PIT/Intel 8254

PIT : Programmable Interval Timer (Intel 8254)

目次

基礎知識

PITとは

Programmable Interval Timerの略で、システムのタイマー、カウンタなどに使用する。
PITには3つのタイマーがあり、メトロノームやキッチンタイマーのような働きをする。

PIT詳細

AT互換機では、1,193,182Hzのクロックで動作している。
1,193,182Hz = 1,193,182クロック/秒。
カウント値を0x2e9c(11932)に設定することで、11932回カウントする毎に割り込みが発生する。
1,193,182 / 11932 ≒ 100。1秒に100回割り込みが発生する。 = 0.01秒に1回割り込みが発生する。

割り込み回数の設定値表

誤差0の設定値表

1秒あたりの誤差が0の割り込み回数は以下の通りです。
ですが、ハードウェアなんて適当なものだと思うので、少しくらい誤差があったほうが逆にぴったりになる気もします。(推測)

基本的には、回数が増えるにつれて、1秒あたりの誤差はどんどん増えていくので、1回の論理的誤差が0だからといって、実際の誤差が少ないとは限りません。
実際に調べてみる必要があるでしょう。

ただし、これらのカウント数だと、0.1秒や、0.01秒などの10進数の小数点数がとれないのであしからず。
1/14551秒とか、1/29102秒という単位で使えばいいかと思います。

計測結果

処理が追いつかない。orz...
QEMUで14551/sだと、ぜんぜん処理が追いつきませんでした。
割り込みの取りこぼしが明らかに多く、14551回カウントするのに2,3秒かかりました。。

I/Oポート、レジスタ

PITのI/Oポートマップ

コントロールレジスタ (Port:0x0043)

カウントモード (bit:0)

• 0:2進数カウント
• 1:BCDカウント(2進化10進。こんなもので来ても困る。(そのまま表示の場合意外と使える。それ以外でも計算が簡単 by skyblue-tks))

動作モード (bit:1～3)

• 000:モード0（ターミナルカウント）指定したカウント値を0まで減算し、0になったらOUT信号を"H"にする。
• 001:モード1（プログラマブルワンショット）指定した長さのワンショットパルス（OUT信号を"L")を出力する。
• *10:モード2（レートジェネレータ）入力クロックをｎ分周する。
• *11:モード3（方形波レートジェネレータ）入力クロックを出力デューティ比50%で ｎ分周する。
• 100:モード4（ソフトウェアトリガストローブ）指定したカウントが終了するとストローブパルスを出力する。
• 101:モード5（ハードウェアトリガストローブ）外部トリガ入力によりカウントを開始し、カウントが終了するとストローブパルスを出力する。

カウンタアクセスモード (bit:4,5)

• 00:カウント値ラッチ
• 01:下位8bitのリードロード
• 10:上位8bitのリードロード
• 11:16bitリードロード（下位8bit、上位8bitの順）

カウンタレジスタ指定 (bit:6,7)

• 00:カウンタ0
• 01:カウンタ1
• 10:カウンタ2
• 11:リードバックコマンド

参考ソース

#define	PORT_PIT_COUNTER0	( 0x0040 )		//カウンタ0
#define	PORT_PIT_COUNTER1	( 0x0041 )		//カウンタ1
#define	PORT_PIT_COUNTER2	( 0x0042 )		//カウンタ2
#define	PORT_PIT_CONTROL	( 0x0043 )		//コントロール

/*******************************************************************************
	PIT初期化
*******************************************************************************/
	Out1( PORT_PIT_CONTROL, 0x34 );		//カウンタ0, 16bitリードロード（下位8bit、上位8bitの順）, モード2（レートジェネレータ）, 2進数カウント
	Out1( PORT_PIT_COUNTER0, 0x9c );	//カウンタ値Low
	Out1( PORT_PIT_COUNTER0, 0x2e );	//カウンタ値High

参考・関連

• IC collection i8253,i8254
• &ref(): File not found: "Intel 8254 Programmable Interval Timer.pdf" at page "PIT/Intel 8254";