XX学院实验报告实验名称姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1 实验内容本次实验分为如下2个子实验：(1)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，使每当按下‘KK1+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’；(2)定时应用实验：编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1s的方波，并用本装置的示波器功能来观察。
1.2 实验要求本次实验中2个子实验的实验要求如下：(1)计数应用实验：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MIR7，每当KK1+按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M”；(2)定时应用实验：将8254的计数器0和计数器1都设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。
二、实验原理与硬件连线2.1 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具有更优良的性能。
8254具有以下基本功能：(1)有三个地理的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=f CLKi÷f OUTi，其中f CLKi是输入时钟脉冲的频率，f OUTi是输出波形的频率。
图2-1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：RDA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2图2-1 8254内部结构图8254的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，成为方式控制字；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，由标示位来区分。
控制字格式如表4.5.1-4.5.3所示。
表2-1 8254的方式控制字格式表2-2 8254读出控制字格式表2-3 8254状态字格式8254实验单元电路图如下图所示：VCCCLK1.8432MHZ8251-TRCLK图2-2 8254实验电路原理图2.2 硬件连线(1)计数应用实验：系统总线XD0~XD7分别与8254单元D0~D7相连，系统总线XA1~XA2分别与8254单元A0~A1相连，系统总线的IOW#、IOR#、IOY0(0600H)、MIR7分别于8254单元的WR、RD、CS、OUT0相连，8254单元的CLK0与单次脉冲单元的KK1+相连，如图2-3；图2-3 计数应用实验连线图(2)定时应用实验：系统总线与8254单元类似于(1)中进行连线，然后将8254单元中的OUT0连接到CLK1，GA TE1连接VCC，OUT1连接到A/D转换单元的IN0。
AD转换单元A、B、C接地，并将D0~D7接到系统总线XD0~XD7上，并将WR、RD、CS、CLK分别连接到系统总线的IOW#、IOR#、IOY3(0680H)、CLK上。
如图2-4所示。
VCC图2-4 8254定时应用实验接线图三、设计思路、步骤和程序流程图3.1 设计思路(1)计数应用实验：将8254的计数器0设置为方式0，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1＋作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，首先让程序进入死循环等待中断，每当KK1＋按动5次后产生中断请求，调用中断程序，在屏幕上显示字符“M”。
(2)定时应用实验：利用8254的两个计数装载过大的初始值，其中计数器0的OUT作为计数器1的CLK的输入，当两个计数器的初值满足一定条件时，计数器1的OUT即为1s方波，并可通过软件的示波器直接观察。
3.2 实验步骤(1)计数应用实验：1.按图2-3连接电路；2.编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统；3.单击RUN按钮，运行实验程序，每连续按动5次KK1+，在界面的输出区会显示字符‘M’；4.改变计数值，验证8254的计数功能。
(2)定时应用实验1.按图2-4连接实验线路；2.编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统；3.运行程序，8254的OUT1会输出1s的方波，用软件自带的示波器功能进行观察。
3.3 程序流程图(1)计数应用实验：主程序流程图如图2-5图2-5 计数应用实验主程序流程图中断程序流程图如图2-6图2-6 计数应用实验中断程序流程图(2)定时应用实验：程序流程图如图2-7图2-7 定时应用程序流程图四、程序清单与执行结果4.1 程序清单(1)计数应用实验代码IOYO EQU 0600HA8254 EQU IOYO+00H*2B8254 EQU IOYO+01H*2C8254 EQU IOYO+02H*2CON8254 EQU IOYO+03H*2SSTACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, SS:SSTACKSTART: PUSH DSMOV AX,0000HMOV DS,AXMOV AX,OFFSET IRQ7MOV SI,003CHMOV [SI],AXMOV AX,CSMOV SI,003EHMOV [SI],AXCLIPOP DS;初始化主片8259MOV AL,11H ;初始化ICW1OUT 20H,ALMOV AL,08H ;初始化ICW2OUT 21H,ALMOV AL,04H ;初始化ICW3OUT 21H,ALMOV AL,01H ;初始化ICW4OUT 21H,ALMOV AL,6FH ;OCW1OUT 21H,AL;8254MOV DX,CON8254MOV AL,10HOUT DX,ALMOV DX,A8254MOV AL,04HOUT DX,ALSTIAA1: JMP AA1IRQ7: MOV DX,A8254MOV AL,04HOUT DX,ALMOV AX,014DHINT 10HMOV AX,0120HINT 10HMOV AL,20HOUT 20H,ALIRETCODE ENDSEND START(2)定时应用实验代码A8254 EQU 0600HB8254 EQU 0602HC8254 EQU 0604HCON8254 EQU 0606HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV DX,CON8254MOV AL,27HOUT DX,ALMOV DX,A8254MOV AL,10HOUT DX,ALMOV DX,CON8254MOV AL,67HOUT DX,ALMOV DX,B8254MOV AL,10HOUT DX,ALAA1:JMP AA1CODE ENDSEND START4.2 执行结果(1)计数应用实验的实验结果如图2-8，每按5次KK1+，就会打印一个‘M’，并且输出一个空格。
图2-8 计数应用实验(2)定时应用实验的实验结果如图2-9和图2-10，示波器会显示如下波形。
图2-9 定时应用实验（方波）图2-10 定时应用实验五、程序调试说明和实验感想5.1调试说明在实验中，需要将8254计数器0和计数器1都设置为方式3，用信号源1MHz作为CLK0，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，这样OUT1才会输出1s方波。
5.2 实验感想与收获通过本次实验，对8254的计数器有了深入的了解；对8254的内部接口和引脚有了充分的认识；对8254的工作方式、应用编程及其典型电路的接法有了全新的掌握。
纸上得来终觉浅，在对实验的实践中，实验前事先预习，实验中不断尝试，实验后总结复习，收获良多。
5.3 实验特色在计数应用实验中，通过改变计数输出字符‘M’，具有创新精神。
在定时应用实验中，通过输出不同方式的波形，融课内所学于实验中，具有个人特色。
5.4 展望如果有充裕的时间，还可以实现输出类似莫尔斯电码的效果，如按1次KK1+输出长信号，按1次KK2+输出短信号，长短信号组成莫尔斯电码。