微机原理与接口：第八章 常用接口技术.pdf

在微机原理与接口技术的领域中，定时控制接口技术是微机控制系统的重要组成部分。它的主要作用包括定时中断、定时检测、定时扫描等，尤其在实时操作系统和多任务操作系统中，定时控制技术用于进行进程调度。此外，在个人计算机（PC）中，日时钟计时、DRAM刷新定时和扬声器音调控制等也运用了定时控制技术。 可编程定时器芯片是一种软硬件相结合的灵活定时电路，用户可以根据需要通过编程来设定定时器的工作模式和计数值。在软件层面，也有延时方法，通过处理器执行延时子程序来实现定时控制。然而，这种方式效率较低，不够精确。 在微机原理与接口技术中，Intel8253/8254可编程间隔定时器是常用的定时器芯片之一。它包含3个独立的16位计数器通道，每个计数器都有6种不同的工作方式。该定时器可以实现从简单的定时中断到复杂的波形生成等任务。 8253/8254定时器的每个计数器通道由16位减法计数器、16位预置寄存器和输出锁存器组成。在工作时，计数器的计数值会随着时钟信号的输入逐渐减小，当减至零时，会产生输出信号。定时器的外部引脚包括时钟输入信号CLK、门控输入信号GATE和计数器输出信号OUT。其中，CLK引脚用于接收时钟信号，GATE引脚用于控制计数器的启动和停止，而OUT引脚用于输出计数完成的信号。 8253/8254定时器与处理器的连接通过数据线D0～D7和地址线A0～A1进行，还包括读信号RD*、写信号WR*以及片选信号CS*。通过这些信号线，处理器能够向定时器发送控制命令，读取定时器的状态，以及从定时器中获取数据。 定时器的工作方式共有6种，分别由不同的方式控制字确定。不同的工作方式适用于不同的应用场景。例如，定时器方式0适用于计数结束中断，方式1适用于可编程单稳脉冲，方式2是频率发生器（分频器），方式3产生方波输出，方式4和方式5则分别用于软件触发和硬件触发的选通信号。 在详细讨论这些工作方式之前，让我们先理解8253/8254定时器的基本工作原理。设定工作方式后，接下来要设定计数初值，计数器开始计数，直到计数值减为0，此时输出一个信号，并且可以重复上述过程。 以定时器方式0为例，该方式的特点是计数结束时产生中断，适用于需要在计数结束后执行特定操作的场景。而定时器方式1：可编程单稳脉冲，适用于需要产生单次脉冲的场景。在定时器方式2：频率发生器（分频器）中，定时器输出信号的频率是输入信号频率的分之一。定时器方式3：方波发生器，能够产生周期性的方波信号。方式4和方式5是针对触发方式的特殊设计，分别由软件和硬件触发，用于产生选通信号，特别适用于需要精确控制信号输出时刻的场景。 通过以上内容，我们可以看到定时控制接口技术在微机系统中的多样性和灵活性。它不仅是微机控制系统的基础，也为计算机系统的定时任务提供精确的实现手段。