8254 定时器实验报告

8254定时器实验报告主要探讨了8254定时/计数器在系统中的应用，通过级联两个计数器实现周期性控制发光二极管亮灭的效果，每间隔0.5秒交替变化。8254是Intel公司生产的可编程定时/计数器8253的一个变种，常用于IBM PC及其兼容机中，提供精确的时间延迟或频率测量功能。 8254芯片有三个独立的16位计数通道，每个通道可以工作在多种工作模式下，如计数、定时、波特率发生器等。在本实验中，两个计数器被级联使用，这种级联方式可以实现更长的计数周期，从而达到更精确的定时效果。级联时，其中一个计数器（通常为通道0）作为主计数器，另一个（例如通道1）作为从计数器，从计数器的计数值由主计数器的溢出信号驱动。 实验中，首先通过向8254的控制字寄存器（地址203H）写入特定的控制字来配置计数器的工作模式。例如，`00110110B`这个控制字设置了计数器0为二进制计数模式，门控信号由软件控制，且选择计数器0的输出到Gate0。然后，通过地址200H向计数器0加载初始计数值（这里是0xFFFFH），使得计数器从65535开始倒计数。接着，将计数器0的输出（即Gate0）连接到计数器1的输入，这样当计数器0计满溢出时，会触发计数器1开始计数。 接着，向8254的另一个控制字寄存器写入`01110010B`，配置计数器1为二进制计数模式，同样由软件控制门控，并将计数器1的输出连接到外部设备，这里可能是控制LED的电路。然后，向计数器1加载计数值0xFFH，使其从255开始计数。通过发送特定的指令到8254的端口，可以启动计数过程。 源程序中的汇编代码实现了上述操作，通过`OUT`指令向8254的控制和数据端口写入相应的值。当计数器0和1的计数完成时，它们会产生中断请求，通过处理中断服务程序，可以控制LED的状态。实验结果显示，LED以0.5秒为周期交替亮灭，同时在示波器上观察到的是与LED闪烁同步的方波输出。 实验的成功表明，8254定时器能够准确地执行定时任务，控制外部设备的工作，是计算机硬件系统中重要的时序控制部件。这样的实验有助于理解8254的工作原理，以及如何通过编程实现精确的时间控制。在实际应用中，8254广泛应用于各种需要时间间隔控制的场合，如实时操作系统调度、串行通信波特率生成、音频采样和视频显示同步等。