微机实验报告7 定时/计数器应用实验
桂 林 理 工 大 学
实 验 报 告
班级 软件工程16-1班 学号 3162052051116 姓名 张识虔 同组实验者
实验名称 定时/计数器应用实验 日期 2018年 11 月11 日
一、实验目的：
1. 掌握8254的工作方式及应用编程。
2. 掌握8254典型应用电路的接法。
二、实验环境：
PC机一台，TD-PITD实验装置一套，示波器一台。
三、实验内容：
- 计数应用实验。编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数， 使每当按动‘KK1+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘5’。
2. 定时应用实验。编程程序，应用8254的定时功能，产生一个1Hz的方波。
3.3.4 实验原理
8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更 有优良性能。8254具有以下基本功能。
（1） 有3个独立的16位计数器。
（2） 每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。
（3） 每个计数器可编程工作于6种不同的工作方式。
（4） 8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253为2MHz）。
（5） 8254有读回命令（8253没有），除了可以读出当前计数单元的内容外， 还可以读出寄存器的内容。
（6） 计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公 式:n=fCLKi/fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。
8254 实验单元电路图如图 3-3-1 所示，8254 的内部结构框图和引脚图如图 3-3-2 所示，它是由与 CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的 工作方式如下述：
（1） 方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。
（2） 方式1：硬件可重触发单稳方式。
（3） 方式2：频率发生器方式。
（4） 方式3：方波发生器。
（5） 方式4：软件触发选通方式。
（6） 方式5：硬件触发选通方式。
图 3-3-1 8254 实验电路原理图
图 3-3-2 8254 的内部接口和引脚
8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字； 另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标 识位来区分。控制字格式如表 3-3-1、3-3-2、3-3-3 所示。
表 3-3-1 8254 的方式控制字格式
表 3-3-2 8254 读出控制字格式
表 3-3-3 8254 状态字格式
3.3.5 实验步骤
1. 计数应用实验
编写程序，将 8254 的计数器 0 设置为方式 3，计数值为十进制数 4，用单次 脉冲 KK1＋作为 CLK0 时钟，OUT0 连接 INTR，每当 KK1＋按动 5 次后产生中 断请求，在屏幕上显示字符“5”。实验步骤如下：
（1） 实验接线图如图 3-3-3 所示，按图连接实验线路图。
（2） 根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。
（3） 运行程序，按动 KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。
（4） 改变计数值，验证 8254 的计数功能。
图 3-3-3 8254 计数应用实验接线图
;T8254-1.asm
;查看端口资源分配情况，记录实验系统I/O端口始地址
INTR_IVADD EQU 003CH ;INTR对应的中断矢量地址
IOY0 EQU 0C000H ;片选IOY0对应的端口始地址
MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*2 ;8254计数器0端口地址
MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254计数器1端口地址
MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*2 ;8254计数器2端口地址
MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址
STACK1 SEGMENT STACK
DW 256 DUP(?)
STACK1 ENDS
DATA SEGMENT
CS_BAK DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量
IP_BAK DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址的变量
IM_BAK DB ? ;保存INTR原中断屏蔽字的变量
STR1 DB 'COUNT: $' ;显示的字符串
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA
START: MOV AX,DATA
MOV DS,AX
CLI
MOV AX,0000H ;替换INTR的中断矢量
MOV ES,AX
MOV DI,INTR_IVADD
MOV AX,ES:[DI]
MOV IP_BAK,AX ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址
MOV AX,OFFSET MYISR
MOV ES:[DI],AX ;设置当前中断处理程序入口偏移地址
ADD DI,2
MOV AX,ES:[DI]
MOV CS_BAK,AX ;保存INTR原中断处理程序入口段地址
MOV AX,SEG MYISR
MOV ES:[DI],AX ;设置当前中断处理程序入口段地址
IN AL,21H
MOV IM_BAK,AL ;保存INTR原中断屏蔽字
AND AL,7FH
OUT 21H,AL
STI
MOV DX,OFFSET STR1 ;显示字符串
MOV AH,9
INT 21H
MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式
MOV AL,10H ;计数器0，方式0
OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_COUNT0 ;装入计数初值
MOV AL,4
OUT DX,AL
WAIT1: MOV AH,1 ;判断是否有按键按下
INT 16H
JZ WAIT1 ;无按键则跳回继续等待，有则退出
QUIT: CLI
MOV AX,0000H ;恢复INTR原中断矢量
MOV ES,AX
MOV DI,INTR_IVADD
MOV AX,IP_BAK ;恢复INTR原中断处理程序入口偏移地址
MOV ES:[DI],AX
ADD DI,2
MOV AX,CS_BAK ;恢复INTR原中断处理程序入口段地址
MOV ES:[DI],AX
MOV AL,IM_BAK ;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字
OUT 21H,AL
STI
MOV AX,4C00H ;返回到DOS
INT 21H
MYISR PROC NEAR ;中断处理程序MYISR
PUSH AX
MOV AL,35H
MOV AH,0EH
INT 10H
MOV AL,20H
INT 10H
MOV DX,MY8254_COUNT0 ;重装计数初值
MOV AL,4
OUT DX,AL
OVER: MOV AL,20H ;向PC机内部8259发送中断结束命令
OUT 20H,AL
POP AX
IRET
MYISR ENDP
CODE ENDS
END START
2. 定时应用实验 编写程序，将8254的计数器2设置为方式3，用信号源1.8432MHz作为CLK1 时钟，计数初值为 100，相对于 CLK1 进行 100 分频。在 OUT1 输出频率为 18.432MHz 的时钟。将 OUT1 连接到计数器 0 的 CLK0，设置计数器 0 工作在方 式 3，计数初值为 18432，相当是进行 18432 分频。则在 OUT0 得到 1Hz 的输出。
（1） 实验接线图如图 3-3-4 所示，按图连接实验线路图。
（2） 根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。
（3） 运行实验程序，8254 的 OUT1 会输出 1s 的方波，用示波器观察 OUT0 输出的波形。
图 3-3-4 8254 定时应用实验接线图
;T8254-2.asm
;8254定时应用实验 输出1Hz
;查看端口资源分配情况，记录实验系统I/O端口始地址
;****************根据查看端口资源修改下列符号值*******************
IOY0 EQU 0C000H ;片选IOY0对应的端口始地址
;*****************************************************************
MY8254_COUNT0 EQU IOY0+00H*2 ;8254计数器0端口地址
MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254计数器1端口地址
MY8254_COUNT2 EQU IOY0+02H*2 ;8254计数器2端口地址
MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址
STACK1 SEGMENT STACK
DW 256 DUP(?)
STACK1 ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START: MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式
MOV AL,76H ;计数器1，方式3
OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_COUNT1 ;装入计数初值
MOV AL,64H ;100分频
OUT DX,AL
MOV AL,00H
OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_MODE ;初始化8254工作方式
MOV AL,36H ;计数器0，方式3
OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_COUNT0 ;装入计数初值
MOV AL,00H ;18432分频
OUT DX,AL
MOV AL,48H
OUT DX,AL
QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出
INT 21H
CODE ENDS
END START
四、心得体会：
做 计数应用实验 时 很多TD-PITD实验装置都存在问题 代码都是完全正确的 但是就是无法实现 当按动‘KK1+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘5’ 只有开关电源的时候 屏幕上才会出现很多个5 而且个数不一定 都说随机的 后来来了个女老师 解释了一下 是8254 芯片的缘故 老化了 当按了5次 屏幕上还不能及时出现5 这个数字 会有延迟 延迟时间也说不定 只有开关机后才可能看到
定时应用实验 因为实验室没有示波器 我们只能连接 开关及LED显示单元 如果D0灯能够正常闪烁 就说明实验成功 一闪一灭表示 高低电平