1、8253丘弭速聘01的應用南京航空航天大學機電學院(210016)韓世進張樂年摘要：由AT89C52和2片8253芯片及一些外國器件組成的流速測量儀，實現8珞流速的同步測量。儀M中采用I/O口模擬8253時序實現對8253的操作，并給出了8253用于亨件計敷時所存在的問題及解決方法。關綻詞：8253芯片單片機流速.測量養蔽P2口的高4位/選擇控制寄存器/初始值低位00屏蔽P2口的高4位選擇計數器。的寄存器初始值高位00/屏蔽P2口的高4位/選擇計致器。的寄存器8253簡介8253是一種廣泛應用的可編程定時/計致芯片，其計數頻率為02MHz,最高計數時鐘頻率可達2.6MHz°8253芯

2、片有3個計數器，每個計數器都由一個16位鎖存器和一個16位計數寄存器組成。每個計數器都有時鐘輸入信號CLK和門控信號GATE及一個輸出信號OUT。每個通道都有6種可編程選擇的工作方式，而每一種工作方式，都由時鐘輸入信號CLK確定計數器的遞減速率。1 系統概況本文所介紹的流速測量系統由傳感器部分和測景部分組成，主要用于水流流速的測量。2.1傳感部分傳感器部分由一個水流流速測量桿和調理電路組成。測量桿示意圖如圖1所示。測域時將測量桿的底端放入水中。測量桿的底端有一旋槳，旋槳葉片邊緣有反光面。測量桿頂端有一光源和一個光敏三極管，二者之間用不透明的隔板隔開。光源發出的光通過光纖照射到測量桿底端的旋槳上

3、。當旋槳葉片邊緣的反光面旋轉到正對光源時便將光反射.反射光通過另一光纖照射到光敏三極管上，當水流動時水流推動旋槳不斷轉動，從而引起了光敏三極管的循環導通、截止。通過調理電路可產生脈沖信號。檢測該脈沖信號，即對脈沖數進行計數，對照脈沖信號與水流流速之間的關系便可測得水流的流速。2.2測部分測量部分為AT89C52單片機系統。該系統對傳感器產生的脈沖信號進行計數并將其轉換為流速顯示出來。為了在低成本下實現8路流速的同時測量，該系統采用了2片8253對其中的6路信號進行測重，另2路信號分別接到AT98C52的外部中斷。和外部中斷1腳，利用外部中斷進行測量。由于本系統中有鍵盤、顯示、外部PC存儲和串行

4、通信等功能，如采用一般的8253接法，即利用門控信號GATE控制計數器是否計數，則AT89C52的I/O口就不夠用。因此采用如圖2所示的接法，將所有門控信號GATE接到電源正極上，所有的輸出信號OUT懸空，編程時通過模擬8253的時序實現對8253的操作。3軟件設計3.18253計敷本系統中的8253在方式0下計數，其初始化C51程序如下(只給出計數器0的初始化程序，計數器1、2的初始化程序與計數器。類似)：voidInit_82S3(unsignedcharbase)unsignedchartemp；CSO=1；CS1=1；WR=1；RD=1；Pl=0x30；WR=0；/選計敷器0,工作方式

5、0,計敗器讀/寫順序：先低位后高位，二進制計數temp=P2；temp&=0xf0|P2=templ(base<*>3)；WR=L；CSO=1；CS1=1;Pl=0x00；WR=0;/temp=P2;temp&=0xf0;P2=templ(base)；WR=1；CSO=1,CS1=1；Pl=0x00;WR=0;temp=P2；emp&=0xf0;P2=templ(base)；WR=1；CSO=1;CSl=l;17<MAMM>2003年必94W第1路信號第2路信號15第3路信號第4路信號第5路信號第6路信晝第7路信業第8路信河17J6IFOUTOG

6、ATEO>CLKOOUTIGATE18253_1>CLK1RDWR0UT2GATE2A0CLK2AlOUTOGATEOCLKO21csokINTIINTOPIOPllP12P13P14P15P16P1719 A0Al8DO7DI6D25D34D43D52D61D7、DPI、D12、D23、D34D45D56D67D78P2=templOxOf；8253在非選中狀態RD=O；temp=P2；temp&=OxfO;/屏蔽P2口的高4位Pl=Oxff；/讀取Pl口數據時先向P1口發全1P2=templ(base+port)；選擇相應計數寄存器VaHPlj/讀取低位數據放置在Va】

7、中10913亙1716OUTiGATE1>CLK18253_20UT2GATE2CLK2CSRDWR8DO/7DIz6D2/5D3y4D43D5y2D61D7y:21CS1,221514VCC?3119T1TOEA/VPXIX2A019 Al17I?圖28253與CPU連接原理圖系統中8253數據的讀取也采用了模擬8253的時序來實現，其C51源程序如下：unsignedintRead_8253(unsignedcharbasevunsignedcharport)/port取0、1、2,分別讀計數器0、1、2計數值(unsignedintVai;/定義8位計數返回值變最unsignedc

8、hartemp,low；CSO=1;CS1=1；WR=1；RD=1；switch(port)case0：P1=0x00；break；case1:Pl=0x40；break;case2：P1=0x80；break；WR=Ojtemp=P2；temp&=0xf0;P2=templ(base+3);WR=1；P2=templ0x0f;RD=O；temp=P2；temp&=0xf0;Pl=Oxff；/計數器。飛讀計數器1飛讀/計數器2飛讀/屏蔽P2口的高4位/選擇控制寄存器/8253在非選中狀態/屏般P2口的高4位/讀取P1口數據時先向P1口發全1P2=templ(base+port)

9、；/選擇相應計數寄存器low=Pl；/讀取低位數據放置在變量low中RD=1；temp=P2；temp&=OxfO；一18_屏敲P2口的高4位RD=1；temp=P2；21A0/22AlZ23CSO/24CS1/2526272810113029P20P2189C52P22P23P24P25P26P27temp&=OxfO;/屏蔽P2口的高4位P2=templOxOf；/8253在非選中狀態Return(Val<<8)+low)；/將高低位組成8位并返回RXDTXDALE/FPSEN依據圖2,以上源程序中對2片8253操作時應帶入的形式參數base分別取0x08和0x

10、04。在程序開始運行時初始化8253,計數開始時讀取8253中的數值，計數結束后再讀取一次，這2個數值的差值即為所計脈沖的個數。通過流速公式即可得到當前水流的流速。3.2外部中斷計數中斷計數的原理是利用傳感器信號觸發外部中斷，每次進入中斷后計數值增加1,其C51程序如下：/外部中斷。處理程序/voidlnt_0(void)interrupt0using1(if(bMeaSuring=l)判斷是否正在測量N+;/如正在測度則計數值增加1RESETRDw3.38253計數時出現的何題和解決辦法由于8253沒有自動復位功能，所以在被寫入控制字之前各計敷器的工作方式和計數常數都是隨機的。為了有效地使8

11、253完成計數功能，必須對8253進行初始化。但是8253芯片的缺點是計數常數的裝入必須嚴格地依賴于時鐘輸入，即計敷常數必須經過時鐘輸入端的一個上升沿和緊隨其后的一個下降沿之后才能被裝入指定計數寄存器。如果不滴足這一條件則計數常數不會被裝人。在本系統中筆者對8253裝入的初值定為0x00,在常規程序中第一次計數的結果為：用0x00減去計數結束時計數寄存器中的值。這樣會帶來一個何題，即當CLK端有脈沖輸入時計敷結果不會出錯？而當CLK端沒有昧沖輸<«MMJVMJV|>2003941ADjiC812隼片機A/D轉換及軟件校準方攜湖北荊州江漢石油學院電子與信息工程系（43402

12、3）馮金棟徐愛鈞易金生摘要：美國AD公司的一種嵌入式FlashMCU微轉換器ADpC812,并將其用于數據采集時的A/D轉換，以進一步提高ADC梢度的一種軟件解決辦法。關鍵詞：數據采集AD|iC812A/D轉換軟件校準ADg,C812是美國AD公司1999年推出的新一代帶有嵌入式FlashMCU和多通道12位A/D的微轉換器，它是一種真正的單片在系統可編程全智能的、完整的數據采集系統芯片。該芯片采用先進的混合信號處理的IC工藝，因而顯著地提高了數據采集系統的性能、大幅度地減少了開發時間和成本，52腳LeadPlasticQuadFlat封裝，體積小（總面積小于15mmxl5mm）o1ADpC8

13、12芯片特性AD頭C812內部功能框圖如圖1所示。該芯片的內核是：增強型的8052,與8051兼容，額定工作頻率為12MHz（最大16MHz），有3個16位定時/計數器，32條可編程的I/O線，端口3具有高電流驅動能力，9個中斷源，2個優先級。片內存儲器有8KB片內閃速/電擦除程序存儲器，640B片內閃速/電擦除數據存儲器，256B片內敏據RAM。此外，還有片內充電泵，不需要外部提供擦除/寫入電壓VPPo外部可擴充16MB數據地址空間和64KB程序地址空間。在模擬輸入/輸出方面：片內集成有8通道12位高精度ADC,片內40ppm/X電壓基準，采樣速率達200KSps,具有DMA控制的高速A/D

14、至RAM捕獲能力，2個12位電壓輸出D/A,具有片內溫度傳感器。片內還集成有UART串行接口I/O,與PC兼容的串行接口和SPI串行接口，帶有看門狗定時器和電源監視器。MCU芯片內核和模擬轉換器二者均有正常、空閑和掉電3種工作模式，并提供了適合于低功耗應用的、靈活的電源管理方案。（接上頁）罕圖3計數程序流程圖入、計數結束時，讀出的計數寄存器中的值不為原來裝入的初值，而是一個隨機數。因此計數結果必然是償誤的。為避免這一錯誤，可按照如圖3所示的流程圖編寫計數程序（圖3中只給出了一個計數器用于計數時的處理方法，多個計數器的用法與其類似）。圖中bFlag標志計數器在初始化后是否經歷了一次有時鐘輸入的計數過程，因為第一次計數的