可编程定时器8253有6种工作方式

第八章 可编程定时器/计数器8253及其应用

第八章 可编程定时器/计数器8253及其应用

【回顾】 可编程芯片的概念，端口的概念。

【本讲重点】 定时与计数的基本概念及其意义，定时/计数器芯片Intel8253的性能概述，内、外部结构及其与CPU的连接。

8.1 定时与计数

1．定时与计数

在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。

2．定时与计数的实现方法 (1) 硬件法

专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。 (2) 软件法

利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU不能从事其它工作，降低了机器的利用率。 (3) 软、硬件结合法

即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产

实验二 定时/计数器8253工作方式

一、实验目的

1． 熟悉8253在系统中的典型接法 2． 掌握8253的工作方式及应用编程 二、实验设备

Dais-8086H 教学实验系统1台 仿真示波器1台 三、实验内容及步骤

8253是一种可编程定时／计数器，有3个16位计数器，其计数频率范围为0~2MHz，用+5V单电源供电。

? 8253的功能用途： ⑴延时中断 ⑵可编程频率发生器 ⑶事件计数器 ⑷二进制倍频器 ⑸实时时钟 ⑹数字单稳 ⑺复杂的电机控制器 ? 8253的6种工作方式： ⑴方式0：计数结束中断 ⑵方式1：可编程频率发生 ⑶方式2：频率发生器 ⑷方式3：方波频率发生器 ⑸方式4：软件触发的选通信号 ⑹方式5：硬件触发的选通信号 本实验设8253的0通道工作在方式3，产生方波。

四、程序流程

四、实验电路

五、实验步骤

（1）按实验电路图连接线路： ①8253的GATE0接+5V。

②8253的CLK0插孔接分频器74LS393的T2插孔，分频器的频率源为：4.9152MHZ。

③按照实验一中3.3的实验步骤②要求连接138译码电路，8253的CS孔与138译码器的Y0孔相

可编程并行接口芯片8255A有哪几种工作方式？每种工作方式有何特点？ 【解答】

方式0：没有固定的用于应答式传送的联络信号线，CPU可以采用无条件传送方式与8255A交换数据。 方式1：有专用的中断请求和联络信号线，因此，方式1通常用于查询传送或中断传送方式。 方式2：PA口为双向选通输入/输出或叫双向应答式输入/输出。

9.2 8255A的方式选择控制字和C口按位控制字的端口地址是否一样？8255A怎样区分这两种控制字？写出端口A作为基本输入，端口B作为基本输出的初始化程序。

【解答】8255A的方式选择控制字和C口按位控制字的端口地址是一样的，通过控制字的最高位D7进行区分：D7=1时，为方式选择控制字；D7=0时，为C口按位控制字。 初始化程序段如下：

MOV DX,PORT ;PORT为端口地址 MOV AL,10010000B OUT DX,AL

9.3 某8255A的端口地址范围为03F8H～03FBH，A组和B组均工作在方式0，A口作为数据输出端口，C口低4位作为状态信号输入口，其它端口未用。试画出该片8255A与系统的连接图，并编写初始化程序。 【解答】 连接图如下：

图9-1 8255A与系统的连接图 程序如下： MOV

微机原理实验报告

实验五 8253计数器/定时器接口实验

1. 实验目的

1) 学会通过PC总线、驱动器、译码器等在PC机外部扩充为新的芯片； 2) 了解8253计数器/定时器的工作原理； 3) 掌握8253初始化的程序设计；

4) 掌握8253方式0的计数方式的使用方法和方式3方波产生的方法。

2. 实验内容

将实验装置上的1片8253定时器/计数器接入系统，具体做两个内容的实验。 1) 实验一：将8253的计数器0设置为工作于方式0，设定一个计数初值，用手动逐个输入单脉冲，观察OUT0的电平变化。

硬件连接：断开电源，按图2-1将8253接入系统。具体包括： (1) 将8253的CS接I/O地址输出端280H-287H；

(2) 将8253的计数器0的CLK0与单脉冲信号相连，以用来对单脉冲进行计数； (3) 将8253的GATE0用专用导线接向+5V，以允许计数器0工作；

(4) 将8253的OUT0接到LED发光二极管，以显示8253计数器0的输出OUT0的状态。

图2-1 8253实验一的连线图

2) 实验二：将8253的计数器0、1均设置为工作于方式3(方波)，按图2-2重新接线。要求是当CLK0接1MHz时，OUT1输出1H

一、 判断对错

1、 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器。（√ ）

2、 可编程序控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。（ × ）

3、 可编程序控制器只具数字量或模拟量输入输出控制的能力。（× ）

4、 可编程序控制器的输入端可与机械系统上的触点开关、接近开关、传感器等直接连接。（√ ）

5、 PLC的I/O点数是指某台PLC能够输入PLC内和从PLC内向外输出的开关量、模拟量的总点数。（ √ ）

6、 PLC输出端电流较大时，可在被控元件处串联一个电阻来分流PLC输出的漏电流。（ × ）

7、 PLC 采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。（√ ）

8、 PLC机中的用户程序执行的结果能直接驱动输出设备。（ × ）

9、 PLC的输入输出端口都采用光电隔离。（√ ）

10、梯形图是程序的一种表示方法，也是控制电路。（ √ ）

11、PLC的指令语句表达形式是由操作码、表示符和参数组成。（ √ ）

12、指令表是

可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器（PLC）或可编程序控制器是用于机电过程自动化的数字计算机，例如控制机械厂生产线、游乐设施或照明装置。可编程控制器在许多工业和机器中使用。与通用的计算机不同的是，PLC是专为多个输入和输出管理，扩展温度范围、不受电磁噪音影响、抗震动和冲击所设计。控制器的操作程序通常存储在电池供电或非易失性的内存中。PLC是实时的系统，因为系统产生的输出结果必须在有限的时间内回馈到输入，否则会导致错误操作。

1历史

PLC发明是针对于美国汽车制造行业的需要。可编程逻辑控制器最初通过了在软件版本更换硬连线的控制板生产模式更改时的汽车工业。

在PLC之前，控制、程序化和安全联锁逻辑制造汽车是使用上百或上千的继电器、凸轮计时器、鼓定序仪和专用的闭环控制器来完成的。在每年更新模型等设施转变过程是非常耗时并且成本高昂的，这是因为电工需要单独地再接电线给每个中转。

在1968年 GM Hydramatic（自动输电分局）发布通用汽车公司的提议，电子替代布线中继系统。获奖的提案来自贝得福得，马萨诸塞的贝得福得同事。第一个PLC选定084，因为它是贝得福得同事的第八十四个项目。贝得福得同事建立了一家新的公司致力开发、生产、销售，和服务这一新

辉达电工电子网http://www.huida138.com 可编程控制器的工作原理

2010-1-2 8:59:11

可编程控制器是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器等等。 这种用计算机程序实现的“软继电器”，与继电器系统中的物理继电器在功能上有某些相似之处。由于以上原因，在介绍可编程控制器的工作原理之前，首先介绍物理继电器的结构和工作原理。 2.2.1继电器

(a) (b) 图2.10 继电器结构示意图

继电器是一种用弱电信号控制输出信号的电磁开关，以有一百多年的历史，是继电器控制系统中最基本的元件。图2.10（a）是继电器结构示意图，它主要由电磁线圈、铁心、触点和复位弹簧组成。继电器有两种不同的触点，当线圈断电时处于断开状态的触点称为长闭触点（如图2.10中的触点1，2）；

当线圈通电时，电磁铁产生磁力，吸引衔铁，使长闭触头断开，常开触头闭合。图2.10(b)是继电器的线圈、常开触头和长闭触头在电路图中的符号。一只继电器可能有若干对常开触头和长闭触头，在继电器电路图中，用同一个由字

天水师范学院

TIANSHUI NORMAL UNIVERSITY

《微机原理与接口技术》

实验报告

名称：定时器PWM输出 学院：电子信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级：16级电信一班 姓名：张响生秦汉柱

学号： 20161060107 20161060132

一、实验目的；

1、掌握使用 STM32 的通用定时器的方法

2、掌握使用STM32 的 TIM3 来产生 PWM 输出

二、实验原理；

1、STM32 的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的 16 位自动

装载计数器（CNT）构成。可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。 2、STM32的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能包括：

1)16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT）。

2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65

7 存储器、复杂可编程器件和现场可编程门阵列

7.1 只读存储器

7.1.1 指出下列存储器系统各具有多少个存储单元，至少需要几根地址线和数据线。 （1）64 K×1 （2）256 K×4 （3）1 M×1 （4）128 K×8 解：求解本题时，只要弄清以下几个关系就能很容易得到结果： 存储单元=字数×位数

地址线根数（地址码的位数）n与数字N的关系为：N=2 数据线根数=位数

（1）存储单元=64 K×1=64 K（注：1 K=1 024）；因为，64 K=2，即n=16，所以地址线为16根，数据线根数等于位数，此处为1根。 同理得：

（2）1 M个存储单元，18根地址线，4根数据线。 （3）1 M个存储单元，20根地址线，1根数据线。 （4）1 M个存储单元，17根地址线，8根数据线。

7.1.2 设存储器的起始地址为全0，试指出下列存储系统的最高地址为多少？ （1）2 K×1 （2）16 K×4 （3）256 K×32

解：因为存储系统的最高地址=字数+起始地址－1，所以它们的十六进制地址是： （1）7FFH (2)3FFFH (3)

Q1. 用FX系列PLC发送脉冲控制伺服，不能选择什么模块。 错误！未找到引用源。FX2N-10GM

错误！未找到引用源。FX3U-2HSY-ADP 错误！未找到引用源。FX2N-1PG 错误！未找到引用源。FX2N-1HC

Q2. 以下FX系列中不能连接扩展模块和特殊功能模块的是: 错误！未找到引用源。FX1S 错误！未找到引用源。FX2N 错误！未找到引用源。FX1N 错误！未找到引用源。FX3G

Q3. Q06UDEH CPU的内置以太网接口可以完全替代QJ71E71-100以太网模块。 错误！未找到引用源。是 错误！未找到引用源。非 Q4. 对于高速计数模块，以下说法正确的是：

错误！未找到引用源。QD60P8-G最多可以连接8个增量式编码器 错误！未找到引用源。QD62最多可以连接2个绝对值编码器

错误！未找到引用源。QD62D可以最多连接2个差动式输入编码器 错误！未找到引用源。QD62E支持最大脉冲频率为500KPPS

Q5. 在通用型QnUCPU中，不能执行从标准ROM 向程序内存的引导。 错误！未找到引用