实验三: 可编程定时器/计数器.doc

简介：
本实验旨在帮助学生掌握8253可编程定时器计数器的基础运行机制及编码实现。作为广泛应用于微型计算机系统中的关键集成电路，8253主要负责数据处理或控制功能。具体介绍了两个主要的操作模式：模式0和模式3，其中模式0通常用于中断服务程序的启动，而模式3则常被用来完成特定的定时任务。在本阶段的实验中，首先对计数器进行初始化操作，在该模式下，每当接收到一个时钟周期后，计数值就会减少1个单位。这一过程持续进行直至计数器的值降至零。在完成接收N+1个时钟周期之后，即接收到第(N) 个周期后的下一个周期，输出端口OUT0的电压状态会被设置为高电平。通过手动调节时钟信号并实时监控输出端口的状态变化，实验人员能够有效评估该计数器组件的实际性能。在实验步骤二中，对计数器0和计数器1进行了设置，将其均配置为模式3的操作。当运行模式3时，8253将作为频率发生器使用，并产生稳定频率的方波。其中，计数值初始化设置为1000，这相当于十六进制的4096。由于在模式3运行期间，8253将进行二进制计数操作，因此每次计数值变化所需的时间间隔为系统时钟频率除以当前的计数值。例如，在本实验中，初始计数值设置为1000，导致每个周期时间为1MHz ÷ 1000 = 1KHz。由此可知，在当前配置下，OUT1端口将产生频率为1Hz的方波信号，通过示波器可以对其特性进行直观观测。实验流程涉及初始化计数器状态，并对当前数值进行获取与显示处理，同时实现按键输入检测功能。程序代码共分为两个模块：第一部分负责完成计数器0的初始配置参数设置及数值显示；第二部分则承担计数器0和1的模式切换任务，并设定相应的初始计数值。参考程序1负责完成计数器0的模式0设置以及计数值的读取与显示。程序2则负责完成了计数器0和计数器1的模式3设置，同时对相应的计数初值进行了赋值，并通过向$8253$的控制寄存器和相应的计数器地址发送数据来实现功能。在整个实验过程中,学生们将学习8253地址分配的具体内容 包括控制寄存器位于0x283H 多个计数器分别存储在0x280H和0x281H的位置 同时还需要掌握汇编语言编程的步骤 熟悉数据发送、读取和处理的方法 以及中断的应用方式 比如通过INT 16h来检测键盘输入通过该实验，学生们不仅能够深入理解8253的工作机制，这些技能的掌握程度能得到显著提升。而这一实践经历则对于计算机科学的学习以及未来的职业发展而言，将为他们提供宝贵的实践经验。