微机原理习题答案9章docx.docx
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第9章定时/计数器8253应用设计
1.下列地址哪些能够分配给8253/8254的计数器0?
为什么?
(23H、54H、97H、51H、
FCH、59H)
解:
因为己经约定釆用A2,A1作为8253的内部地址线,而且计数器0的地址为00,所
以在题中所给的地址中只有51H,59H的A2和A]同时为0,即:
A2A1=00.
2.如果计数器0设定为方式0,GATE0=l,CLK0=lMHz,时常数为N=1000,请画出
OUTO的波形。
如果计数器1设定为方式1,其它参数与计数器0相同,画出OUT1的
波形。
WR
CI.K0
1]111
Illi
(;A1EO
11111
-111111
11111
IlliIlli1111
()1TO
N11003|999|998|997|
I2I>10iwniFFPfcJJ
3.编程实现:
将8253计数器0设置成方式4,并置时常数10000,然后处于等待状态,直
到CE的内容W1000后再向下执行。
解:
MOVAL.00111000B
;设置计数器0的常数
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTA
MOVAX,10000
OUTDX,AL
XCHGAL,AH
OUTDX,AL
MOVAL,OH
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTA;读入CE
INAL,DX
MOVAH,AL
INAL,DX
XCHGAL,AH
CMPAXJ000;判别CE当前大小
JAL1
4.利用8253nf以实现确定时间的延迟,编程实现延时10秒的程序段(设可以使用的基准时钟为lMHz)o
解:
本题使用计数器0和计数器1,并且计数器0的输出OUTO作为计数器1的时钟输入CLK1.
程序如下:
MOV
DX,COUNTD
;写计数器0方式控制字
MOV
AL,00110I00B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTA
MOV
AX,10000
;写计数器0时常数,分频得到100Hz时钟频率
OUT
DX,AL
XCHG
AL,AH
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTD
;写计数器1方式控制字
MOV
AL,01110000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTB
MOV
AX,999;
分频得到0.1Hz吋钟频率。
(在方式0下,吋常数为N吋,
■
9
OUT输出的低电平宽度为N+1).
OUTDX,AL
XCHGAL,AH
OUT
DX,AL
L1:
;延吋
MOV
DX,COUNTD
;当前CE的内容锁存到OL
MOV
AL,01000000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTB
IN
AL,DX
MOV
AH,AL
IN
AL,DX
XCHG
AL,AH
CMP
AX,999
JNA
LI
;延吋结束,则继续执行,否则,跳到L1,继续延时
5.比较8254方式0与方式4、方式1与方式5的区别?
方式0与方式4
方式0OUT端计数过程中为低,计数值减为0吋,输出变高
方式4OUT端计数过程屮为高,计数值减为0时输出宽度为1个CLK的负脉冲
方式1与方式5
方式1OUT端输出宽度为n个CLK的低电平,计数值减为0时,输出为高
方式5OUT端计数过程中为高,计数值减为0时输出宽度为1个CLK的负脉冲
6.在8088最小系统中,8253的端口地址为284H〜287H。
系统提供的时钟为1MHz,要求在OUTO输出周期为20微秒的方波,在OUT1输出周期为200微秒,其屮每周期为负的时间是180微秒的信号。
请编写8253的初始化程序。
解:
OUTO输出为20微妙方波,可用方式三直接产生,OUT1输11!
波形与书中例9.2类似,可用其屮思想产生此信号。
如果允许增加外部器件,也可在例9.1的基础上,将OUT端信号通过与非门取反,这样即可产生题目要求信号。
本例利用例9」思想解答
D—D,
CLKo
RD
GATEo
WR
OUTo
Ai
Intel
CLKi
Ao
X253
GATEi
OUTi
CLKj
GATE?
rs
our:
1MIIZ
・W
IMHZ
♦SV
MOVDX,287H;写计数器0控制方式字
MOVAL,00()l()ll()B
OUTDX,AL
MOVDX,284H
MOVAL,20
OURDX,AL
MOVDX,287
:
写计数器0时常数
;写计数器2控制方式字
MOVAL,10010110B
OUTDX,AL
MOVDX,286H
MOVAL,200
OUTDX,AL
;写计数器2吋常数
MOVDX,287H
MOVAL,01010010B
OUTDX,AL
MOVDX,285H
MOVAL,9
OUTDX,AL
:
写计数器1控制方式字
;写计数器1时常数
7.通过8253计数器0的方式0产生中断请求信号,现需要延迟产生中断的时刻,可采用:
A)在OUTO变高之前重置初值;
B)在OUTO变高Z前在GATEO端加一负脉冲信号;
C)降低加在CLKO端的信号频率;
D)以上全是。
解:
D
A:
方式0下,在OUTO变高Z前重置初值,将在下一个CLK的下降沿使时常数从CR读入CE并重新计数。
B:
在OUTO变高之前在GATEO端加一负脉冲信号可以延时一个时钟周期,达到延时的冃的。
C:
降低加在CLKO端的信号频率,可以增大吋钟周期,达到延长OUTO端低电平的吋间。
(注:
A中,如果重置的初值为1,则不会达到延时的效果)
8.己知8254计数器0的端口地址为4011,控制字寄存器的端口地址为4311,计数时钟频率
为2MIk,利用这一通道设计当计数到0时发出中断请求信号,其程序段如下,则中断
请求信号的周期是32.7675ms。
MOVAL,00110010B
OUT43H,AL
MOVAL,OFFH
OUT40H,AL
OUT40H,AL
9.若8254芯片可使用的8086端口地址为DODOH〜DODFH,试画出系统设计连接图。
设加
到8254上的时钟信号为2MHz,
(1)利用计数器0〜2分别产生下列三种信号:
①
周期为10us的对称方波
②
每Is产生一个负脉冲
③
10s后产生一个负脉冲
每种情况下,
说明8254如何连接并编写包扌舌初始化在内的程序段。
(2)希望利用8086通过一专用接口控制8253的GATE端,当CPU使GATE有效开始,
20us后在计数器0的OUT端产生一个正脉冲,试设计完成此要求的硬件和软件。
解:
(1)选用DODOH~DODFH中的偶地址DODO,D0D2,D0D4,D0D6为基本地址作为8254的端口
地址,设80861作在最小方式下。
8254端口地址译码电路如下图:
计数器0输入端加2MHz的吋钟信号,GATEo加+5V电压,输出OUTo信号为周期
为lOps的对称方波。
初始化代码:
MOVDX,0D0D6H;写计数器0工作方式
MOVAL,00010I10B
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D0H;写计数器0时常数
MOVAL,20
OUTDX,AL
②CLKo加2MHz的始终信号,GATEo,GATEi加+5V电压,OUTo输出加到CLK1做时钟信号,OUT1输11!
为每Is产生一个负脉冲。
MOVDX,0D0D6H
MOVAL,00010110B
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D0H
MOVAL,100
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D6H
MOVAUOlllOlOOB
;写计数器0的工作方式
;写计数器0的吋常数
;写计数器1的工作方式
初始代码:
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D2H
:
写计数器1的时常数
MOVAX,20000
OUTDX,AL
XCHGAL,AH
OUTDX,AL
③CLKo加2MHz的始终信号,GATEo,GATEi加+5V电压,OUTo输出加到CLK2做时钟信号,OUT2输出为10s后产生一个负脉冲。
初始代码:
MOVDX,0D0D6H
;写计数器0的工作方式
MOVAL,00110110B
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D0H
:
写计数器0的时常数
MOVAX,1000
OUTDX,AL
XCHGAL,AH
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D6H
;写计数器2的工作方式
MOVALJ0111000B
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D4H
;写计数器2的时常数
MOVAX,20000
OUTDX,AL
XCHGAL,AH
OUTDX,AL
1)选用地址DODO,DOD2,DOD4,DOD6为8253的端口地址,D0D8为GATE端口地址,
该端口采用74LS373,8253用方式4,在OUT输出端加非门实现脉冲功能。
接口电路如图:
初始代码为:
MOVAL,0
OUTDX,AL
MOVAU00011000B
OUTDX,AL
MOVAL,40
OUTDX,AL
MOVDX,0D0D8H
OUTDX,AL
;使GATE变高有效
MOVALJ
10.若加到8254±的时钟频率为0.5MI1Z,则一个计数器的最长定时时间是多少?
若要求10分钟产生一次定时中断,试提出解决方案。
解:
一个计数器的最长定吋吋间应该是置入吋常数0吋,此吋定吋吋间为:
65536/0.5*10飞s=131ms
采用方式0即:
计数达到终值时屮断来10分钟产生一次定时屮断,此时时常数CR
为:
10*60*0.5*106二3*109.
由于一个计数器最多分频65536,所以至少得使用2个计数器。
我们采用计数器0和计数器1.计数器0的吋常数CR0为60000,计数器1的吋常数CR1为50000.
连接方式为:
把0.5MHz的时钟频率接到计数器0的CLK0,然后把计数器0的0UT0接到计数器1的CLKlo这样计数器1的0UT1端输出的就是10分钟产生一次的定时屮断。
11.
°7"D0
8088
■rd
CPU
WR
最小
Al
方式
A0
系统
总线
10/M
A9
Al
AO
―►译码
:
k电路
图9.26织布机控制系统
cs
Intel
8253
A2
RD
WR
U0
CLK0
01T0
GATEO
织布机系统
织布机控制系统如图9.26所示,已知织布机每织1米发出一个正脉冲,每织100米要求接收到一脉冲,去触发剪裁设备把布剪开。
(1)设8253的端口地址为80H〜83H,编写对8253初始化程序。
(2)假定系统提供的信号频率为1MHz,希望利用8253的其余通道产生01秒的周期信号,编写初始化程序。
解:
(1)
MOV
DX,83H
MOV
AL,00010100B
OUT
DX,AL
MOV
DX,80H
MOV
AL,100
OUT
DX,AL
将计数器1的输出OUT1信号作为计数器2的时钟输入CLK2,计数器1的时钟输
入为系统提供1MHZ的信号
MOV
DX,83H
MOV
AL,01110100B
OUT
DX,AL
MOV
DX,81H
MOV
AX,1000
OUT
DX,AL
XCHG
AL,AH
MOV
DX,AL
MOV
DX,83H
MOV
ALJ0010110B
OUT
DX,AL
MOV
DX,82H
MOV
ALJ00
OUT
DX,AL
12.在IBMPC系统中根据下列不同条件设计接口逻辑,利用8253完成对外部脉冲信号重复频率的测量。
(1)被测脉冲信号的重复频率在10〜1000Hz范围内。
(2)被测脉冲信号的重复频率在0.5〜1.5Hz范围内。
(3)被测脉冲信号重复频率在10〜100Hz范围内。
(4)被测是间歇脉冲信号,每次有信号时有100个脉冲,重复频率为0.8〜1.2MIIz,间歇频率大约每秒15次,要求测有信号时的脉冲重复频率。
解:
用两个计数器,计数器0的CLK接待测信号,GATE接半周期为10s的高电平信号,
OUT接8259,同时取反接计数器1的GATE端。
计数器1的CLK接系统时钟,半周
期为T0。
在这样的逻辑电路下,计数器0的功能是记录待测信号的脉冲数N0,计
数器1的功能是记录在相同时间里系统时钟信号的脉冲数N1。
根据T=N1*TO/NO
可计算出待测信号的周期。
S(t)是待测信号,S'(t)为给定的周期大于10s的高电平信号。
端口声明:
COUNTA为计数器0的地址,COUNTB为计数器2的地址,COUNTD为控制
器地址,COUNT为373地址
程序如下:
MOV
DX,COUNTD
;计数器1初始化
MOV
AU01110000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTB
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTB
MOV
AL,0
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTD
;计数器0初始化
MOV
AL,00010000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTA
MOV
AL,0
OUT
DX,AL
OUT
DX,AL
STI
读两计数器的计数,并进行计算的屮断服务子程序:
PUSHAX
pushbx
PUSHCX
PUSHDX
MOVDX,COUNTD
MOVAL,OOOOOOOOB
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTA
INAL,DX
XCHGAL,AH
INAL,DX
XCHGAL,AH
NEGAX
INCAX
MOVBX,AX
MOVDX,COUNTD
MOVAL,OOO1OOOOB
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTB
INAL,DX
XCHGAL,All
INAL,DX
XCHGAL,AH
NEGAX
INCAX
MOVCX,TO
MULCX
DIVBX
MOVSER,AX
POPDX
POPex
POPBX
POPAX
IRET
SFR中保存结果即为待测信号的周期。
对于
(1)题,10*10不小于100,10*1000不大于65535,可以用计数法。
同理(3)也可用此方法。
对于
(2)题,可用周期法。
逻辑电路图如下:
程序如下:
MOVDX,COUNTD
MOVAL,00110100B
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTA
MOVAL,0
OUTDX,AL
OUTDX,AL
STI
PUSHAX
PUSHBX
PUSI
IDX
MOV
DX,COUNTD
MOV
AL,00000000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTA
IN/
\L,DX
XCHGAL,AH
INAL,DX
XCHGAL,AH
NEG
AX
INC
AX
MOV
BX,AX
MOV
DX,OOOFH
MOV
AX,4240H
DIV
BX
MOV
SFR,AX
POP
DX
POP
BX
POP
AX
IRET
(4)如图设计接口,计数器1用来记录在50个脉冲所用吋间,50个信号脉冲最多用1/0.8*50(约为63us)由于计数器1用1MHzCLK,故其计数个数N即为Nus,所以当N>63时,则有低电平间隔计入,须重新计数。
当N>63时,则计算得待测频率。
程序如下:
MOVDX,COUNTD
MOVAL,OOH
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTD
MOVAL,00010000B
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTA
MOVAL,50
OUTDX,AL
MOVDX,COUNTD
MOVAL,0111OOOOB
OUTDX,AL
MOVCOUNTB
MOVAL,0
OUTDX,AL
OUTDX,AL
L2:
MOVDX,COUNT;给GATEO和GATE1高电平,开始计数
MOVAL,81H
OUTDX,AL
MOV
DX,COUNTD
MOV
AL,00000000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTA
INAL,DX
MOV
DX,COUNTA
INAL,DX
AND
AL,AL
JNZ
Li
MOV
DX,COUNT
MOV
AL,OOH
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTD
MOV
AL,01000000B
OUT
DX,AL
MOV
DX,COUNTB
INAL,DX
XCHGAL,AH
INAL,DX
XCHGAL,All
NEG
AX
LI:
NOP
;判断是否计完50个脉冲,若未计完继续等待
:
若计完则暂停计数
;读计数器1结果
INCAX
CMPAX,70H
JAL2
MOVBL,AL
MOVAL,50
DIVBL
;当AL大于70,则有间歇计入,重新测试
MOVFREC,AL
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