Программирование таймера на уровне портов

Для чего вам может понадобиться перепрограммирование каналов таймера?

Если вам надо повысить точность измерения времени, выполняемого с помощью канала 0 таймера, вы можете увеличить частоту генерируемых этим каналом импульсов (стандартно 18,2 Гц). По окончании измерений режим работы канала необходимо восстановить для правильной работы системы.

Канал 2, подключенный к громкоговорителю, вы можете использовать для генерации различных звуков или музыки, о чем мы расскажем немного позже. Этот же канал пригодится и для генерации случайных чисел.

Таймеру соответствуют четыре порта ввода/вывода со следующими адресами:

· 40h - канал 0;

· 41h - канал 1;

· 42h - канал 2;

· 43h - управляющий регистр

Формат управляющего регистра

Приведем формат управляющего регистра:

Поля регистра	Описание
	Поле BCD: 0 - двоичный режим; 1 - двоично-десятичный режим
1-3	Поле M: 000 - режим 0; 001 - режим 1; X10 - режим 2; X11 - режим 3; 100 - режим 4; 101 - режим 5
4-5	Поле RW: 00 - код команды CLC (запомнить CE); 01 - чтение/запись старшего байта; 10 - чтение/запись младшего байта; 11 - чтение/запись младшего, затем старшего байта
6-7	Поле SC: 00 - канал 0; 01 - канал 1; 10 - канал 2; 11 - код команды RBC (чтение состояния канала)

Поле BCD определяет формат константы, использующейся для счета - двоичный или двоично-десятичный. В двоично-десятичном режиме константа задается в диапазоне 1-9999.

Поле M определяет режимы работы таймера:

· 0 - прерывание от таймера;

· 1 - программируемый ждущий мультивибратор;

· 2 - программируемый генератор импульсов;

· 3 - генератор меандра;

· 4 - программно-запускаемый одновибратор;

· 5 - аппаратно-запускаемый одновибратор

Мы будем рассматривать только режим 3, так как именно он используется в каналах 0 и 2.

Поле RW определяет способ загрузки констант через однобайтовый порт. Если в этом поле задано значение 00, это управляющее слово будет использоваться для фиксации текущего содержимого регистров счетчика CE в буферном регистре OL с целью чтения программой. Это код команды CLC - фиксация регистров. Код канала, для которого будет выполняться фиксация, должен быть указан в поле SC. Поля M и BCD при этом не используются.

Поле SC определяет номер канала, для которого предназначено управляющее слово. Если в этом поле задано значение 11, будет выполняться чтение состояния канала.

Формат команды чтения слова состояния канала

С помощью команды чтения слова состояния канала вы можете выполнять операции чтения состояния каналов либо запоминание регистра счетчика CE каналов. Можно выполнять эти операции как для отдельных каналов, так и для всех каналов одновременно .

Приведем формат команды RBC чтения слова состояния канала:

Поле	Описание
	Всегда равно 0
	1 - выбор канала 0
	1 - выбор канала 1
	1 - выбор канала 2
	Поле STAT: 0 - читать состояние каналов; 1 - не читать состояние каналов
	Поле CNT: 0 - запомнить текущее содержимое CE; 1 - не запоминать содержимое CE
6-7	код команды RBC - 11

Формат слова состояния канала

Формат слова состояния канала напоминает формат регистра управляющего слова, за исключением двух старших разрядов 7 и 6:

Поля регистра	Описание
	Поле BCD: 0 - двоичный режим; 1 - двоично-десятичный режим
1-3	Поле M: 000 - режим 0; 001 - режим 1; X10 - режим 2; X11 - режим 3; 100 - режим 4; 101 - режим 5
4-5	Поле RW: 00 - код команды CLC (запомнить CE); 01 - чтение/запись старшего байта; 10 - чтение/запись младшего байта; 11 - чтение/запись младшего, затем старшего байта
	FN: флаг перезагрузки констант
	OUT: состояние выхода OUT

 

Разряд FN используется, в основном, в режимах 1 и 5 для определения, произошла ли загрузка константы из регистра CR в регистр счетчика CE.

Разряд OUT позволяет определить состояние выходной линии канала OUT в момент выполнения команды RBC.

Последовательность действий

Для программирования канала таймера необходимо выполнить следующую последовательность действий:

· вывести в порт управляющего регистра с адресом 43h управляющее слово;

· требуемое значение счетчика посылается в порт канала (адреса 40h-42h), причем вначале выводится младший, а затем старший байты значения счетчика.

Сразу после этого канал таймера начнет выполнять требуемую функцию.

Для чтения текущего содержимого счетчика CE необходимо выполнить следующее:

· вывести в порт управляющего регистра код команды CLC (команда запоминания содержимого регистра CE);

· вывести в порт управляющего регистра код команды запроса на чтение/запись в регистры канала (поле RW должно содержать 11);

· двумя последовательными командами ввода из порта нужного канала ввести младший и старший байты текущего сосотояния счетчика CE.

Программа TIMERST

Приведем исходный текст программы TIMERST, отображающей слово состояния и содержимое счетчика для всех трех каналов таймера (листинг 1.1).

Листинг 1.1. Файл timerst\timerst.с

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

Int main()

{

unsigned i;

printf("\n\nКанал 0\n-------\n");

// Читаем слово состояния канала,

// команда 0xe2 = 11100010B

outp(0x43, 0xe2);

printf("\nСлово состояния канала: %02.2X",

inp(0x40));

// Читаем текущее состояние регистра счетчика

// канала. Для этого вначале выдаем команду CLC

// для канала 0. Код этой команды - 0x00

outp(0x43, 0x00);

// Вводим младший и старший байты счетчика

// и отображаем его.

i = inp(0x40);

i = (inp(0x40) << 8) + i;

printf("\nРегистр счетчика: %04.4X",i);

// Повторяем те же действия для 1 и 2 каналов.

printf("\n\nКанал 1\n-------\n");

outp(0x43, 0xe4);

printf("\nСлово состояния канала: %02.2X",inp(0x41));

outp(0x43, 0x40);

i = inp(0x41);

i = (inp(0x41) << 8) + i;

printf("\nРегистр счетчика: %04.4X",i);

printf("\n\nКанал 2\n-------\n");

outp(0x43, 0xe8);

printf("\nСлово состояния канала: %02.2X",inp(0x42));

outp(0x43, 0x80);

i = inp(0x42);

i = (inp(0x42) << 8) + i;

printf("\nРегистр счетчика: %04.4X",i);

return 0;

}

 

4 Задание

1 Определить отображающее слово состояния и содержимое счетчика для всех трех каналов таймера.

 

5 Контрольные вопросы

1 Микросхемы таймера 8253 и 8254.

2 Режимы работы таймера.

3 Каналы таймера.