可编程定时计数器8253在扬声器中的应用
可编程计数器定时器8253及其应用
一、8253的内部结构和引脚信号
• 注意： • 8088为CPU连接，地址总线高位参与译码；低位用于 各芯片内部端口寻址。 • 若8253的端口基地址为40H • 通道0地址40H • 通道1地址41H • 通道2地址42H • 控制字寄存器端口地址43H
一、8253的内部结构和引脚信号
可以被CPU 访问
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 控制寄存器可以用来控制工作模式。 • 计数器/定时器的工作模式就是指时钟脉冲和门脉冲怎样配合来产 生输出。 • 归纳起来，计数器/定时器可以有下面几种工作模式： • (1)门脉冲控制时钟输入。当门脉冲来到时，时钟有效；门脉冲结 束时，时钟无效。 • (2)用门脉冲来重新启动计数。 • (3)用门脉冲停止计数。即原来在不停地计数，当门脉冲到来时， 计数停止，并使输出端OUT进入高电平。 • (4)单一计数。这种情况下和门脉冲没有关系，只要门脉冲端为有 效电平就行了。计数器进行计数时不断输出信号，计数到达“0” 时，输出停止。 • (5)循环计数。每当计数值到达“0”时，给出一个输出信号，然后 又从初始值寄存器获得计数初值，开始新的计数过程。
微型计算机原理与接口技术
第八章
可编程计数器/定时器8253及其应用
• 8-1 可编程计数器/定时器的工作原理 • 8-2 8253的工作原理 • 8-3 8253的应用举例
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 计算机系统中经常要用到定时信号，如动态存储器的 刷新定时、系统日历时钟的计时以及喇叭的声源等都 是用定时信号来产生的。 • 一般，定时信号可以用软件和硬件两种方法获得。 • 软件方法：根据所需的时间常数设计一个延迟子程序 优点：节省硬件；缺点：执行延迟程序期间，CPU一 直被占用，降低CPU效率。 • 硬件方法：使用计数器/定时器。主要思想根据需要定 时时间，用指令对计数器/定时器设置定时常数，启动 计数器/定时器，计到确定值时，自动产生一个定时输 出。 优点：计数时不占用CPU的时间；利用其产生中断信 号，可建立多作业环境。
基于可编程定时／计数器8253在生产中的应用
自动化 与控制
。≯一 。
基 于可 编 程 定 时 ／ 数 器 ８ ５ 计 ２３ 在 生产 中的应 用
李 恒灿 侯 艳君
（ 华北水利水 电学院 机械工程系 ， 郑州 ４ ０ １ ） ５ ０ １
摘
要： 介绍 一种基 于可编程定时 ， 数器 ８ ５ 计 ２ ３在生产中的 自动计数 系统 。 主要阐述 了 ８５ 计数器 ２３
Ｈｅ ｎ ５ ｏ １ ｎ ａ４ ０ ｌ ）
Ａｂ ｔ ｃ： ｕ ｏ ｔ ｏ ｎ ｎ ｙ ｔｍ ｆ ｒ ｄ ｃ ｎ ｈ ｃ ｓ ｓ ｍｅ／ ｏ ｎ ｅ ２ ３ ｗａ ｔｏ ｕ ｅ ｉ ｓ ａ ｔ Ａｎ ａ ｔｍａｉ ｃ ｕ ｔ ｇ ｓ ｓ ｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｏ ｕ ｔ ｉｅ ｗ ｉｈ ｕ ｅ ｔ ｒｃ ｕ ｔ ｒ ５ ｓｉ ｒ ｐ ｌ ａｉ ８ ｎ ｄ ｃｄｉ ｔ ｓ ｎｈ
的内部结构 和主要特性 ， 以及系统 的软 、 硬件设计 原理 和初始化编程 。
关键词 ： 定时 ， 计数器 自动计数系统 初 始化编程
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｒ ｇ ａ ｍ ｅ ｍ ｅ ／ ｕ ｔ ｒ８ ５ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐ ｉ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｃ ｏ ｐ ｄＴｉ ｒＣｏ ｎ ｅ ２ ３ｉ Ｐｒ ｄ ｃｉ ｎ ｏ
5设备合同的签订签订设备合同这项工作在设备前期管理中是十分重要的各单位应根据具体情况成立购置设备领导小组由有关业务部门人员组成分头把关对设备的名称型号规格供货范围交货方式时间地点主要技术性能资料的要求售后服务保修期限等要全面具体详细的在合同书中写清楚以免造成损失
应用。
（） ５触发式可以是软件触发或硬件触发。 ８５ ２３的控制逻辑 由 ５个控制信号 面 、 Ｒ 一 、 — Ｃ Ｗ 、 Ｓ Ａ 和Ａ １ ０组成 ， 对应 的操作见下表 ：
微机原理 可编程计数器定时器8253及应用
第八章 可编程计数器/定时器8253及应用 8-1 8253工作原理
一、8253的内部结构与引脚信号 二、8253的初始化编程
三、8253的工作方式
四、8253与系统的连接
8-2 8253的应用举例
一、8253定时功能举例 二、8253计数功能举例
1
第八章
定时/计数技术概述
计算机中常用到定时功能，如：动态RAM刷新、
第八章
二、8253的初始化编程
8253的初始化编程按顺序分两步完成：
1、写入控制字
2、写入计数初值
初始化编程的几点说明： 对3个计数通道的初始化编程没有先后顺序
若是16位数，必须用两条OUT指令来完成，且先送低8
位数据，后送高8位数据。 若计数初值为0时，要分成两次写入。0在二进制计数
18
第八章
8253方式3
4、方式3——方波发生器
时序图
计数初值为偶数时的波形
CW=16H WR CR=4 CLK GATE LSB=4
OUT
CRCE 4
CRCE 2
19
CRCE
2 4
CRCE 2 4
CRCE 2 4
4
第八章
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 CRCE CRCE 4 2 5
2
5
20
第八章
8253方式4
5、方式4——软件触发选通
时序图
CW=18H WR
LSB=2 CR=2
LSB=2 CR=2
CLK GATE OUT CRCE 2 1 CRCE 0 2 1 0 0
可编程定时计数器8253的方式控制字及应用
偿方案， 造成了无功补偿装置布局的不合理， 如供电 部门与用户、 变电所与配电网之间的补偿容量配置 不合理， 以及补偿设备装设的地点不合理， 不能达到 优化补偿的目的， 造成配电网络电压质量差， 配电网 络线损率高， 影响企业经济效益。无功损耗按电压 等级分， $ . # /0 级损耗占总损耗的 "$1 ， !$ /0 级占 按供电网络分， 输电 -$1 ， )" /0 及以上级占 )$1 ； 配电网络占 ’$1 。理论分析表明， 变 网络占 )$1 ， 电所的集中补偿主要是补偿主变压器本身的无功损 耗以及上级输电线路的损耗， 它不能降低配电线路
图&
控制系统示意图
（$） 为防止由直流电源侧引入的干扰， 保证控制 单元供电电源的稳定性， 各调节、 控制单元的 / &$ 0 电源， 在各单元输入端加 &’’ 1 #’’ " 2 的滤波电容 以吸收干扰脉冲。
%
其它安全可靠措施
（&） 为防止可控硅元件的误触发， 在可控硅控制 极上加防止干扰电容， 其容量约 ’ 3 ’.- " 负偏在 & 2， 1 # 0。 （#） 装高灵敏度的信号检测和保护环节， 以使其 及时报警和防止偶然因素造成的事故。对高灵敏度 的电平检测信号保护电路， 在信号输入端加小时间 常数的滤波电路， 防止干扰脉冲信号引起误动作。 对半导体逻辑电路， 也同样在信号输入端加小时间 常数的滤波电路， 保证动作可靠。
’
引言
定时 ! 计数器在计算机系统中， 尤其是在工业测 控系统中有着重要的作用。计算机是一种智能化机
器， 它严格按时序进行工作， 因此， 计算机离不开定 时与计数。在计算机构成的测控系统中， 还要求能 提供一些定时与计数的功能， 如定时中断、 定时检 测、 定时扫描、 定时处理以及所需的某种延时等。
PC机利用8253播放音乐
实验报告可编程接口芯片——利用PC机驱动可编程芯片_____________________________摘要外部设备种类很多，但CPU的设计不能保证兼容所有的外设，因此也就不能和外设直接交互，需要接口作为桥梁。
I/O接口作为中介完成了CPU与外设之间信息的交互。
常见的I/O接口有软盘控制器、CRT显示控制器、键盘及打印控制器、可编程并行接口、可编程串行接口、模/数和数/模转换接口、可编程终端控制器、DMA控制器等。
实验目的：●学习理解接口的特点和分类。
●了解常见可编程接口芯片（8259A、8237A、8255A、8250、8251A、8253A、ADC0809）的内部结构，学习可编程接口芯片的编程控制方法。
●学习了解个人计算机系统的硬件结构。
一、实验内容：●利用PC上的定时/计数芯片8253A控制PC扬声器发声。
编写内核模块，直接操作扬声器相关端口，或字符设备驱动，供应用程序调用，用扬声器演奏一段乐曲。
●完成UART的驱动，与自编的应用程序结合，实现特定的功能（如UART的双击通信）。
二、实验原理概述：接口的特点与分类接口的种类很多，大致有以下几种分类方法：1. 按照接口电路数据传送方式可以分为串行和并行。
串行传送适合于远距离通信；并行传送适于高速传输。
2. 从数据收发同步方式划分，可分为同步方式和异步方式。
同步方式采用统一的时钟；异步通过时钟信号线或从接收信号中提取同步信息。
3. 按控制方式有简单方式和握手控制方式。
简单方式中，发送方仅仅输出数据，而不必了解对方状态；握手控制方式中的信息交互过程中通过握手信号线了解对方的状态，保证传输的可靠性。
8255芯片简述8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C 三个并行接口，+5V单电源供电。
1. 8255能在三种方式下工作：方式0—基本输入/输出方式方式1—选通输入/输出方式方式2—双向选通输入/输出方式2. 8255引脚图如右图所示，各引脚功能如：D7~D0——与CPU侧连接的八条双向数据线；WR（低电平有效）—写输入信号；RD（低电平有效）—读输入信号；CS（低电平有效）—片选输入信号；A0、A1 —片内寄存器选择输入信号；PA7~PA0 —A口外设双向数据线；PB7~PB0 —B口外设双向数据线；PC7~PC0 —C口外设双向数据线；RESET —复位输入信号3. 8255端口地址寄存器A口B口C口控制寄存器端口地址60H 61H 62H 63H8253芯片简述8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一，有3个独立的十六位计数器，技术频率范围为0~2MHz，它所有的技术方式和操作方式都通过编程控制。
《用8253实现音乐播放器》综合性实验指导书
湖南科技学院综合性实验指导书实验名称：使用8253实现音乐播放器实验项目性质：综合性设计性实验所涉及课程：微机原理计划学时：16学时一、 实验目的1. 掌握8253，8255的使用2. 掌握DOS 系统功能调用；3. 掌握分支程序的使用；4. 学会编写查表程序5. 掌握软硬件综合设计的方法二、 实验原理1. 总体目标：使用8253演奏一首音乐2. 8253连接图：D0 8 D7 1 OUT2 17 GATE2 16 CLK2 18 8253 D0 D7 D0 D7JD2CS 21 RD 22 WR 23 A0 19 A1 20 8253CS /RD /WR A0 A1 A0 A1 IOW IOR Y0 … …VCC/或者8255 PC0 连接扬声10kHz T43.工作过程简述音乐由音符组成，音符具有音高和音长两个因数。
比如最简单的音乐《两只老虎》。
一共有1~6六个音高。
音长以16分音符（一只没有眼睛的只）最短。
其他倍增。
因此在本实验中，使用8253工作在方波发生器模式，产生一定频率的信号，输出到扬声器，从而发出声音。
通过更改定时器的计数初值（即改变了分频比）可以改变音高。
网络查询个音符频率参考如下。
4.音高参考中1DO 523 中2RE 578 中3M 659 中4FA 698 中5SO 784中6LA 880 中7SI 988高1DO 1046 高2RE 1175 高3M 1318 高4FA 1397 高5SO1568 高6LA 1760 高7SI 1976输入频率1000000音高频率分频比中1DO 523 1912.0459中2RE 578 1730.1038中3M 659 1517.4507中4FA 698 1432.6648中5SO 784 1275.5102中6LA 880 1136.3636中7SI 988 1012.1457高1DO 1046 956.02294高2RE 1175 851.06383高3M 1318 758.725345.音乐演奏的实现使用1Mhz输入给计数器的时钟端，分别根据上表计算出1234567的分频值（及计数初值），存在数据段定义的变量中。
东北大学8253控制扬声器
利用8253计数器0产生方波，经驱动电路电流放大后驱动扬声器。
三、实验电路
8253CS接地址译码输出端CS0；
8253CLK0接脉冲发生器CLK2插孔，8253OUT0接音响输入插孔A.IN
8253门控信号GATE0接电平开关。
四、实验程序
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
JNZ l3
MOV DX,04A0H
MOVAL,5EH
OUTDX,AL
MOV AL,08H
OUTDX,AL
MOV BX,3
l4: MOV CX,0FFFFH
lOOP $
DEC BX
JNZ l4
MOV DX,04A0H
MOV AL,79H
OUTDX,AL
MOV AL,07H
OUTDX,AL
MOV BX, 3
OUTDX,AL
MOV AL,09H
OUTDX,AL
MOV BX,3
l2: MOV CX,0FFFFH
lOOP $
DEC BX
JNZ l2
MOV DX,04A0H
MOVAL,0DDH
OUTDX,AL
MOV AL,08H
OUT DX,Al
MOV BX,3
l3: MOV CX,0FFFFH
lOOP $
DEC BX
实验内容利用8253计数器0产生方波经驱动电路电流放大后驱动扬声器实验电路8253c骸地址译码输出端cs08253clk皈脉冲发生器clk2甫孔8253out按音响输入插孔ain8253门控信号gate接电平开关
实验报告
专业班级姓名学号
实验题目日期
实验六、8253控制扬声器实验
第7章可编程计数器定时器8253与其应用
① 数据总线缓冲器
8位、双向、三态缓冲器，8253和系统数据总线之间的接口电路。
CPUDB D0 ~ D7
数据 总线 缓冲器
内 部 总 线
8253的内部结构
CPU用输入、输出指令对 8253进行读/写操作的信息，都 经数据总线从D7～D0传送，这 些信息包括：
◇ CPU在对8253进行初始化 编程时，向它写入的控制字。
8253可用作可编程方波频率产生器、分频器、程控 单脉冲发生器等许多场合。
§7.1 8253的工作原理
一.8253的结构和功能
1. 8253的引脚
采用24个引脚的双列直插式封装。 D 7
■ 通道管脚（9个）
D6 D5
8253有3个计数/定时通道。
D4 D3
◇ 通道0有3个引脚：CLK0、GATE0、OUT0
② 计数器0～2
3个独立的计数器，构成3个通道ch0~ch2。
计数执行
GATE
OUT 2MHz。否 则需经分频
CPUDB 数据 总线
计数器0
CLK 0
GATE0
计数值锁 存单元LR
后才能送到 CLK端。
D0 ~ D7 缓冲器
OUT 0
CLK——计数/定时脉冲输入端
内 部 总 线
每个通道都包含：一个8位控制 字寄存器和一个16位计数器。
每个计数器内含：一个16位计 数初值寄存器、一个计数器执行部 件（16位减法计数器）和一个16位 输出锁存器。
§7.1 8253的工作原理
一.8253的结构和功能
2. 8253的内部结构和引脚功能
计数初值 寄存器CR
【注】外部 输入CLK引 脚上的时钟
微机原理 可编程计数器定时器8253及应用共51页文档
25、学习是劳动，是充满思想的遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
微机原理 可编程计数器定时 器8253及应用
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
利用8253控制扬声器发声设计
东华理工大学长江学院微机接口课程设计报告报告题目：利用8253控制扬声器发声设计目录1. 课程设计的内容 (1)2. 课程设计的要求 (1)3. 设计思想 (2)4. 硬件电路 (3)5. 软件设计 (5)6. 心得体会 (7)7. 参考文献 (8)一．课程设计的内容1. 根据给定要求设计硬件电路的原理图，并用导线连接元器件。
2. 根据给定要求设计要求功能的程序，并检查程序是否合理完整。
3. 通电，将程序在计算机上先调试，而后再装载，并运行该程序。
4. 观察实验结果，看是否能达到给定要求。
5. 总结实验中的问题，并分析与讨论。
完成课程设计的实验报告。
二．课程设计的要求1. 熟悉实验中硬件和软件设备，并能熟练使用这些设备。
2. 学会如何用软件控制试验箱。
3. 熟悉实验的硬件环境以及软件环境。
4. 学会通过配置的硬件设备完成本次试验。
5. 学会8253芯片和微机接口的原理和方法。
6. 掌握8253的工作方式和编程原理，熟悉它的控制字的设置和端口地址的寻找。
三．设计思想本实验采用的是以8086微处理器作为CPU，输入8MHz 的频率,而后利用双4位二进制计数器74LS393进行分频，使其输出一个1MHz的频率。
用8253作为定时计数器产生时钟频率，最后输出给定的频率要求20KHz。
在本次实验中，74LS393的作用是将输入系统的高频信号源8MHz分成低频信号1MHz输入到8253中。
将8MHz高频信号通过导线输入到74LS393的T输入端，然后从T2输出端输出1MHz的低频信号。
而8253的功能就是定时计数，输出要求给定的频率20KHz，再将输出的信号通过导线输入到音频放大器里，最后再将输出的信号通过导线输入到喇叭里。
由于要求是产生声音的不同，且要输出方波信号，故要求8253利用到两个计数器，计数器0和计数器1，工作于方式3，以及采用二进制和16位计数，先读/写计数器低位字节，后读/写计数器高位字节。
8255与8253的综合应用实例_发声及音乐
实验一8255与8253的综合应用实例:发声及音乐一、实验要求利用定时/计数器8253和并行接口8255控制扬声器发声。
8253的输入时钟CLK的频率1.19318MHz。
二、实验设计（1）硬件设计（如下图）（2）软件设计：音乐程序如下：stack segment para stack 'stack'db 64 dup('stack...')stack endsdseg segment para 'data'mus_fre dw 330,392,330,294,330,392,330,294,330dw 330,392,330,294,262,294,330,392,294dw 262,262,220,196,196,220,262,294,330,262dw-1mus_tim dw 3 dup(100),50,50,100,50,50,200dw 2 dup(100,100,50,50),200dw 3 dup(100,50,50),200dseg endscseg segment para 'code'assume cs:cseg,ss:stack,ds:dsegmusic proc farmov ax,dsegmov ds,axfreq1: lea si,mus_frelea bp,ds:mus_timfreq: mov di,[si]cmp di,-1je end_musmov bx,ds:[bp]call soundfadd si,2add bp,2jmp freqend_mus:jmp freq1mov ah,4chint 21hsoundf proc nearpush axpush bxpush cxpush dxpush dimov al,0b6h ;10110110Bout 43h,al ;送控制字mov dx,12h ;12348C为1.1931Mmov ax,348chdiv di ;除以频率为延时out 42h,al ;送延时常数mov al,ahout 42h,alin al,61h ;保护并口状态，开并口mov ah,alor al,3out 61h,alwait1: mov cx,600 ;发声延时push axwaitf1: in al,61hand al,10h ;10hcmp al,ahje waitf1mov ah,alloop waitf1pop axdelay: loop delaydec bxjnz wait1mov al,ahout 61h,al ;还原并口pop dipop dxpop cxpop bxpop axretsoundf endpmusic endpcseg endsend三、实验步骤1、打开“Masm For Windows集成实验环境”，新建一个文件。
课设报告_使用定时计数器8253设计产生升音频率发音的应用
接口课程设计任务书学生姓名专业班级指导老师工作单位计算机科学与技术学院题目：使用定时/计数器8253设计产生升音频率发音的应用（C程序设计语言）一、内容：使用MIFID微机实验台上的定时/计数器8253设计产生升音频率，产生的升音频率从喇叭发音，点亮LED发光二极管。
接口硬件电路图见附录所示。
二、要求：1、16个升音频率数字以及每个升音频率相对应的时间延时数字，把他们用文件或数组的形式存储。
2、依次读出每个升音频率数字，计算出定时/计数器8253发出这个升音频率的计数初值。
在CRT上显示这个升音频率和计数初值。
3、使用并行接口8255A的PC6控制定时/计数器8253的GATE信号，从OUT2输出升音频率。
PC0控制喇叭开始发音。
4、设计程序运行时的界面友好。
三、进度安排：指导教师签名：年月日系主任（责任教师）签名：年月日目录接口课程设计任务书1采用器件功能说明1.18253的外部特性和内部结构1.1.18253的外部特性1.1.28253的内部结构1.28253的工作方式和初始化1.2.18253的工作方式1.2.28253的初始化1.38255的简单介绍2 程序流程图和硬件连接图说明2.1 流程图2.2 硬件连接图3 程序调试过程3.1程序实现相关说明3.2 接线调试过程4 心得体会本科生课程设计成绩评定表附录使用定时/计数器8253设计产生升音频率发音的应用--------（C程序设计语言）1 采用器件功能说明1.18253的外部特性和内部结构可编程定时器/计数器8253是一种在微机系统中实现定时和计数功能的LSI外围接口电路。
为了更好地完成本次实验，要求实验者必须对8253的工作原理，8253控制寄存器的格式及作用，8253的6种工作方式的各自特点，8253控制字的读回命令与锁存命令的区别等有清楚的认识。
实验过程中，门控信号GATE的电平高低变化可通过电平开关来控制。
时钟脉冲CLK的发出可通过单脉冲发生器来实现。
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。
第八章可编程计数器定时器8253及其应用车辆
方式2 4 WR
CLK
GATE OUT
43210
43210
43210
43210
21
05.01.2021
第8章 可编程计数器定时器8253及其应用
（4）方式3 ——方波发生器
方式3工作方式与方式2基本相同，也具有自动装入时间 常数（计数初值）的功能，不同之处在于：
可编程定时器8253的控制字格式如图8-3所示。 8253的控制字D0用来定义用户所使用的计数值是二进制 数还是BCD数。允许使用的二进制数为0000H～FFFFH，十 进 制数为0000～9999。当初始计数值为0000时，对应最大计 数 值。 8253每个计数器都有自己的16位计数值寄存器。
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05.01.2021
第8章 可编程计数器定时器8253及其应用
程序段1如下：（假设端口地址40H、41H、42H、43H）
MOV AL,36H ;计数器0，双字节，方式3，二进制计数 OUT 43H,AL ;写入控制寄存器 MOV AL,0 ;计数初值0000H OUT 40H,AL ;写低字节 OUT 40H,AL ;写高字节
• 3个独立的16位计数器通道 • 每个计数器有6种工作方式 • 按二进制或十进制（BCD码）计数
要求：了解8253的主要外部引脚及功能；
了解8253的6种工作方式及控制字； 重点掌握8253的寻址、连接及初始化。
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05.01.2021
第8章 可编程计数器定时器8253及其应用
1 8253外部引脚和内部结构
方式0 4
4321 0
可编程计数器定时器8253及其应用
2、门控信号的控制功能 工作方式 方式0 GATE为低点平 或下降沿 禁止计数 GATE为上升沿 GATE为高点平 --从预初值开始计数。 计数计数为0，输出 变低电平
允许计数
方式1
方式2
--禁止计数 使输出变高 禁止计数
---
方式3
方式4
从预置初值 开始计数 --从预置初值 开始计数
允许计数 允许计数
CW=12 WR CLK
LSB=3
GATE
OUT 3 2 1 0 FF 3
方式2（速率发生器）
工作 方式 功能 N与输出 波形关系 GATE 作用 计数过程 中改变N
2
速率 发生器
每N个CLK输一个 宽度为一个CLK周 期的负脉冲 不断重复
GATE＝0，禁止计数 计数过程中 输出1 可改变计数 GATE＝1，允许计数 值但需计数 GATE为上升沿重新 到1后有效 装入N启动计数
允许计数立即有效ffoutgateclkwrcw10lsb3ffoutgateclkwrcw12lsb3方式1可编程单稳工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n可编程单稳态外部gate触发out输出单拍负脉冲宽度n个clkgate上升沿启动下一个clk下降沿开始计数计数值为0输出上升沿gate触发后有效outgate1clkwrcw14lsb3方式2速率发生器工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n速率发生器每n个clk输一个宽度为一个clk周期的负脉冲不断重复gate0禁止计数输出1gate1允许计数gate为上升沿重新装入n启动计数计数过程中可改变计数值但需计数到1后有效outgate1clkwrcw16lsb4方式3方波发生器工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n方波发生器n12个0不断重复gate0禁止计数输出1gate1允许计数gate为上升沿重新装入n启动计数计数过程中可改变计数外触发或计数到0有效方式4软件触发选通工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n写入n后开始计数计数器为0out输出一个宽度为clk周期的负脉冲gate0禁止计数gate1允许计数立即有效要再次计数需要再次输入计数值outgate1clkwrcw18lsb3fffefd方式5硬件触发选通outgateclkwrcw1alsb3工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n写入n后gate上升沿开始计数计数器为0out输出一个宽度为clk周期的负脉冲gate上升沿启动计数gate上升沿触发有效工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n计数结束中断方式写入n后开始计数计数器为0out输出h0
可编程定时器计数器8253及其的应用
第八章可编程定时器/计数器8253及其应用【回顾】可编程芯片的概念，端口的概念。
【本讲重点】定时与计数的基本概念及其意义，定时/计数器芯片Intel8253的性能概述，内、外部结构及其与CPU的连接。
8.1 定时与计数1．定时与计数在微机系统或智能化仪器仪表的工作过程中，经常需要使系统处于定时工作状态，或者对外部过程进行计数。
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．定时与计数的实现方法(1) 硬件法专门设计一套电路用以实现定时与计数，特点是需要花费一定硬设备，而且当电路制成之后，定时值及计数范围不能改变。
(2) 软件法利用一段延时子程序来实现定时操作，特点，无需太多的硬设备，控制比较方便，但在定时期间，CPU不能从事其它工作，降低了机器的利用率。
(3) 软、硬件结合法即设计一种专门的具有可编程特性的芯片，来控制定时和计数的操作，而这些芯片，具有中断控制能力，定时、计数到时能产生中断请求信号，因而定时期间不影响CPU的正常工作。
8.2 定时/计数器芯片Intel8253Intel8253是8086微机系统常用的定时/计数器芯片，它具有定时与计数两大功能。
一、8253的一般性能概述1．每个8253芯片有3个独立的16位计数器通道；2．每个计数器通道都可以按照二进制或二—十进制(BCD码)计数；3．每个计数器的计数速率可以高达2MHz；4．每个通道有6种工作方式，可以由程序设定和改变；5．所有的输入、输出电平都与TTL兼容。
二、8253内部结构8253的内部结构如图8-1所示，它主要包括以下几个主要部分：图8-1 8253的内部结构1．数据总线缓冲器实现8253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，包括某时刻的实时计数值。
CH7 可编程计数器定时器8253及应用(ok)
第七章
（3） WR ：写信号 低电平有效，当 WR有效时，表示CPU正在将 计数初值写入所选中的计数通道或将控制字写入控 制字寄存器中。 （4）A1、A0 ：端口选择信号 在8353内部有3个计数器通道(0~2)和一个控制 字寄存器端口。 A1A0＝00时，选中通道0； A1A0＝01时，选中通道1； A1A0＝10时，选中通道2； A1A0＝11时，选中控制字寄存器端口。
第七章
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引脚图：
8 7 6 5 4 3 2 8253 1 22 23 19 20 21 9 11 10
15 14 13 18 16 17 24 12
RD WR
VCC
GND
CS
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第七章
二、8253的内部结构和功能
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第七章
1、数据总线缓冲器 一个8位双向的三态缓冲器，作为8253和系统数 据总线之间的接口； 实现CPU与8253之间数据的传送； 传送信息包括： （1）进行初始化编程时的控制字； （2）向某一计数器通道写入的计数初值； （3）从某一计数器通道读出的当前计数值。
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7-2 8253的工作原理
一、8253的性能指标 Intel 8253是一种可编程的计数器/定时器芯片 ，称为可编程间隔定时器(Programmable Interval Timer，PIT)。 性能指标如下： （1）NMOS，24脚双列直插式封装，+5V电源； （2）包含3个独立的16位计数器，最高计数频率高 达2MHz； （3）所有的计数方式，操作方式都通过编程控制。
第七章 可编程计数器/定时器8253及其应用 7-1 引言 7-2 8253的工作原理
一、8253的性能指标 二、8253的内部结构和功能 三、8253的控制字 四、8253的初始化编程的步骤 五、8253的工作方式 六、8253的读写操作及与系统的连接
8253应用(音乐程序)
8253应用（键盘演奏音乐程序）PC 机中，8253 定时器2，工作于方式3（输出方波），输入频率fin 、输出频率fout 及计数初值之间的关系： f o u tf i n 初值 （fin=1193200 =1234F0H ），（也可用533H*896H=123280H ） 例如：给定fout 在DI 寄存器中，DX 和AX 存放1.1932MHz 的十六进制值1234F0H ，则产生 fout 输出的计数初值的程序段：（初值存于AX 中）MOV DX, 12HMOV AX, 34F0H ; DX 和AX 存放 finDIV DI ;DI 存放fout 结果在AX 中10ms 秒软件延时程序： MOV CX ， 2801DELAY ： LOOP DELAY要得到10ms 秒的整数倍时间，可在BX 寄存器中放入倍数控制外循环次数，如产生1秒的程序： MOV BX, 100W AIT ： MOV CX ， 2801DELAY ： LOOP DELAYDEC BXJNZ WAITdata segmentfreq dw 262,294,330,349,392l,440,494data endscode segmentassume ds:data, cs:codemain proc farstart ： push dsmov ax,0push axmov ax,datamov ds,axmov al,10110111h ;8253定时器2初始化out 43h, alin al,61h ;读pb 口or al,03hout 61h,al ；pb0, pb1=’1’, 打开声音again ： mov ah, 1 ；dos 功能调用，键盘输入并回显int 21h ；按键（键入的ascii 码值在al 中） cmp al,1bh ; ‘Esc ’退出jz exitlea si, freqand ax,0fh ;ax 中得到按键值1~7。
实验三 8253计数器定时器的应用
实验三 8253计数器/定时器的应用一、实验目的：学习掌握8253用作定时器的编程原理；二、8253应用小结I8253和I8254都是可编程计数器，它们的引脚兼容，功能与使用方法相同。
I8254是I8253的改进型。
1．微机系统定时器和实验箱定时器（1）微机系统使用的8254，其3个通道均有固定的用途：0号计数器为系统时钟源，每隔55ms向系统主8259IR0提一次中断请求；1号计数器用于动态存储器的定时刷新控制；2号计数器为系统的发声源。
用户在使用微机系统的时候，可以使用0号和2号计数器，但不能改变对1号计数器的初始化。
（2）实验箱上的8253，其数据线D7—D0，地址线A1、A0和控制线RD、WR通过总线驱动卡和微机系统的三总线相连。
除此之外，三个计数器的引出段和片选端都是悬空的，这意味着实验箱上的8253的三个计数器都归用户使用，你可以单独使用其中的一个计数器，也可以串联使用其中的2个或3个计数器。
（3）8253计数器的输入信号，其频率不能超过2MHz，否则长时间使用，芯片过热，容易烧毁。
2．8253初始化使用8253前，要进行初始化编程。
初始化编程的步骤是：①向控制寄存器端口写入控制字对使用的计数器规定其使用方式等。
②向使用的计数器端口写入计数初值。
3．8253控制字D7D6＝00：使用0号计数器，D7D6＝01：使用1号计数器D7D6＝10：使用2号计数器，D7D6＝11：无效D5D4＝00：锁存当前计数值D5D4＝01：只写低8位（高8位为0），读出时只读低8位D5D4＝10：只写高8位（低8位为0），读出时只读高8位D5D4＝11：先读/写低8位，后读/写高8位计数值D3D2D1＝000：选择方式0，D3D2D1＝001：选择方式1D3D2D1＝X10：选择方式2，D3D2D1＝X11：选择方式3D3D2D1＝100：选择方式4，D3D2D1＝101：选择方式5D0＝0：计数初值为二进制，D0＝1：计数初值为BCD码数三、实验电路蜂鸣器电路四、实验内容1．完成一个音乐发生器，通过蜂鸣器放出音乐，并在数码管上显示乐谱。
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定时/计数器都有定时或对外部事件计数的功能。
通常，定时/计数器归纳起来一般有3种类型：
硬件计数器可在简单软件控制下计数，特点是成本低，使用方便，但是专用性强，使用不广泛。
软件定时/计数器特点是几乎没有硬件费用，但他占用CPU的运行时间，降低了CPU的工作效率。
可编程定时/计数器特点是工作灵活，而且不占用CPU的运行时问，缺点是成本较高。
其中可编程定时/计数器8253是一种使用较为普遍的可编程定时/计数器。
可编程定时/计数器8253通过软件设定，可以产生各种时间延迟信号，他的使用非常广泛，通常被用于定时控制、延时、计数等场合，如定时刷新RAM、系统时钟的计时、扬声器的发音长短的控制。
在使用的时候，需要进行严密的计算和精确的测试，以满足不同的要求。
l 可编程定时/计数器8253的工作原理
可编程定时/计数器8253是N MOS工艺制成的大规模集成电路，通过简单编程可实现不同的功能，图1为可编程定时/计数器8253的基本原理图。
从图1可以看出，芯片内有3个独立的计数器，分别为计数器0，计数器1，计数器2，每一个计数器都是16位的，可以分别对他们设定工作方式(通过控制字设定)。
图2为封装后的8253引脚图。
可编程定时/计数器8253可以应用在两种情况下：定时、计数。
当用作定时器时，可以循环计数，信号来源一般为系统本身；当用作计数器时，信号来源一般为系统文件。
在扬声器驱动系统中，可编程定时/计数器8253是作定时器来使用的。
图2中对应引脚的含义如下：
CLK0，CLK1，CLK2：对应计数器的时钟输入。
GATE0，GATE1，GATE2：对应计数器输出信号。
OUT0，OUT1，OUT2：对应计数器输出信号。
RD：读信号。
低电平有效，读出计数器的计数值送入缓冲器。
WR：写信号。
低电平有效，接收由缓冲器送来的数据。
CS：片选信号。
低电平有效。
只有在CS信号低电平时8253才能产生读写操作，否则不会读写。
A1～A0：对3个计数器和1个控制寄存器端口进行寻址。
D7～D0：方式控制字。
可编程定时/计数器能正确工作与否，与方式控制字密切相关。
方式控制字格式如下：
方式控制字对应位的含义如表1所示。
VCC：+5 V电源。
GND：接地引脚。
2 可编程定时/计数器8253在扬声器中的应用
扬声器驱动系统的硬件组成如图3所示。
利用8253驱动扬声器发声是由系统插件上8255的外围电路来发出驱动信号的。
如图3中的SPK DATA和TIM GATESPK就是接在8255的输出端口上。
其中TIM GATESPK控制8253定时器来驱动扬声器，SPK DATA来控制扬声器的门电路。
直接由门电路驱动发出的声音比较难听，通过滤波器滤掉杂波之后会更动听一些，所以最好如图3所示加一个滤波器。
(1)首先以流程图的方式说明使用扬声器发声的过程，如图4所示。
(2)可编程定时/计数器8253在扬声器中应用的编程。
一般情况下，8255的输出端口地址为61H，分配给8253的控制口地址为46H，3个计数器端口地址分别为40H，42H，44H，让计数器2工作在模式3下，可使8253作为定时器驱动扬声器发声。
则编写程序如下：
从程序中可以看到利用可编程定时／计数器8253可以发出各种频率的声音，只要在程序中稍微更改一下输入时钟频率或计数初值即可实现。