8253的基本工作原理和编程方法
微机第9章8253
0 0----选计数器0
0 1----选计数器1 1 0----选计数器2 1 1----无意义
写入控制口，地址A1A0=11
2、计数初值的写入
若规定只写低8位，则写入的为计数值的低8位， 高8位自动置0； 若规定只写高8位，则写入的为计数值的高8位， 低8位自动置0； 若是16位计数值，则分两次写入，先写低8位， 再写入高8位。
计数值写入计数器各自的 计数通道（端口地址）
注： ① 写入控制字后，所有控制逻辑电路复位， 输出端OUT进入初始状态。 ② CPU向8253写入的计数初值，要在CLK端输入一个 正脉冲后才能被真正装入指定通道（若在此CLK下降 沿之前读计数器，则其值是不定的）。 之后再次输入时钟脉冲（CLK）才开始计数，且每次 在脉冲的下降沿减1计数。 即：写入计数初值后，经过一个CLK，8253才开始计 数。
④ 当GATE变为低电平时计数 停止，再变为高电平时计数继 续进行。 ⑤若计数过程中重新送入初值， 则按新值重新计数。
（2）方式1——可重复触发单稳触发器
WR CLK GATE OUT 3 2 1 0 FFFE 3 2 方式1时序图 CW N=3
③计数过程中，再次给通道写入时间 ①写入CW后OUT变为高电平， GATE 常数，不影响现行操作过程，GATE再 上升沿触发后，OUT变为低并开始计数， 次触发后才按新的时间常数操作。 归零时OUT变为高电平。 ④计数过程中，GATE触发沿提前到来， ②GATE再来一次上升沿使OUT为低， 在下一个CLK的下降沿，计数器开始重 新计数，这将使输出单稳脉冲比原先 计数器以初值重新计数。 设定的计数值加宽。 可重复触发——当计数归零后，不用再次送计数值，只要给它触发脉冲，即 可产生一个同样宽度的单稳脉冲输出。
8253的工作原理
8253的工作原理8253是一种计数器/定时器芯片，它通过与计算机的输入输出接口相连接，用来执行各种计数和定时操作。
8253具有三个可独立使用的计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2。
计数器0和计数器1是16位计数器，可以被配置为16位二进制计数器或BCD （二进制编码十进制）计数器。
计数器2是一个8位计数器，只能是二进制计数器。
8253工作的基本原理是通过对计数器寄存器的编程配置，将计数器模式、分频因子和初始计数值设置为期望的值。
然后，8253开始计数，每经过一个时钟周期，计数器的值会递增一次。
当计数器的值和设定的目标值相等时，8253可以产生一个触发信号，可以用来触发中断或产生特定的定时操作。
计数器0和计数器1能够按照不同的计数模式工作。
其中，计数模式0是16位二进制计数器或BCD计数器，计数器值递增或递减，直到计数器达到最大值或最小值时就会重置。
计数模式1是16位计数器，当计数器的值和设定的目标值相等时，计数器会重置为初始值。
计数模式2与计数模式1相似，但在计数器达到目标值时，会产生一个短脉冲。
计数模式3是计数器1和计数器2之间的模式，计数器1会根据计数器2的值进行递增或递减。
计数模式4和模式5分别是软件触发的单脉冲发生器和硬件触发的单脉冲发生器。
除了计数模式之外，8253还提供了可编程的分频器。
分频器可以将输入时钟信号进行分频，从而改变计数器的计数速度。
分频因子可以设置为2、4、8、...、2^16，因此可以根据需要选择合适的分频因子来控制计数速度。
综上所述，8253是一种可编程的计数器/定时器芯片，根据计数模式和分频器配置可以实现各种计数和定时操作。
它通过与计算机接口相连接，可以广泛应用于许多需要计数和定时功能的电子设备和系统中。
8253的原理
0
0 1 1
0----选计数器0
1----选计数器1 0----选计数器2 1----无意义
2、计数初值
计数初值n =时钟频率fc/输出频率fout =定时时间Tout/时钟脉冲周期Tc
8253初始化的工作有两个内容：
（1）一是向命令寄存器写入方式命令，以选择计 数器（3个计数器之一），确定工作方式（6种 方式之一），指定计数器计数初值的长度和装 入顺序以及计数值的码制（BCD或二进制码）。 （2）二是向已选定的计数器按方式命令的要求写 入计数初值。
可编程计数器/定时器8253 PIT(Programmable Interval Timer)
8253的主要功能 1、一个芯片上有三个独立的16位计数器通道 2、每个计数器的内部结构相同，可通过编程 手段设置为6种不同的工作方式来进行定时 /计数 3、每个计数器在工作过程中的当前计数值可 被CPU读出
例5：设定时器0、定时器1工作于方式2，外部提供 一个时钟,频率f=2MHZ。要求定时器1每5ms产生 一个脉冲，定时器0每5s产生一个脉冲。 1). 一个定时器的最大定时时间： 65536/（2*106）=0.032768 s=32.768ms 2). 将定时器1的CLK1接2MHZ时钟，计数初值：
4. 软件触发的选通信号发生器
5. 硬件触发的选通信号发生器
5-3 8253应用举例
8253初始化方法: • 控制字 • 计数初值:
已知:CLK 的频率fc与定时的时间t. 计数初值: n= fc t
例1：设8253: fc=1MHZ，最大计数初值：
N= 65536 一个定时器最大定时时间： Tmax = N/fc=65536/ 106 =0.065536s
8253工作原理
（3）方式1：可编程的硬件触发单拍脉冲。
特点：写入控制字寄存器后，输出OUT就变高；GATE的上升 沿触发计数，同时OUT变低，直到计数到0 ；遇到GATE的上 升沿时，自动重新计数。
（4）方式2：速率发生器。
特点：写入控制字寄存器后，输出OUT就变高；GATE为高计 数；计数到1时， OUT变低，计数到0时， OUT变高，并自动 重新计数。 GATE为低时，禁止计数，直到GATE变高，重新 自动写入计数值计数。一般作为分频器使用。
（7）方式5：硬件触发的选通信号发生器。
特点：写入控制字寄存器后，输出OUT就变高；GATE的上升 沿触发计数；计数到0时， OUT为低，经过一个CLK周期 后 变为高。只有遇到GATE的上升沿时，自动重新计数。
（8）8253的工作方式小结。 1）方式2、4、5的输出波形是相同的，都是宽度为一个 CLK周期的负脉冲，但方式2连续工作，方式4由软件触发 启动，方式5由硬件触发启动。 2）方式5与方式1的工作过程相同，但输出波形不同，方 式1输出的是宽度为N个CLK脉冲的低电平有效的脉冲（计 数过程中输出为低），而方式5输出的是宽度为一个CLK 脉冲的负脉冲（计数过程中输出为高）。 3）输出端OUT的初始状态。方式0在写入方式字后输出为 低；其余方式，写入控制字后输出均变为高。 4）任一种方式，均是在写入计数初值之后才能开始计数 ，方式0、2、3、4都是在写入计数初值之后开始计数的， 而方式1和方式5需要外部触发启动才开始计数。
（5）方式3：方波速率发生器。
特点：与方式2类似，只是进行减2操作，直到0时， OUT变低 ，并自动重新写入计数值减2操作，直到0时， OUT变高。一 般作为方波发生器使用。
（6）方式4：软件触发的选通信号发生器。
8253的工作方式.doc
8253的工作方式.doc8253是一种可编程定时计数器，也称为PIT（可编程间隔计数器），主要用于定时、计数、脉冲宽度测量、触发信号生成等应用。
8253集成了三个内部计数器，并且具有多种工作模式，因此在实际应用中非常灵活。
这篇文章将介绍8253的工作方式。
一、8253的基本特点1. 集成了三个计数器：8253集成了三个16位的计数器，可以同时实现多种定时任务。
2. 可编程：8253可以通过编程输入控制字来设置工作模式、计数器初始值和计数方式等，大大提高了系统的灵活性。
3. 多种工作模式：8253具有多种工作模式，可以应用于定时、计数、脉冲宽度测量等各种应用场景。
4. 高可靠性：8253工作稳定可靠，在各种工作条件下都能保持准确的计数。
8253的工作模式通常分为三类：1. 方波发生器：8253可以通过设定适当的计数器初值和控制字来生成指定频率和占空比的方波信号。
这种工作模式一般应用于调制、解调和数字时钟等领域。
2. 计数器：8253可以将外部的脉冲信号作为计数器输入，并根据设定的计数器初值和控制字来实现计数。
这种工作模式主要应用于计数器、计时器和数据采集等领域。
3. 脉冲宽度调制：8253可以通过改变计数器初始值和脉冲输出方式来实现脉冲宽度调制。
这种工作模式广泛应用于伺服控制、PWM调光等领域。
三、8253的编程方法编程8253的主要步骤如下：1. 定义计数器模式：根据实际需求，定义相应的计数器模式。
8253的计数器模式主要包括16位计数器、8位计数器、比率发生器、方波发生器和脉冲宽度调制等。
2. 计数器初值设定：根据计数器模式和实际需求，设置相应的计数器初值。
计数器初值是计数器的初始计数值，也可以理解为计数器开始计数的起点。
3. 控制字设定：通过编写控制字，控制8253的各种功能和工作模式。
控制字通常由两个字节组成，其中第一个字节设定8253的工作模式和计数器选择，第二个字节设定计数器初值和扩展功能等。
第八章 可编程计数器定时器8253及其应用
LSB=4 CR=4
CLK GATE
OUT CRCE 4 CRCE 2 4 CRCE 2 4 CRCE 2 4 CRCE 2 4
8253方式3 计数初值为奇数时的波形 CW=16H WR LSB=5
CR=5
CLK GATE OUT
CRCE
5 4
CRCE 2 5 2
CRCE 5 4
CRCE 4 3
8253方式0
两种特殊情况：
中途改变计数初值
CW=10H WR CR=3 CLK GATE OUT CR=3 LSB=3
LSB=3
CRCE 3 2
CRCE 1 3 2
1
0
8253方式1
2、方式1——可编程单稳态输出方式
时序图
CW=12H WR
LSB=3 CR=3
CLK GATE
OUT
CRCE
CRCE 3 2
1
0
8253方式1
工作过程
① 写入控制字，OUT立即变为高，并保持不变。 ② 写计数初值N，只有当GATE形成一个上升沿时，才在
下一个时钟脉冲的下降沿，将n装入实际计数器，同 时OUT由高变为低，开始减1计数（再来一个脉冲）。
③ 计数期间，OUT一直为低；当计数结束（计数值为0）
8253综述
Intel 8253是一种可编程的计数器/定时器芯片。 8253内部具有3个独立的16位计数器通道，通过对
它进行编程，每个计数器通道均有6种工作方式，并 且都可以按2进制或10进制2种格式进行计数，最高 计数频率能达到2MHz。 8253还可用作可编程方波频 率产生器、分频器、程控单脉冲发生器等。
教材第八章内容
第八章 可编程计数器/定时器8253及应用
微机原理课_8253
8.1 概述
1、应用场合
在微机系统中,要求对外部信号进行计数 或要求对时间进行精确定时----计数/定时器. 计数由外部脉冲信号提供,当达到设定的计数 值时,输出一个电平信号,告知外部设备已经计 满。定时时间基准由8086内部时钟源提供，经 定时钟分频后得到所需的时间信号，当定时时 间到后也输出一个电平信号,告知外部设备定 时时间到。
8253初始化编程要求
1、8253三个端口有各自独立的地址，控制字分别对
各端口的工作方式进行设置。 2、对某一个端口设置初值时，先设置控制字 3、设置初值时，要符合D5、D4的规定，分别输入计 数值。（16位计数值要用两条指令写入计数值） 4、锁存（D5D4=00）的目的是：在CPU读取计数值前 先用锁存命令锁存减1计数器的当前值，否则得不到 正确的结果，CPU取走数据后，锁存功能自动失锁 5、编程顺序：先写入控制字到控制寄存器，然后写 入计数初值到所确定的计数器端口！！！
2、定时与计数的三种方式
1) 软件定时： 利用 CPU 每执行一条指令都需要几个固定的 指令周期的原理，因此执行一个程序段就需要一 定的时间，运用软件编程的方式，通过改变指令 执行的循环次数就可以控制定时时间，由于它占 用了CPU，因而降低了CPU的利用率。 例: MOV CX,1000H DEALY: MOV BX,1000H LOOP DEALY
15 14 13
CLK1 GATE 1 OUT1
计数器
8253的内部结构与工作方式
8253的内部结构与工作方式8253是一种通用计数器/定时器芯片，由Intel公司于1975年研发。
它在计算机系统中主要用于计时、定时和频率发生的应用。
8253的内部结构和工作方式如下：1.内部结构：8253由一个16位计数器和三个16位计数器/分频器组成。
其中，计数器0和计数器2可以用作定时器，计数器1可以用作计数器或分频器。
-计数器0（工作于16位模式）：它可以生成一个周期性的方波信号。
它的输入时钟源可以是外部引脚CLK0或者是计数器2的输出CLK2、计数器0还可以分为两个8位计数器，其下方8位由计数器1的输出加法器控制。
-计数器1（工作于16位模式）：它可以将计数器0的输出值与一个可编程的初始计数值进行相加或相减。
它的输出可以用作计数器或分频器。
-计数器2（工作于8位模式）：它通常用于分频器功能。
它可以接收来自外部引脚CLK2的时钟输入，并将其分频为不同的输出频率。
2.工作方式：- 定时器模式：8253可以工作在三种不同的定时器模式：比率发生器模式（Mode 0）、硬件单触发模式（Mode 1）和软件可编程单脉冲模式（Mode 2）。
在这些模式下，计数器的工作频率和输出信号的脉冲宽度都可以通过编程来设定。
-计数器模式：计数器1可以通过读取或写入操作来读取或设置计数器的值。
当计数器溢出时，可以触发中断。
-分频器模式：计数器2可以工作为一个分频器，将输入时钟分频为指定的输出频率。
在应用方面，8253的工作方式与内部结构密切相关。
通过编程设置不同的计数器模式和计数器值，可以实现各种计时和频率发生的功能。
例如，可以使用8253来测量时间间隔、生成周期性信号、控制器件的定时操作等。
总结起来，8253的内部结构由三个计数器模块组成，分别用于不同的定时和计数功能。
通过设置不同的模式和计数值，可以实现各种计时和频率发生的应用。
8253 原理
8253初始化：使用计数器2；先低 8位后高8位；方式2；二进制计数
写入初值,先写低字节33H，后写高字 节05H。
8253初始化：使用计数器0；只写低 8位；方式3；BCD码计数 写入初值, 只写低字节50H，
2. 8253 工作方式
3个定时器/计数器都有六种工作方式。学习时注 意它们的特点。区分这六种方式的主要标志有三 点： ①输出波形不同;
N=2
高 6 5 2 1 0
方式0计数期间，又写入新的计数初值
二、方式1——可重复触发的单脉冲触发器
CLK
WR
GATE
OUT
3 2 1 0
CW
N=3
工作特点： （1）控制字写入后，OUT端输出高电平。写入初值后并 不开始计数而是等待GATE上升沿的到来。GATE出现上升 沿后在CLK下降沿开始计数，OUT输出低电平，计数到0 时，OUT变高。方式1可产生单拍负脉冲信号，脉冲宽度由 计数初值决定。
clkwrout方式1计数期间又出现gate的上升沿触发clkwrgateout计数结束后再受gate触发out端继续输出相应宽度的负脉冲方式1称为可重复触发的单脉冲触发器clkwrgateout方式1计数期间对计数器又写入新的计数值3在计数期间对计数器又写入新的计数值要等到当前的计数值计满回0且门控gate信号再次出现上升沿后才按新的计数值开始计数
（3）在计数到1之前，如果写入新的计数值，而GATE端 又出现上升沿，则在下一个脉冲到来时，按新的计数值 开始重新计数，且在减为1之前，输出保持高电平。
（4）门控信号GATE为高电平时允许计数。若在计数期 间GATE变为低电平，则计数器停止计数，待GATE恢 复高电平后，计数器按原设定的计数值重新开始计数。
总结8253知识点
总结8253知识点
一、 8253芯片的基本概念
1. 8253的概述
2. 8253的引脚功能
3. 8253的工作方式
4. 8253的应用领域
二、 8253的基本功能和工作原理
1. 8253的三个独立计数器/定时器
2. 8253的工作模式
3. 8253的计数器结构
4. 8253的控制字和状态字
三、 8253的工作模式与控制字
1. 8253的工作模式
（1）8253的方式0
（2）8253的方式1
（3）8253的方式2
2. 8253的控制字
（1）8253的工作模式控制
（2）8253的读/写控制
（3）8253的读/写方式
四、 8253的初始化和应用实例
1. 8253的初始化过程
2. 8253在嵌入式系统中的应用实例
3. 8253在计算机系统中的应用实例
五、 8253的时钟信号和中断
1. 8253的时钟信号
2. 8253的中断信号
3. 8253的中断处理流程
六、 8253的应用开发和调试
1. 8253的应用开发流程
2. 8253的应用调试方法
3. 8253的应用性能优化
综上所述，8253作为一种常见的计时器/计数器芯片，在计算机系统及嵌入式系统中有着广泛的应用。
了解8253的基本概念，掌握8253的基本功能和工作原理，理解8253的工作模式与控制字，熟悉8253的初始化和应用实例，掌握8253的时钟信号和中断，以及熟悉8253的应用开发和调试，都是在相关领域深入研究和应用8253芯片的基础。
希望本文的总结能够为读者对8253芯片有更深入的了解和应用提供一些帮助。
M82C53工作原理
标签：82538253工作原理8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。
在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。
当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。
一、8253内部结构8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。
1.数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。
这是8253与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CP U与8253之间交换信息的必经之路。
2.读／写控制读／写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。
接收CPU送入的读／写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。
A1A0：端口选择信号，由CPU输入。
8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读／写操作3对控制字寄存器进行写操作。
这4个端口地址由最低2位地址码A1A0来选择。
如表9.3.1所示。
3.通道选择(1) CS#——片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。
(2) RD#、WR#——读／写控制命令，由CPU输入，低电平有效。
RD#效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。
WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。
CPU对8253的读／写操作如表9.3.2所示。
4.计数通道0～2每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的（输出）锁存器。
8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制（BCD码）计数。
采用二进制计数时，最大计数值是FFFFH，采用BCD码计数时。
最大计数值是9999。
与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。
6.4 8253的工作原理
读/写 逻辑
计数器 1
CS
控制字 寄存器 计数器 2
CLK2 GATE2 OUT2
8253内部结构
第6章 基本I/O接口技术
内部数据总线
数据总线 缓冲 器
计数器 0
D7 ~ D0
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1
2.读写控制逻辑
RD WR A0 A1 读/写 逻辑 计数器 1
初值16位 计0初值 位 初值
00×××××× ××××××
初值16位 计 1初值 位 初值
01×××××× ××××××
初值16位 计 2初值 位 初值 当前计数值16位 当前计数值 位
当前计数值16位 当前计数值 位
00×××××× ×××××× 00×××××× ×××××× ×××××× D7～ D0 01×××××× 01×××××× 00×××××× ×××××× ××××××
第6章 基本I/O接口技术
3) 可编程的硬件定时
可编程定时器/计数器是为方便计算机系统的设计和应用 而研制的，定时值及其范围可以很容易地由软件来控制和 而研制的， 改变，能够满足各种不同的定时和计数要求，因此得到了 改变，能够满足各种不同的定时和计数要求， 广泛的应用。 广泛的应用。
第6章 基本I/O接口技术
第6章 基本I/O接口技术
一. 可编程计数器/定时器8253
第6章 基本I/O接口技术 概述 在计算机系统中经常用到定时信号， 在计算机系统中经常用到定时信号，一般定时信号可以由三种方法 获得： 获得： 1) 软件定时 延时子程序，利用循环，通过循环次数及循环体内的指令周期数来 延时子程序，利用循环， 计算定时时间。 计算定时时间。 优点：节省硬件， 优点：节省硬件，实施方便 缺点：占用 时间， 缺点：占用CPU时间，降低 时间 降低CPU效率 效率
8253工作原理解析
8253工作原理解析8253是Intel公司推出的可编程定时/计数器芯片，主要用于微处理器系统的定时和计数功能。
它的工作原理是通过将时钟源与内部寄存器和计数器进行连接，并根据编程输入信号来控制计数和定时过程。
下面，我们将从时钟源、内部寄存器和计数器以及编程输入信号三个方面对8253的工作原理进行解析。
首先，时钟源是8253工作的基础。
该芯片可以接受外部的单脉冲信号作为时钟源，也可以使用芯片内部的时钟发生器来产生时钟信号。
时钟信号是8253芯片的主要驱动信号，它通过时钟输入端进入芯片内部的计数电路。
其次，8253芯片内部包含有3个独立的16位计数器。
这些计数器可以独立地工作，同时具有计数和定时功能。
每个计数器都有一个计数寄存器和一个输出端。
计数寄存器用于存储计数器的初值，并根据计时或计数的要求递减或递增。
输出端用于将计数结果输出给微处理器或其他外部设备。
计数器的计数和定时方式可以通过编程输入信号进行设置和控制。
最后，编程输入信号是8253芯片的控制信号，用于对计数器进行编程。
它可以由微处理器通过编程方式输入，以控制计数器的工作方式。
编程输入信号主要包括计数器选择信号、计数方式信号和计数值信号。
计数器选择信号用于选择要编程的计数器，将编程输入信号应用于对应的计数器。
计数方式信号用于设置计数器的计数方式，可以选择连续计数、单次计数、定时计数等方式。
计数值信号用于设置计数器的初值或定时值，根据计数或定时方式的不同，计数值信号的含义也不同。
总体来说，8253芯片的工作原理是将时钟源与内部寄存器和计数器相连，根据编程输入信号的设置，控制计数器的计数和定时过程。
通过编程方式，可以灵活地配置和控制8253芯片的功能，实现不同的计时和计数需求。
第8章：定时计数器8253
一、内部结构
8253定时/计数器的工作原理 定时/计数器的核心部件为可预置初值计数器。 预置初值后开始计数，CLK信号每输入一个脉冲， 计数值减1，一直减到0，并且OUT脚同时产定时器 的容量即位数
GATE门控 信号 计数脉冲 CLK 输入
可预置初值计数器
允许 允许 ——
三、设置工作方式和计数值 对8253设置工作方式和设置计数值是连续 进行的。 步骤是：
1、对控制端口写：设置工作方式及计数值格式 2、对计数端口写：计数值低8位（可选） 3、对计数端口写：计数值高8位（可选）
控制字格式：
D7 SC1
D6 SC0
D5 RL1
D4 RL0
D3 M2
OUT 输出
计数初值
说明： 1、每个计数器各有三根I/O线 CLK：时钟信号输入 OUT：计数器输出 GATE：门控信号，用于启动或允许计数器工作
2、通过对控制寄存器写操作，来设置工作方式。 3、有A1A0两条地址线，在PC机中的端口地址是40H~43H。 A1 A0 端口 定义 0 0 40H 0#计数器 0 1 41H 1#计数器 1 0 42H 2#计数器 1 1 43H 控制寄存器
D2 M1
D1 M0
D0 BCD
SC1 SC0 ：选择计数器（0#，1#，2#） M2M1M0：设置工作方式（0~5） RL1 RL0 00 01 10 11 设置计数值格式 当前计数值锁存到输出缓冲器 写 / 读计数值的低8位 写 / 读计数值的高8位 写 / 读计数值的16位(先低8位，后高8位)
每次设置
方式 5
启动点
只设一次
启动方式的比较： 工作方式 方式 0 方式 1 启动方式 软件触发 硬件触发
第7章8253微机原理及应用
(MODE 3) CLOCK
4 3 2 1 0(4) 3 2 1 0(4) 3 2 1 0
OUTPUT
n=4
n=4
n=3
OUTPUT 0(5) 4 3 2 1 0(5) 4 3 2 1 0(5) n=5
OUTPUT n=4
4 3 2 1 0(4) 3 2 1 0
GATE (RESET)
– 选通输入(门控输入)GATE——用于启动或禁止计数器的 操作，以使计数器 和计测对象同步。
• 每个计数器中有四个寄存器；
– ①控制寄存器——初始化时，将控制字寄存器 中的内容写 入该寄存器；
– ②计数初值寄存器——初始化时写入该计数器的初始 值；
– ③减法计数寄存器——计数初值由计数初值寄存器送人减 法计数寄存器，当 计数输入端输入一个计数脉冲时，减法 计数寄存器内容减1，当减到零时，输出 端输出相应信号表 示计数结束。
方式4—软件触发选通（启动计数原理类似于方式0）
• 在这种方式下，当写入控制字后，输出为高（原为高则保持为高，原为 低则变为高）。当写入计数值后立即开始计数（相当于软件启动），当 计数到0后，输出变低，经过一个输入时钟周期，输出又变高，计数器停 止计数。这种方式计数也是一次性的，只有在输入新的计数值后，才能 开始新的计数。
– （4）每个计数器有6种工作方式，可由程序 设置和改变。
– （5）所有的输入输出引脚电平都与TTL电平 兼容。
8253的结构和引脚
• 三个计数器中每一个都有三条信号线；
– 计数输入CLK——用于输入定时基准脉冲或计数脉冲；
– 输出信号OUT——以相应的电平指示计数的完成，或输 出脉冲波形； ·
二、8253在IBM-PC/XT机中的应用
8253的工作原理及应用
8253的工作原理及应用一、工作原理8253是一种常见的计时/计数芯片，它能够完成各种定时和计数功能。
它采用了三个计数器，分别为计数器0、计数器1和计数器2。
每个计数器可以独立工作，同时也可以与其他计数器进行协同工作。
具体的工作原理如下：1.计数器的基本工作原理是将外部时钟信号分频后输出，根据计数器的工作模式，可以输出不同的周期信号。
2.8253有三个计数器，计数器0可以设置工作模式，计数器1和计数器2可以由计数器0通过控制字来选择工作模式。
3.通过控制字可以设置计数器的工作模式，比如设置为定时器工作模式、内部触发工作模式、软件触发工作模式等等。
4.计数器工作的时候，是通过输入控制字来设置计数器的初始值，然后按照设定的模式进行计数，当计数到达设定的值时，会触发相应的事件，例如输出一个脉冲信号或者产生一个中断。
二、应用领域8253芯片在计算机系统中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.定时器功能：8253芯片可以实现定时器的功能，通过改变控制字设置的工作模式和初始值，可以产生定时脉冲信号，精确地控制计时间隔。
这在操作系统中非常常见，可以用于定时器中断、延时等。
此外，它还可以用于工业自动化领域中的精确控制和同步任务。
2.计数器功能：8253芯片也可以作为计数器使用。
例如，在测量系统中，可以通过外部输入信号的脉冲数量来进行计数，并配合计时功能实现测量和统计。
3.PWM信号生成：8253芯片可以实现PWM（脉宽调制）信号的生成。
通过改变初始值和周期，可以控制PWM信号的占空比，实现对电机速度、光强等参数的控制。
4.音频处理：8253芯片中的计数器可以用于实现音频处理。
通过设定计数器的频率，可以控制音频信号的采样率，从而实现音频的录制和播放。
5.高速脉冲生成：8253芯片可以产生高速脉冲，用于直流电机控制、步进电机控制等应用场景中。
三、优势与不足8253芯片具有以下几个优点：•多功能性：8253芯片具有丰富的工作模式，可以根据不同的需求灵活地配置和应用。
8253的基本工作原理和编程方法
微机原理与接口技术实验报告实验名称:8253的基本工作原理和编程方法姓名:学号:专业班级:指导老师:实验日期:一：实验目的掌握8253的基本工作原理和编程方法。
二：实验内容按下图虚线连接电路，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N（N≤0FH），用手动逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUT0电平变化（当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平）。
三：硬件电路四：源程序汇编程序ioport equ 0d400h-0280hio8253a equ ioport+283hio8253b equ ioport+280hcode segmentassume cs:codestart: mov al,14h ;设置8253通道0为工作方式2,二进制计数mov dx,io8253aout dx,almov dx,io8253b ;送计数初值为0FHmov al,0fhout dx,allll: in al,dx ;读计数初值call disp ;调显示子程序push dxmov ah,06hmov dl,0ffhint 21hpop dxjz lllmov ah,4ch ;退出int 21hdisp proc near ;显示子程序push dxand al,0fh ;首先取低四位mov dl,alcmp dl,9 ;判断是否<=9jle num ;若是则为'0'-'9',ASCII码加30Hadd dl,7 ;否则为'A'-'F',ASCII码加37Hnum: add dl,30hmov ah,02h ;显示int 21hmov dl,0dh ;加回车符int 21hmov dl,0ah ;加换行符int 21hpop dxret ;子程序返回disp endpcode endsend start五：实验难点与重点8253的工作方式有六种，如何理解和运用这六种工作方式是个难点。
8253的工作方式解读
8253的工作方式1.方式0 计数结束产生中断8253用作计数器时一般工作在方式0。
所谓计数结束产生中断，是指在计数值减到0时，输出端（OUT）产生的输出信号可作为中断申请信号，要求CPU进行相应的处理。
方式0有如下特点：① 当控制字写进控制字寄存器确定了方式0时，计数器的输出（OUT端口）保持低电平，一直保持到计数值减到0。
② 计数初值装入计数器之后，在门控GATE信号为高电平时计数器开始减1计数。
当计数器减到0时输出端OUT才由低变高，此高电平输出一直保持到该计数器装入新的计数值或再次写入方式0控制字为止。
若要使用中断，可以计数到0的输出信号向CPU发出中断请求，申请中断。
③ GATE为计数控制门，方式0的计数过程可由GATE控制暂停，即GATE=1时，允许计数；GATE=0时，停止计数。
GATE 信号的变化不影响输出OUT端口的状态。
④ 计数过程中，可重新装入计数初值。
如果在计数过程中，重新写入某一计数初值，则在写完新计数值后，计数器将从该值重新开始作减1计数。
2.方式1 可编程的单拍负脉冲可编程的单拍负脉冲又称为单稳态输出方式，简称单稳定时。
方式1的特点是：① CPU写入控制字后，计数器输出OUT端为高电平作为起始电平，在写入计数值后计数器并不开始计数（不管此时GATE 是高电平还是低电平），而要由外部门控GATE脉冲上升沿启动，并在上升沿之后的下一个CLK输入脉冲的下降沿开始计数。
② GATE上升沿启动计数的同时，使输出OUT变低，每来一个计数脉冲，计数器作减一计数，直到计数减为 0时，OUT 输出端再变为高电平。
OUT端输出的单拍负脉冲的宽度为计数初值乘以CLK端脉冲周期。
设计数初值为N，则单拍脉冲宽度为N个CLK时钟脉冲周期。
③ 如果在计数器未减到0时，GATE又来一触发脉冲，则由下一个时钟脉冲开始，计数器将从初始值重新作减1计数。
当减至0时，输出端又变为高电平。
这样，使输出脉冲宽度延长。
8253的工作原理
8253的工作原理
8253是Intel 8253A/8254计时器芯片的型号，它是一种具有计数和计时功能的编程设备。
该芯片可在微处理器系统中生成多种定时信号和测量时间间隔。
8253芯片包含三个16位计数器，分别称为计时/计数器0（Timer/Counter 0）、计数器1（Counter 1）和计数器2（Counter 2）。
每个计数器都可以独立地以不同的计数方式和触发方式工作。
其中，计时/计数器0主要用于系统时钟的计时和分频功能。
它可设置为16位二进制计数或BCD（二进制编码十进制）计数，支持多种工作方式。
通过对计时/计数器0进行适当的编程，可以控制系统的时钟频率以及产生各种定时和计数信号。
计数器1和计数器2主要用于通用计数和脉冲计数应用。
它们可以被编程为16位二进制计数或BCD计数，并具有不同的计数方式和触发方式。
这些计数器可以用于计量时间间隔、频率测量、脉冲生成以及其他计数应用。
8253芯片的工作原理是通过编程设置芯片内部寄存器的值来控制其计数操作。
通过读写芯片地址空间中对应的寄存器，可以配置计数器的计数方式、触发方式、初始计数值等。
应用程序可以通过与8253通信，实现所需的定时和计数功能。
总之，8253芯片是通过编程设置寄存器的值来控制其计数和
计时操作的，它能够为微处理器系统生成多种定时信号和测量时间间隔的功能。
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微机原理与接口技术实验报告
实验名称:8253的基本工作原理和编程方法
姓名:
学号:
专业班级:
指导老师:
实验日期:
一：实验目的
掌握8253的基本工作原理和编程方法。
二：实验内容
按下图虚线连接电路，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N（N≤0FH），用手动逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用逻辑笔观察OUT0电平变化（当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平）。
三：硬件电路
四：源程序
汇编程序
ioport equ 0d400h-0280h
io8253a equ ioport+283h
io8253b equ ioport+280h
code segment
assume cs:code
start: mov al,14h ;设置8253通道0为工作方式2,二进制计数mov dx,io8253a
out dx,al
mov dx,io8253b ;送计数初值为0FH
mov al,0fh
out dx,al
lll: in al,dx ;读计数初值
call disp ;调显示子程序
push dx
mov ah,06h
mov dl,0ffh
int 21h
pop dx
jz lll
mov ah,4ch ;退出
int 21h
disp proc near ;显示子程序
push dx
and al,0fh ;首先取低四位
mov dl,al
cmp dl,9 ;判断是否<=9
jle num ;若是则为'0'-'9',ASCII码加30H
add dl,7 ;否则为'A'-'F',ASCII码加37H
num: add dl,30h
mov ah,02h ;显示
int 21h
mov dl,0dh ;加回车符
int 21h
mov dl,0ah ;加换行符
int 21h
pop dx
ret ;子程序返回
disp endp
code ends
end start
五：实验难点与重点
8253的工作方式有六种，如何理解和运用这六种工作方式是个难点。
8253具有3个独立的计数器，每个计数器必须单独编程进行初始化后才能使用，使用时有时会忘记初始化。
程序流程图：
六：实验感想
由于8253的读/写操作对系统时钟没有特殊的要求，因此它几乎可以应用于任何一种微处理器系统中，可作为可编程的方波频率发生器、分频器、实时时钟、事件计数器或单脉冲发生器等。
在电路的设计中，因为实验箱上提供的脉冲频率太高，不利于观察定时器的输出波形，因此选用8253的定时器1作为分频器，其输出作为脉冲时钟供定时器0选用。
在实验中，首先是电路的连接比较简单，考虑到8253有3个16位的计数器，当其中一个不能用时，可以用另一个代替，程序设计中允许选择计数器，所以在电路的连接上，可以用的两个计数器都连接好了。
除了方式2和方式3外都用了查询方式。
计数器的6种工作方式验证都做完了，从中更深刻地认识8253定时计数器的结构和计数原理。
对于这6种不同的工作方式，可以满足各种软件和硬件定时计数的要求。