8255和8253是Intel公司生产的并行接口芯片,它们在微处理器系统中扮演着重要的角色,尤其在早期的计算机硬件设计中。本文将深入探讨这两个芯片的功能,以及如何利用它们来实现秒表功能。
8255芯片,全称为Programmable Peripheral Interface (PPI),是一款多功能的并行I/O接口,它提供了三个8位的数据通道:Port A、Port B和Port C,以及一组控制寄存器,用于配置和管理这些端口。8255通常用于连接外部设备,如键盘、打印机等,通过设置控制寄存器,可以灵活地定义端口的输入/输出模式。
8253则是定时器/计数器芯片,也被称为General Purpose Timer (GPT)。它包含三个独立的16位计数通道,每个通道都有四种工作模式,如自由运行、波特率发生器、软件触发或硬件触发的一次性脉冲输出等。这些模式使得8253能够执行精确的时间间隔测量和定时任务,是许多系统中的核心组件,包括实时操作系统和硬件定时。
在实现秒表功能时,8253通常被配置为一个周期性的时钟源。我们会在8253的一个计数通道中设定一个初始值,这个值代表我们想要计数的时间单位(比如,如果设定为1MHz,那么每个计数周期就是1微秒)。然后,当计数器从预设值减到0时,它会产生一个中断,通知CPU时间已经过去了一个单位。通过捕获并处理这些中断,我们可以计算出已过去的时间,从而实现秒表功能。
在提供的"miaobiao.asm"文件中,很可能是用汇编语言编写了实现这一过程的代码。汇编语言是一种低级编程语言,直接对应于机器指令,因此它可以非常精确地控制硬件操作。在这个程序中,开发者可能定义了特定的内存地址来与8255和8253进行通信,初始化了计数器,并设置了中断处理程序来更新秒表显示。汇编语言的代码会详细描述如何读取和写入这些接口芯片的寄存器,以及如何在中断服务子程序中更新秒表计数。
为了实现秒表功能,可能涉及到以下步骤:
1. 初始化8253:设置计数通道的工作模式,通常是模式2(二进制计数,门控时钟),并加载初始计数值。
2. 设置8255:配置Port,可能用来控制显示或者接收中断信号。
3. 处理中断:当8253计数器清零时,会产生中断请求,通过中断向量表找到相应的中断处理程序。
4. 更新秒表:中断处理程序中,读取8253的计数状态,根据计数器的溢出次数更新秒表显示。
5. 重复步骤3和4:每次中断都意味着时间的流逝,秒表将不断更新。
在实际应用中,秒表的显示可能通过LED数码管或者LCD显示屏实现,这通常需要通过8255的Port来驱动。8255的Port A、B或C可以分别连接到数码管的段线和位线,通过写入不同的数据来控制显示内容。
总结来说,通过8255和8253的组合,我们可以构建一个精确的秒表系统,8255负责与外部设备交互,8253则提供精确的时间基准。汇编语言代码会详细描述这个过程,包括设置接口、初始化定时器、处理中断以及更新秒表显示。这样的设计不仅适用于教学,也可以应用于实际的嵌入式系统开发中。