[实验六]8254可编程定时/计数器
微机原理与接口技术实验室2021年5月28日 15:19
一、实验目的
1．掌握可编程8254定时/计数器的各种工作方式，进一步熟悉8254的编程方法。
2．熟悉使用逻辑笔或示波器观察8254的工作状态。
二、实验仪器与设备
1．TPC-ZK 微机接口实验系统1台。
2．PC微型计算机1台。
三、实验内容
编写程序，利用实验台上的8254定时器对1MHz时钟脉冲进行分频，产生频率为1Hz的方波信号，并用逻辑笔（或示波器）观察OUT1输出频率是否1Hz。
四、设计思想
1．相关知识
（1）8254是一个可编程通用定时/计数器，对8254芯片编程时，应首先向控制寄存器写入控制字，选择计数器及工作方式，然后对选中的计数器按照要求进行预置初值。
（2）8254控制字的含义如下表
2．实验电路说明
由于N=106＞65536，所以必须使用两个计数器通道串联才能实现。CLK0可取实验台上提供的1MHz的时钟脉冲，通过两个计数器分频后得到1Hz的脉冲，用逻辑笔（或示波器）观察OUT1输出电平的变化（频率1Hz），在实验台上的8254模块电路图如图所示。
3．编程提示
(1)将计数器0、计数器1分别设置为方式3，计数初值设为1000。
分析a:计数器选用方式3的原因：因要将OUT0的输出接CLK1，所以输出最好为占空比为1：1的方波，而只有方式3占空比为1：1的方波，故选用方式3。
分析b:初始信号为1MHz,通过计数器0时经1000次计数（分频）得到(1000000/1000)=1000Hz的输出；再把1000Hz的输出通过计数器1，同样也经1000次计数（分频），即可得到1Hz输出。
（2）8254芯片在TPC-ZK平台下的端口地址：
8254的片选CS—-Y0(280H~187H)
控制寄存器地址：283H
计数器0地址： 280H
计数器1地址： 281H
计数器2地址： 282H
程序流程图如下：
例如：设置计数器0的工作方式是方式3，计数初值是1000，二进制形式。
分析：因为计数初值1000>255（8位二进制能表示的最大值），即计数初值1000必须用16位二进制才能表示完，所以在此读写指示是：11（先写低8位，再写高8位），然后得到控制字的值是36H。
五、预习要求
1．阅读本实验教程及相关教材。
2．预习编程提示及相关知识点。
3．复习8254的工作原理、各种计数方式、计数初值及GATE对计数器的影响。
4．复习8254的初始化编程方法和读取计数值的方法。
5．按照题目要求在实验前编写好相应的源程序。
六、实验步骤及调试
1．用HQFC集成开发环境编写源代码。
2．对输入的源程序检查无误后，经汇编、连接生成EXE可执行文件。
3．按实验要求连接好线路。
4．程序运行后，观察逻辑笔的闪烁情况。
5．改变CLK0的输入脉冲频率为2MHz时，观察输出频率的变化，记录其结果。
6．改变程序中的计数器的初值（大或小），观察输出频率的变化，记录其结果。
七、实验报告要求
1．画出程序流程图，整理出运行正确的程序清单，并加适当注释。
2．画出实验原理接线图。
3．写出观察到的程序运行结果。
4．当CLK0的输入脉冲频率为2MHz时，计数初值为1000，OUT1输出频率为多少？