8253譯碼電路設計以及初始化編程講解

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需掌握的主要知識點

1、譯碼電路設計
2、初始化編程

例題1

在以 8086構成的最大方式系統中，有一片8254的端口地址分別爲301H、303H、305H和307H,給定的外部時鐘爲512kHz。 要求:、
(1)利用計數器0產生週期爲1ms的週期信號，請編寫初始化程序;利用這一計數器能產生的最低信號頻率爲_______， 這時的時常數CR。=________;
思路：
1、分析採用哪種方式
根據要求產生週期信號，採用方式2/3：分頻器/週期性方波輸出;
2、計算時常數CR0
CR0=輸出信號週期/外部時鐘週期=1ms/(1/512k)=512
3、瞭解該計數器的最大分頻次數，計算最大分頻次數
最大分頻次數是62256次，這樣可以獲取最低頻率：512k/62256=8.22Hz

MOV DX,307H;DX指向控制寄存器
MOV AL,0011 0110B;配置字：選擇通道0， CR/OL使用16位，方式3,2進制計數
OUT DX,AL;	字配置完成
MOV DX,301H;DX指向通道0
MOV AX,512;設置時常數
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;	配置完成

(2)利用計數器1和2產生如圖9. 17所示的週期信號，並編寫初始化程序;

產生這種非方波的週期信號，使用方式2，但是在方式2下，低電平時間僅爲一個時鐘週期。因此，利用一個計數通道無法實現。現在採用計數器1和計數器2聯合，先利用計數器1產生週期爲1.5ms的週期信號，然後將輸出OUT1信號作爲計數器2的時鐘輸入CLK2。
對於計數器1，工作方式可以選擇方式2/3，一般選擇方式3，這樣可以使產生的信號近似對稱，其時常數CR1=1.5ms/(1/512k)=768,採用16位的時常數表示。
對於計數器2，工作方式只能選擇方式2，其時間常數CR2=(3s+1.5ms)/1.5ms=2001,所以也需要16位時常數表示。

;配置計數器1
MOV DX,307H;DX指向控制寄存器
MOV AL,0111 0110B;配置字：選擇通道1， CR/OL使用16位，方式3,2進制計數
OUT DX,AL;	字配置完成
MOV DX,303H;DX指向通道1
MOV AX,768;設置時常數
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;	配置完成

;配置計數器2
MOV DX,307H;DX指向控制寄存器
MOV AL,1011 0100B;配置字：選擇通道2， CR/OL使用16位，方式2,2進制計數
OUT DX,AL;	字配置完成
MOV DX,305H;DX指向通道2
MOV AX,2001;設置時常數
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;	配置完成

(3)畫出8253的端口譯碼電路(地址線只使用Ao~Ag)及其連接圖。
譯碼電路地址要求：

A2A1	ADDR(二進制)	ADDR(16進制)
00	11,0000,0001	301H
01	11,0000,0011	303H
10	11,0000,0101	305H
11	11,0000,0111	307H

注意由於是奇地址，數據線和A0所做出的的更改：

例題2

設8253的端口地址爲260H ~ 263H,外部時鐘信號爲1MHz，要求產生如圖所示的週期波形，畫出8253的連接圖，並編寫初始化程序段。

分析：
產生的信號低電平時間比高電平寬的多，所以不能直接採用方式2實現。如果可以增加外部器件，則可以在上一題的基礎上，將OUT端信號非門取反。
1、由於要採用方式3，產生週期：1s+12ms=1012ms的方波信號，題目給定的外部時鐘週期爲1MHz，這時候需要的分頻係數(時常數)爲：1012ms/1us=1012000,顯然這個超過了65536（2^16）,所以通過一個計數通道無法實現，所以採用計數器0和計數器1聯合產生。CR0=1000,CR1=1012，這樣OUT0週期爲1ms。
2、利用計數器2的方式1（可編程單穩脈衝）實現單脈衝形成一次作爲要求產生信號的低電平，時常數CR2=1s/1ms-1=1000-1=999,計數器0 的OUT0信號作爲計數器2的時鐘輸入信號，OUT1作爲計數器2的硬件觸發信號，確保週期爲1012ms。這裏注意，計數器的方式1的時常數確定的是輸出低電平的時長，也就是所謂的單脈衝寬度.

MOV DX,263H;寫計數器0方式控制字
MOV AL, 0011 0110B;計數器0，16位，方式三，二進制
OUT DX,AL;
MOV DX,260H;寫計數器0的時常數
MOV AX,1000;
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;
MOV DX,263H;寫計數器1方式控制字
MOV AL,0111 0110B;計數器1，16位，方式三，二進制
OUT DX,AL;
MOV DX,261H;寫計數器1時常數
MOV AX,1012;
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;
MOV DX,263H;寫計數器2方式控制字
MOV AL,1011 0010B;計數器2，16位，方式1，二進制
OUT DX,AL;
MOV DX,262H;寫計數器2時常數
MOV AX,999;
OUT DX,AL;
XCHG AL,AH;
OUT DX,AL;

OUT0:輸出的是週期爲1ms的方波
OUT1:輸出的是週期爲1012ms的方波，也就是說每1012ms產生一個上升沿，這確定了計數器2的方式1一個週期寬度
OUT2：輸出的是週期爲1012ms，低電平時長爲1000ms的脈衝。
我覺得最需要關注的兩個連接點就是：OUT0->CLK1,OUT1->GATE2

例題3

在8088最小系統中，8253 的端口地址爲284H~287H.系統提供的時鐘爲IMHz，要求在OUT0輸出週期爲20微秒的方波，在OUTI輸出週期爲200微秒，其中每週期爲負的時間是180微秒的信號。請編寫8253的初始化程序。
分析：這一題和上一題的思路很相似，主要的就是不需要聯合。

通道0產生方波，可以使用方式3產生。
時常數CR0=輸出信號週期/外部時鐘週期=20us/(1/1M)=20；
通道2產生方波，可以使用方式3產生。
時常數CR2=輸出信號週期/外部時鐘週期=200us/(1/1M)=200；
通道1，採用方式1，時常數，CR1=180/20-1=8；

;配置計數器0
MOV DX,287H;DX指向控制寄存器
MOV AL,0001 0110B;配置字：選擇通道0， CR/OL使用低8位，方式3,2進制計數
OUT DX,AL;	字配置完成
MOV DX,284H;DX指向通道0
MOV AL,20;設置時常數
OUT DX,AL;配置完成
MOV DX,287H;寫計數器2控制方式字
MOV AL,1001 0110B;
OUT DX,AL;
MOV DX,286H;寫計數器2時常數
MOV AL,200;
OUT DX,AL;
MOV DX,287H;
MOV AL,0101 0010B;
OUT DX,AL;
MOV DX,285H;
MOV AL,8;
OUT DX,AL;