深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称： 微型计算机技术
实验项目名称： 8254定时器应用实验
学院： 信息工程学院
专业： 电子信息工程
指导教师： 周建华
报告人： 王 冰 学号：2012130218 班级： 2班
实验时间： 2014年6月18日
实验报告提交时间： 2014年6月23日
教务部制
一、实验目的与要求： 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、实验设备与环境： PC机一台（Windows XP + Wmd86），TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套。 三、实验内容： 间隔定时器8254简介 8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。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，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： 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。 图4.27是8254的内部结构框图和引脚图，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。 D[7:0]数据总线缓冲器计数器0CLK0GATE0OUT0内部总线RDWRA0A1CSR/W逻辑电路计数器1CLK1GATE1OUT1控制寄存器计数器2CLK2GATE2OUT2D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND1234567891011128254242322212019181716151413VCCWRRDCSA1A0CLK2OUT2GATE2CLK1GATE1OUT1 图4.27 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4.3—4.5所示。 表4.3 8254的方式控制字格式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 计数器选择 00－计数器0 01－计数器1 10－计数器2 11－读出控制 字标志 读/写格式选择 00－锁存计数值 01－读/写低8位 10－读/写高8位 11－先读/写低8位 再读/写高8位 D0 工作方式选计数码制选择 择 000－方式0 001－方式1 010－方式2 011－方式3 100－方式4 101－方式5 0－二进制数 1－十进制数 D7 D6 1 1 D5 表4.4 8254读出控制字格式 D4 D3 D2 D1 D0 0－锁存计数0－锁存状态信计数器选择（同方式控制0 值 息 字） 表4.5 8254状态字格式 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 计数初值是否装OUT引脚现行状态 入 1－高电平 计数器方式（同方式控制字） 1－无效计数 0－低电平 0－计数有效 8254实验单元电路图如下图所示： D0D1D2D3D4D5D6D7CSRDWRA0A1876543212122231920D0D1D2D3D4D5D6D7CSRDWRA0A1OUT0GATE0CLK010119OUT0GATE0CLK04.7kOUT1GATE1CLK1131415OUT1GATE1CLK1VCC8254OUT2GATE2CLK2171618OUT2GATE2CLK28251-TRCLKVCCCLK1.8432MHz 图4.28 8254实验电路原理图
四、实验方法、步骤： 定时应用实验 编写程序，将8254的计数器0设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波。 实验步骤： （1）接线图如图4.30所示。 （2）根据实验内容，编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 （3）运行实验程序，用示波器测试OUT0输出，验证程序功能。 XD0D04.7KVCCGATE0...系统总线XD7...D7CLK0XA1XA2A0A1OUT0IOW#IOR#IOY3WRRDCSCLK系统总线波形输出示波器测量8254单元 图4.30 8254定时应用实验接线图 实验程序清单（A82542.ASM）） A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV DX, CON8254 ;8254 MOV AL, 36H ;计数器0，方式3 OUT DX, AL MOV DX, A8254 MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL AA1: JMP AA1 CODE ENDS END START 五、实验结果及分析： 定时应用实验 程序A82541.ASM分析： A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H
C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV DX, CON8254 ;8254 MOV AL, 36H ;计数器0，方式3 OUT DX, AL MOV DX, A8254 MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL AA1: JMP AA1 CODE ENDS END START 1.控制字写入“00110110”，D7、D6为“00”表示选择计数器0工作，D5、D4为“11”表示设定计数器初始计数值时先读写低8位后读写高8位，D3~D1为“011”表示计数器工作在方式3，D0=‘0’表示使用二进制计数； 2.计数器的初始计数写入04H，则为计数3次； 实验结果： 此图水平方向每个格子代表0.5ms，从图中可以看到方波周期小于1ms，估计原因有二： 1.示波器测量不准； 2.系统时钟不准。
六、实验结论： Intel 8254可编程间隔定时器，通过对其四个寄存器（包含一个8位控制字寄存器，三个各自与三个计数器对应的16位初始计数寄存器）的读写控制其工作模式。通过实验掌握其常用工作方式的特点及其之间的异同。 指导教师批阅意见： 成绩评定： 指导教师签字： 年 月 日 备注： 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。