实验目的

学生在课堂上仅仅通过了理论的学习，还需要对所学知识有个直观而生动的了解，这个实验可以使学生更深刻的理解8253A定时/计数器的各种工作方式的特点；通过观察实验波形，可直观地了解这几种工作方式的异同。

实验内容

编写程序分别显示2、3工作方式下的波形。要求2方式的输出频率为1000Hz，3方式的输出频率为2000Hz。本实验使用8253A的定时/计数器0，GATE0通过K1接到+5V或地，CLK0接1MHZ的时钟脉冲，OUT2接示波器观测输出波形（连接线见图1-1示）。
采用定时器0和定时器1的级联方式，要求定时器0采用2方式，定时器1采用3方式，观测定时器0和定时器1输出波形（时间常数自定，连接线见图1-2示）。

实验线路连接

图1-1 实验连线图

图1-2 实验连线图

接线图如下：
2,3方式线路图：

2,3级联线路图：

实验编程提示

编写3个实验程序（分别是2，3方式，级联方式）并分别执行。作为第1个接口技术的实验，要注意在实验平台上程序的编写格式，程序的编译、下载和调试过程。
注意：首先调试2、3方式，最后调试级联方式。
实验代码如下：

2方式：

code segment
  start:mov dx,283h
      mov al,00110100b	;0号计数器，读写两个字节，2号方式，二进制计数
      out dx,al		    ;写入控制命令字寄存器
      mov dx,280h		;0号计数器数据口
      mov al,e8h		    ;设置计数初值的低字节
      out dx,al		    ;先送低字节到0号计数器
      mov al,03h		    ;设置计数初值的高字节
      out dx,al		    ;再送高字节到0号计数器
      mov ah,4ch		    ;程序结束
      int 21h
code ends
     end start

3方式：

code segment
  start:mov dx,283h
      mov al,00110110b	;0号计数器，读写两个字节，3号方式，二进制计数
      out dx,al		    ;写入控制命令字寄存器
      mov dx,280h		;0号计数器数据口
      mov al,f4h		    ;设置计数初值的低字节
      out dx,al		    ;先送低字节到0号计数器
      mov al,01h		    ;设置计数初值的高字节
      out dx,al		    ;再送高字节到0号计数器
      mov ah,4ch		    ;程序结束
      int 21h
code ends
     end start

2,3级联：

;2,3方式级联
data segment
data ends
code segment
assume cs:code,ds:data
start: mov ax,data
mov ds,ax		;开始程序，没啥实际意义
mov dx,283H	;命令口
mov al,00110100B	;0计数器，读写两个字节，使用方式2，时间常数使用二进制计数
out dx,al		;写入控制命令字寄存器
mov ax,0100H	;设置计数初值，因为是两个字节，所以分两次输入，中间需要将AH赋值给到AL
mov dx,280H	;0号计数器数据口
out dx,al		;先送低字节到0号计数器
mov al,ah		;取高字节送AL
out dx,al		;再送高字节到0号计数器
mov dx,283h	;命令口
mov al,76H	;01110110，即使用1号计数器，同样读写两个字节，使用方式3，二进制计数
out dx,al		;写入新的控制命令字寄存器
mov ax,0010H	;设置计数初值
mov dx,281h	;1号计数器数据口
out dx,al		;先送低字节到1号计数器
mov al,ah		;取高字节送AL
out dx,al		;再送高字节到1号计数器
code ends		;程序结束
end start

实验步骤

根据原理图正确连接实验线路（需要连接红线）。
正确理解实验原理。
方式2：当写入计数初值后，启动计数器开始减1计数，直到减到1时，OUT输出一个宽度为时钟CLK周期的低电平，接着又变回高电平，且计数初值自动重装，开始下一轮计数，如此往复，不停地输出连续的负脉冲。
方式3：该方式产生占空比为1:1（N为偶数）或接近1:1（N为奇数）的连续方波。方波的周期=计数初值×时钟脉冲的周期。改变计数初值就可以改变输出方波的频率。
方式2,3级联：以方式2所产生的脉冲作为方式3的CLK时钟，最后的表现形式为方式3的表现形式，频率为方式2,3设定的频率相乘。
编写实验程序，并上机调试，观察实验结果。

方式2：由于实验要求2方式输出频率为1000Hz，因此根据公式1MHz/1000= N，得到计数器的初值为1000，转化为16进制也就是3e8H。那么示波器的显示应该是周期为1000us，并且低电平的时间为1/N-1也就是1/999，如图所示结果正确。
下图为方式2的波形：

将波形放大之后：

方式3：由于实验要求3方式的输出频率为2000Hz，因此根据公式1MHz/2000=N，得到计数器初值为500，转化为16进制也就是1f4H。那么示波器的显示应该是周期为500us的方波，高电平与低电平比为1:1。波形如下图所示，结果正确。

方式2,3级联：这里给2方式的计数器初值0100H，给3方式的计数器初值0010H，这样给3方式计数器的输入频率就为2方式计数器的输出频率，然后3方式计数器的输出周期为:

如下图所示，结果正确。

思考题

用示波器观测方式0-5，它们所展示的波形如何。

在进行这四种方式观察的时候，代码和之前使用的方式2,3的代码类似，只对初始化命令中有关方式的命令字进行修改。

方式0：当写入计数初值后，启动计数器开始计数，OUT信号变为低电平，并维持低电平至减法计数器的内容减到0时，停止工作，OUT信号变为高电平，并维持高电平到再次写入新的计数值

方式1：方式1是需要硬启动，需要给GATE的上升沿，所以先输入CLK信号，然后给GATE一个上升沿，使其开始计时，低电平的时间为1000us，因为初值为1000，所以输出正确。

方式4：也是同样通过计数的方式，是软启动，GATE接高电平，然后送初值1000，它低电平的时间应该为时钟的倒数，所以应该为1/1Mhz，为1us，如下图所示，输出正确。

方式5：需要一个GATE的上升沿将其启动触发，是硬启动，其低电平的周期仍然为1/1MHz，所以为1us。