)有硬件費用，但他占用CPU的運行時(shí)間，降低了CPU的工作效率。 可編程定時(shí)/計數器 特點(diǎn)是工作靈活，而且不占用CPU的運行時(shí)問(wèn)，缺點(diǎn)是成本較高。其中可編程定時(shí)/計數器8253是一種使用較為普遍的可編程定時(shí)/計數器。 可編程定時(shí)/計數器8253通過(guò)軟件設定，可以產(chǎn)生各種時(shí)間延遲信號，他的使用非常廣泛，通常被用于定時(shí)控制、延時(shí)、計數等場(chǎng)合，如定時(shí)刷新RAM、系統時(shí)鐘的計時(shí)、揚聲器的發(fā)音長(cháng)短的控制。在使用的時(shí)候，需要進(jìn)行嚴密的計算和精確的測試，以滿(mǎn)足不同的要求。 1 可編程定時(shí)/計數器8253的工作原理 可編程定時(shí)/計數器8253是NMOS工藝制成的大規模集成電路，通過(guò)簡(jiǎn)單編程可實(shí)現不同的功能，圖1為可編程定時(shí)/計數器8253的基本原理圖。 從圖1可以看出，芯片內有3個(gè)獨立的計數器，分別為計數器0，計數器1，計數器2，每一個(gè)計數器都是16位的，可以分別對他們設定工作方式(通過(guò)控制字設定)。 圖2為封裝后的8253引腳圖。 可編程定時(shí)/計數器8253可以應用在兩種情況下：定時(shí)、計數。當用作定時(shí)器時(shí)，可以循環(huán)計數，信號來(lái)源一般為系統本身；當用作計數器時(shí)，信號來(lái)源一般為系統文件。在揚聲器驅動(dòng)系統中，可編程定時(shí)/計數器8253是作定時(shí)器來(lái)使用的。 圖2中對應引腳的含義如下： CLK0，CLK1，CLK2：對應計數器的時(shí)鐘輸入。 GATE0，GATE1，GATE2：對應計數器輸出信號。 OUT0，OUT1，OUT2：對應計數器輸出信號。 RD：讀信號。低電平有效，讀出計數器的計數值送入緩沖器。 WR：寫(xiě)信號。低電平有效，接收由緩沖器送來(lái)的數據。 CS：片選信號。低電平有效。只有在CS信號低電平時(shí)8253才能產(chǎn)生讀寫(xiě)操作，否則不會(huì )讀寫(xiě)。 A1～A0：對3個(gè)計數器和1個(gè)控制寄存器端口進(jìn)行尋址。 D7～D0：方式控制字�？删幊潭〞r(shí)/計數器能正確工作與否，與方式控制字密切相關(guān)。方式控制字格式如下： 方式控制字對應位的含義如表1所示。 VCC：+5 V電源。 GND：接地引腳。 2 可編程定時(shí)/計數器8253在揚聲器中的應用 揚聲器驅動(dòng)系統的硬件組成如圖3所示。利用8253驅動(dòng)揚聲器發(fā)聲是由系統插件上8255的外圍電路來(lái)發(fā)出驅動(dòng)信號的。如圖3中的SPK DATA和TIM GATESPK就是接在8255的輸出端口上。其中TIM GATESPK控制8253定時(shí)器來(lái)驅動(dòng)揚聲器，SPK DATA來(lái)控制揚聲器的門(mén)電路。直接由門(mén)電路驅動(dòng)發(fā)出的聲音比較難聽(tīng)，通過(guò)濾波器濾掉雜波之后會(huì )更動(dòng)聽(tīng)一些，所以最好如圖3所示加一個(gè)濾波器。 (1)首先以流程圖的方式說(shuō)明使用揚聲器發(fā)聲的過(guò)程，如圖4所示。 (2)可編程定時(shí)/計數器8253在揚聲器中應用的編程。一般情況下，8255的輸出端口地址為61H，分配給8253的控制口地址為46H，3個(gè)計數器端口地址分別為40H，42H，44H，讓計數器2工作在模式3下，可使8253作為定時(shí)器驅動(dòng)揚聲器發(fā)聲。 則編寫(xiě)程序如下： 從程序中可以看到利用可編程定時(shí)／計數器8253可以發(fā)出各種頻率的聲音，只要在程序中稍微更改一下輸入時(shí)鐘頻率或計數初值即可實(shí)現。 |
