Таймер и генерация звука.

Для задания временных интервалов и формиро­вания сигналов с различными временными парамет­рами в IBM PC/XT применяется программируемый таймер 8253, в AT - 8254. С точки зрения программис­та они идентичны. В состав таймера входят: буфер шины данных, схема управления вводом-выводом и три независимых канала: канал 0, канал 1, канал 2.

Каждый канал содержит следующие регистры:

- состояния канала RS (8 разрядов);

- управляющего слова RSW (8 разрядов);

- буферного регистра OL (16 разрядов);

- регистра счетчика СЕ (16 разрядов);

- регистр констант пересчета CR (16 разрядов).

Каналы таймера подключаются к внешним ус­тройствам при помощи трех линий:

GATE - управляющий вход;

CLK (CLOCK) - вход тактовой частоты;

OUT - выход таймера.

Регистр счетчика СЕ работает в режиме вычитания. Его содержимое уменьшается по заднему фронту сиг­нала CLK при условии, что на вход GATE подан уро­вень логической единицы. В зависимости от режима боты таймера при достижения счетчиком СЕ нуля тем или иным способом изменяется выходной сигнал OUT.

Регистр констант пересчета CR может загружать­ся в регистр счетчика, если это требуется в текущем режиме работы таймера.

Схема взаимодействия регистров канала i (i=0,1,2):

Программирование канала осуществляется путем вывода управляющих слов в регистр управляющего слова и начального значения в его счетчики.

Однако на практике используются только 2 из них: второй и третий.

Режим 2 (генератор импульсов). При загрузке в регистр CR значения счетчика происходит автома­тическая пересылка его в счетчик СЕ. Если на входе GATE установлен высокий уровень сигнала (счет разрешен), то происходит декремент регистра СЕ с приходом каждого тактового импульса. Когда значе­ние счетчика становится равным 0, на выходе OUT генерируется короткий отрицательный импульс и происходит новая загрузка счетчика значением, на­ходящимся в регистре CR (новым или прежним). Если на вход GATE подается низкий уровень сигнала, то счет прекращается и на выходе OUT возникает высокий уровень сигнала (импульсы не выдаются). При новом разрешении счета происходит перезагруз­ка счетчика. Таким образом происходит генерация коротких импульсов с постоянной частотой, зависящей от числа в регистре CR.

Режим 3 (генератор меандра). Аналогичен режи­му 2, но длительность отрицательного и положитель­ных импульсов на выходе OUT за один цикл счетчика равны и составляют половину периода счета. Если в CR загружено четное число, то длительность положи­тельного и отрицательного импульсов равна n*Т/2, где n - число в CR, Т - период тактовых импульсов. Если в CR загружено нечетное число, то длительность положительного импульса равна (n+1)*Т/2, а отрица­тельного - (n-1)*Т/2. Таким образом генерируется последовательность чередующихся импульсов одина­ковой длительности.