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可編程定時/計數器8253在揚(yang)聲(sheng)器中的應用(yong)技ji)/h1>

定時/計數器都(du)有定時或對(dui)外部事件計數的功能(neng)。通常,定時/計數器歸納起來一般(ban)有3種類型︰??

硬件計數器 可在簡(jian)單軟(ruan)件控制(zhi)下(xia)計數,特點是成本(ben)低,使用(yong)方便,但是專用(yong)性強,使用(yong)不廣泛。??

軟(ruan)件定時/計數器 特點是幾(ji)乎(hu)沒(mei)有硬件費用(yong),但他佔用(yong)CPU的運行時間,降低了(liao)CPU的工作效率。??

可編程定時/計數器 特點是工作靈活,而且不佔用(yong)CPU的運行時問,缺點是成本(ben)較xi)摺F渲鋅殺喑潭ㄊ計數器8253是一種使用(yong)較為普(pu)遍(bian)的可編程定時/計數器。??

可編程定時/計數器8253通過軟(ruan)件設(she)定,可以產生(sheng)各種時間延遲信號,他的使用(yong)非常廣泛,通常被用(yong)于定時控制(zhi)、延時、計數等場合,如定時刷新RAM、系(xi)統時鐘計時、揚(yang)聲(sheng)器的發音長短的控制(zhi)。在使用(yong)的時候(hou),需要進行嚴密的計算和(he)精確的測試,以yue)man)足(zu)不同的要求。??

1 可編程定時/計數器8253的工作原理(li)??

可編程定時/計數器8253是NMOS工藝(yi)制(zhi)成的大(da)規模集成電路,通過簡(jian)單編程可實現不同的功能(neng),圖1為可編程定時/計數器8253的基本(ben)原理(li)圖。??



從(cong)圖1可以看出,芯片內有3個獨立的計數器,分別為計數器0,計數器1,計數器2,每一個計數器都(du)是16位的,可以分別對(dui)他們qiao)she)定工作方式(通過控制(zhi)字設(she)定)。??

圖2為封裝後的8253引腳圖。

可編程定時/計數器8253可以za)τyong)在兩種情況下(xia)︰定時、計數。當用(yong)作定時器時bao) 梢匝 芳剖 藕爬叢匆話ban)為系(xi)統本(ben)身;當用(yong)作計數器時bao) 藕爬叢匆話ban)為系(xi)統文件。在揚(yang)聲(sheng)器驅動系(xi)統中,可編程定時/計數器8253是作定時器來使用(yong)的。??

圖2中對(dui)za)σ諾暮 迦縵xia)︰??

CLK0,CLK1,CLK2︰對(dui)za) 剖韉氖敝郵淙搿?
GATE0,GATE1,GATE2︰對(dui)za) 剖魘涑魴藕擰?
OUT0,OUT1,OUT2︰對(dui)za) 剖魘涑魴藕擰?
RD︰讀信號。低電平有效,讀出計數器的計數值送入緩沖器。??
WR︰寫信號。低電平有效,接收由緩沖器送來的數據。??
CS︰片選信號。低電平有效。只有在CS信號低電平時8253才能(neng)產生(sheng)讀寫操作,否則不會讀寫。??
A1~A0︰對(dui)3個計數器和(he)1個控制(zhi)寄存器端口進行尋址。??
D7~D0︰方式控制(zhi)字。可編程定時/計數器能(neng)正(zheng)確工作與否,與方式控制(zhi)字密切相關。方式控制(zhi)字格式如下(xia)︰

方式控制(zhi)字對(dui)za)ξ壞暮 寮菔植帷?


VCC︰+5 V電源。??
GND︰接地引腳。? ?

2 可編程定時/計數器8253在揚(yang)聲(sheng)器中的應用(yong)??

揚(yang)聲(sheng)器驅動系(xi)統的硬件組(zu)成如圖3所(suo)示。利用(yong)8253驅動揚(yang)聲(sheng)器發聲(sheng)是由shang)xi)統插件上(shang)8255的外圍電路來發出驅動信號的。如圖3中的SPK DATA和(he)TIM GATESPK就是接在8255的輸出端口上(shang)。其中TIM GATESPK控制(zhi)8253定時器來驅動揚(yang)聲(sheng)器,SPK DATA來控制(zhi)揚(yang)聲(sheng)器的門(men)電路。直接由門(men)電路驅動發出的聲(sheng)音比較難听,通過濾波器濾掉雜(za)波之後會更動听一些,所(suo)以最好如圖3所(suo)示加一個濾波器。??

??
(1)首(shou)先(xian)以yue) 掏嫉姆絞剿得魘褂yong)揚(yang)聲(sheng)器發聲(sheng)的過程,如圖4所(suo)示。

(2)可編程定時/計數器8253在揚(yang)聲(sheng)器中應用(yong)的編程。一般(ban)情況下(xia),8255的輸出端口地址為61H,分配給8253的控制(zhi)口地址為46H,3個計數器端口地址分別為40H,42H,44H,讓計數器2工作在模式3下(xia),可使8253作為定時器驅動揚(yang)聲(sheng)器發聲(sheng)。??

則編寫程序如下(xia)︰?


從(cong)程序中可以看到利用(yong)可編程定時bao) 剖253可以發出各種zhi)德實納sheng)音,只要在程序中稍微更改一下(xia)輸入時鐘頻率或計數初(chu)值即可實現。??

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