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1、可编程计数器/定时器8253,第 7 章,本次课的主要内容,可编程接口芯片8253 基本功能 内部结构与外部特性 控制字 初始化 应用举例,1.概述,定时中断 定时检测 定时扫描 定时显示 计数,实现定时或延时的三种方法,软件延时 不可编程硬件定时电路 可编程定时电路,定时或计数的工作实质均体现为对脉冲信号的计数，如果计数的对象是标准的内部时钟信号，由于其周期恒定，故计数值就恒定地对应于一定的时间，这一过程即为定时，如果计数的对象是与外部过程相对应的脉冲信号（周期可以不相等），则此时即为计数。,2. 8253的主要功能,一片8253上有三个独立的16位计数器通道，可作为定时器或计数器使用。 每
2、个计数器都可设定为按照二进制或二进制编码的十进制(BCD)计数。 每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变。 每个计数器的速率可高达2MHz。,接收CPU发来的片选信号、地址信号和读写信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。,实现与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器。用以传送CPU向8253的控制信息、数据信息以及CPU从8253读取的状态信息。,由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。,3. 内部结构,一个定时器/计数器通道，其核心是一个16位可预先置数的递减计数器。,计数器结构： 16位的计数初值寄存器CR 16位的计数执行部件CE 16位
3、的输出锁存器OL,4.外部引脚,通道的定时/计数脉冲输入引脚 。,通道的门控信号输入引脚，门控信号的作用与通道的工作方式有关。,通道的定时/计数到信号输出引脚，输出信号的形式由通道工作方式确定。,控制信号与执行的操作之间的对应关系,5、8253的控制字,方式选择控制字（P173 图7.21） 设置内容：选择计数器、工作方式、计数数制及读/写格式,6、8253的初始化编程,（1）写入通道控制字，规定通道的工作方式。 设置控制字命令 控制端口,包括如下步骤：,（2）设置计数初始值命令 若规定只写低8位，则高8位自动置0，若规定只写高8位，则低8位自动置0。若为16位计数值则分两次写入，先写低8位，
4、后写高8位。 设置初始值 计数器端口,例1、设8253的端口地址为：04H07H，要使计数器1工作在方式0，仅用8位二进制计数，计数值为128，进行初始化编程。,解：控制字为：01010000B = 50H,初始化程序： MOV AL，50H OUT 07H，AL MOV AL，80H OUT 05H，AL,例2、设系统中的8253的端口地址为40H43H。 该8253各计数器处于如下工作方式： 计数器0工作在方式0，计数次数110，二进制计数； 计数器1工作在方式3，计数1000，BCD计数； 计数器2工作在方式2，计数20000，二进制计数。,解：计数器0 方式选择控制字为：00 01 0
5、00 010H，计数值6EH 计数器1 方式选择控制字为：01 10 011 167H ，计数值10H 计数器2 方式选择控制字为：10 11 010 00B4H，计数值4E20H,初始化程序：,MOVAL,10H OUT43H,AL MOVAL,6EH OUT40H,AL MOVAL,67H OUT43H,AL MOVAL,10H OUT41H,AL MOVAL,0B4H OUT43H,AL MOVAX,4E20H OUT42H,AL MOVAL,AH OUT42H,AL,；计数器0初始化,；计数器1初始化,；计数器2初始化,7. 8253的工作方式,总体原则： 1）控制字CW写入计数器，所
6、有的控制逻辑电路立即复位，输出端进入初始状态。,3）在输入脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采样。不同的工作方式，GATE信号的触发方式有不同规定，电平触发、边沿触发或两种触发方式都允许。,2）计数初始值写入后，经过一个CLK脉冲，才由计数初值寄存器CR送入计数执行部件CE开始计数。在输入脉冲CLK的下降沿，计数器作减1计数。计数器的最大初始值是,0，用二进制计数时0相当于216，用BCD码时，0相当于104。,8253门控信号GATE的控制功能,（1）方式0（计数结束中断）和方式4（软件触发选通）,软件触发计数方式 1）启动/停止：当写入计数值，就可启动计数器减1计数。减1至0，停止计数
7、。 2）输出： 方式0写入CW后，OUT低，减1至0，OUT变高。 方式4写入CW后，OUT高，减1至0，OUT输出负脉冲。 3）GATE作用：GATE1，允许计数；GATE=0禁止计数。 4）计数过程中CR变化：按新的计数值计数。 5）重新计数：不能。,（2）方式1（可编程单脉冲）和方式5（硬件触发选通）,硬件触发计数方式 1）启动/停止：当写入计数值，由GATE信号的上升沿启动计数器减1计数。减1至0，停止计数。 2）输出： 方式1写入CW、CR后，GATE，OUT低，减至0，OUT变高。 方式5写入CW、CR后，GATE，OUT高，减至0，OUT输出负脉冲。 3）GATE作用：GATE，
8、触发计数；GATE和 =0禁止计数。 4）计数过程中CR变化：不影响。 5）重新计数：CR自动CE，由GATE触发。,（3）方式2（脉冲发生器）,软件触发计数方式 1）启动/停止：当写入计数值，就可启动计数器减1计数。 2）输出： 写入CW后，OUT高，减1至1，OUT变低，经过一个CLK以后，OUT恢复为高，计数器重新开始计数 。 3）GATE作用：GATE 1，允许计数； GATE，启动计数；GATE=0，禁止计数。 4）计数过程中CR变化：下一轮按新值计数。 5）重新计数：可自动重装CE，自动重新计数。,GATE,周期性的输出负脉冲。,（4）方式3（方波发生器）,软件触发计数方式 1）启
9、动/停止：当写入计数值，就启动计数器减1计数。 2）输出： 写入CW后，OUT高，当计数到N/2（或(N+1)/2）时，输出变低，继续计数到0，使输出变高，计数器重新开始计数 。 3）GATE作用：GATE1，允许计数；GATE，启动计数；GATE=0，禁止计数。 4）计数过程中CR变化：下一轮（下半轮）按新值计数。 5）重新计数：可自动重装CE，自动重新计数。,GATE,8253工作方式小结,1）方式2(分频器)、方式4(软件触发选通)和方式5(硬件触发选通)，它们的输出波形相同，都是宽度为1个CLK周期的负脉冲。区别是，方式2是自动重复工作的，而方式4需由软件(设置计数值)触发启动，方式5需由门控GATE信号触发启动。,2）在6种工作方式中，只有方式0，在写入控制字后输出为低；其余5种方式，都是在写入控制字后输出为高。,3）6种工作方式的任一种方式，只有在写入计数初值后才能开始计数。其中方式0、2、3、4都是写入计数初值后，就开始计数。而方式1和方式5在写入计数初值后，需由外部GATE信号的触发启动，才开始计数过程。,4）6种工作方式中，只有方式2和方式3为自动重复工作方式，其他4种方式都是一次性计数，要继续工作需要重新触发启动。方式0、4由软件启动，方式1、5由硬件启动。,
