Лекция №7. Программируемые интервальные таймеры-счетчики (ПИТ)

Краткий обзор функций BIOS.

Основные черты программных прерываний.

Программные прерывания функционируют так же, как и аппаратные прерывания. Программные прерывания не разделены по приоритетам, могут вызываться друг из друга. Аппаратное прерывание тоже может получить прерывание при выполнении программного прерывания.

Ассемблерная команда INT <номер типа прерывания>.

Реакции ЦП на эту команду:

1. Сохраняет свое состояние.

2. Определяет адрес ВП.

3. Загружает в СК содержимое ВП.

4. Приступает к выполнению соответствующей процедуры.

В языках высокого уровня также можно использовать программные прерывания. Они становятся доступны при объявлении в программе модуля DOS. * (WinDOS. *).

Procedure Intr (IntNo: byte; var Regs: registers); (если вызываем из Windows: var Regs: TRegisters).

Тип Registers определяют таким образом (для DOS):

Type Registers = record case integer of

0: (AX, BX, CX, DX, BP, SI, DI, DS, ES, Flags: word);

1: (AL, AH, BL, BH, CL, CH, DL, DH: byte) end;

Для Windows: Type TRegisters вместо Type Registers.

Один и тот же номер типа может содержать несколько функций: AH – номер функции, AL – номер подфункции.

№ Типа прерывания	Функция или группа функций
	Печать графической копии экрана
11 h	Оборудование RAM
12 h	Объем памяти
13 h	Управление НТМД
14 h	Управление последним портом
16 h	Управление клавиатурой
19 h	Перезапуск системы
33 h	Управление мышкой

Пример. Определение наличия сопроцессора.

Program Intr _ copr; uses Dos;

Var R: registers;

Begin Intr ($11, R);

If (R. AX and 2)<>0 then Writeln (‘Есть сопроцессор’) else Writeln (‘Сопроцессор отсутствует’); end.

Команда, используемая для обращения к памяти DOS: Procedure MSDOS (var Regs: registers);

Пример. Получить версию операционной системы.

Uses WinDOS, winCRT;

Var R: TRegisters;

Begin R. AH =$30; MSDOS (R);

Writeln (‘Версия ОС=’, R. AL, ‘:’, R. AH); End.

Программируемые интервальные таймеры-счетчики (ПИТ) предназначаются для:

- Для синхронизации компонентов автоматизированной системы во времени.

- Для формирования временных интервалов.

- Измерения длительности импульсов, частоты, периода сигнала.

- Деление частоты сигнала.

- Для подсчета числа событий.

Практически все ПИТ используют ТТЛ. Уровни ТТЛ: низкий – 0 В, высокий – 5 В.

Обобщенная функциональная схема ПИТ включает:

G A TE

Рис. 7.1 Обобщенная функциональная схема ПИТ.

Вход CLK при появлении на нем фронта импульса счетчик увеличивает или уменьшает содержимое регистра счетчика. В регистр счетчика можно записать некоторое число, которое называется константа пересчета, счетчик будет считать, начиная с этого значения. Содержимое регистра счетчика всегда отражает число импульсов, поступивших на вход CLK.

Вход GATE – входные ворота, служит для управления счетом. Если GATE = 1, счет разрешен, если GATE =0, счет запрещен.

Выход OUT – переключается в зависимости от выбранного режима работы. Если содержимое счетчика увеличивается при каждом импульсе на входе CLK, то при достижении максимального значения, выход переключается. Максимальное значение называется Terminal count. Если содержимое счетчика уменьшается при каждом импульсе на входе CLK, то выход OUT переключается, когда содержимое счетчика достигнет нуля. Это значение также называется Terminal Count. Выход OUT подключается к элементам автоматизированной системы для синхронизации действий.

Основные характеристики счетчиков-таймеров:

1. Разрешение - определяется числом бит в регистре счетчика. Эта характеристика говорит, до какого максимального значения счетчик может считать. Современные счетчики могут считать 16-48 двоичных разрядов.

2. Максимальная тактовая частота - определяет максимальную скорость, с которой можно переключать вход CLK. При большей максимальной тактовой частоте может считать быстрее. Максимальная частота счета: 1÷100 МГц.

Рассмотрим ПИТ Intel 8253, Intel 8254.

Эти таймеры программно-совместимы и отличаются быстродействием.

Технические характеристики:

1. Число независимых каналов – 3;

2. Число режимов работ канала – 6;

3. Разрешение каждого канала – 16 бит;

4. Содержимое регистра счетчика уменьшается с каждым импульсом на входе CLK. Terminal count наступает когда содержимое счетчика становится равным нулю;

5. Максимальная тактовая частота на входе CLK: Intel 8253 – 2 МГц, Intel 8254 – 8 МГц;

6. Формат счета импульсов – двоичный или двоично-десятичный;

7. КМОП-технология, напряжение питания - 3÷6 В, корпус по DIP -технологии, содержит 24 вывода.

7.1 Схема включения ПИТ к автоматизированной системе (АС).

Рис. 7.2 Схема включения ПИТ к АС.

- Выводы двунаправленные, используется трехстабильная шина данных. Передача статусной информации в процессор.

- , - входы сигналов управления чтения, записи. В машинах семейства IBM PC подключаются к , .

- - выбор кристалла, подключается в шине адреса посредством дешифратора адреса. Когда =1, линии переходят в состояние высокого импеданса – не разрешено чтение и запись; если =0, регистры таймера доступны для чтения или записи.