Режимы использования каналов интервального таймера. Диаграммы и особенности режимов.

СИСТЕМНЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР 8254. СХЕМА, НАЗНАЧЕНИЕ КАНАЛОВ, СИГНАЛЫ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ.

Системный интервальный таймер ПЭВМ.

Служит для задания временных интервалов и формирования сигналов с различными временными параметрами в ПЭВМ применяется программи-руемый таймер i8254

В состав таймера входят: буфер шины данных, схема управления вводом-выводом и три независимых канала, каждый из которых содержит регистр режима, схему управления каналом, буфер и 16-разрядный счетчик.

В ПЭВМ каналы таймера имеют следующее назначение:

Канал 0 - системные часы (IRQ0), режим 3, счетчик n=0 (65536)

Тактовая частота каждого канала равна 1, 193181 МГц, т.е. каждый такт имеет длительность 0, 84 мксек.

Вход GATE канала 0 всегда имеет высокий уровень, поэтому счет на этом канале разрешен всегда.

При начальной загрузке BIOS инициализирует этот канал для работы в режиме 3 со счетчиком 0 (т.е. 65536 декрементов на цикл счета).

Поэтому частота системных часов равна 1193181 / 65536 = 18.2 Гц, а сигнал на выходе канала 0 – Out 0, воспринимаемый контроллером прерываний, как сигнал прерывания IRQ0, инициирует вектор прерывания Int8 18, 2 раз в секунду (т.е. каждые 55 мсек).

Канал 1 - Регенерация памяти, режим 2, значение счетчика n = 18.

Канал 2 - генератор звука системного динамика или другое назначение пользователя (например, генерация псевдослучайных чисел), режим 3, значение счетчика n задается пользователем при программировании.

При генерации звука значение счетчика n канала 2 вычисляется по формуле n = 1193181 / f, где f - требуемая частота звука в герцах.

РЕЖИМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАНАЛОВ ИНТЕРВАЛЬНОГО ТАЙМЕРА. ДИАГРАММЫ И ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМОВ.

Режим 0 Прерывание терминального счета.

После записи управляющего слова в регистр режима канала на выходе ОUT устанавливается напряжение низкого уровня. Загрузка счетчика не изменяет это состояние. Затем начинается работа счетчика (декремент).

В момент, когда счетчик обнулится, на выходе OUT устанавливается напряжение высокого уровня и сохраняется до загрузки счетчика новым значением.

Счет возможен только при сигнале высокого уровня на входе GATE. Низкий уровень этого сигнала или ниспадающий фронт запрещают счет.

Перезагрузка счетчика во время счета приводит к остановке счета младшим байтом, загрузка старшего байта запускает новый цикл счета.

Минимально допустимое значение счетчика n равно 2.

Режим 2 Генератор частоты (периодический).

Каждый раз после достижения счетчиком нуля на выходе OUT появляется отрицательный импульс с длительностью один такт.

Перезагрузка значения n счетчика вступает в силу только после перезапуска счетчика.

При исчезновении сигнала высокого уровня на входе GATE прекращается счет и на выход OUT подается напряжение высокого уровня.

Перезапуск счетчика происходит при наличии на входе GATE сигнала высокого уровня.

Минимально допустимое значение счетчика n равно 4.

Режим 3 Генератор меандра (периодический).

Аналогичен режиму 2, но выходной сигнал имеет форму меандра, т.е. прямоугольной формы, где положительный уровень выходного сигнала занимает первый полупериод, а отрицательный - второй полупериод.

Если n (начальное значение счетчика) четно, то длительность положительного и отрицательного полупериодов равна t1, 2 = n ● T/2, а если n нечетно - то t1 = (n+1) ● T/2 и t2 = (n-1) ● Т/2 соответственно.

Низкий уровень сигнала на входе GATE запрещает счет, на выходе OUT устанавливается сигнал высокого уровня.

Высокий уровень GATE разрешает счет, а нарастание его запускает счетчик начального состояния. Значение счетчика n не менее 4.

Режим 5 Счетчик событий с автозагрузкой.

Отличие от режима 4 состоит в том, что каждое нарастание сигнала на входе GATE перезапускает счетчик.

Перезагрузка счетчика не влияет на текущий цикл, однако следующий цикл определяется вновь занесенным числом n.

Минимально допустимое значение счетчика n равно 1.