汇编语言课件第13章8253-54定时器
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定时计数器8253课件
3个计数通道 通道控制寄存器 数据总线缓冲器 读／写控制电路
20010.12
定时计数器8253
3
计数通道
• 通道0、通道1和通道2
• CLK：计数器的脉冲输入端，GATE: 计数器的门控信 号，OUT: 计数器的输出信号，一般与计数溢出有关。
• 工作原理：
• 8253计数器工作在减1状态，每输入一个计数脉冲，计数 器值减1，当计数器
• 分为4部分，通道选择、计数器读/写方式、工作方式和计
数码的选择。
计数器选择（SC1、SC0）
计数器读/写方式（RLl、RL0）
20010.12
定时计数器8253
9
• 计数器的锁存操作
• 8253一旦初始化后，就不需要CPU参与而自动计数。为了 读出计数值时不干扰实际计数过程，同时读出的值又是稳 定的，就要求对通道计数器中的计数值进行锁存。
读／写控制电路
❖ 片选信号 CS ❖ A1A0的组合 ：选择三个通道、一个控制寄
存器，共4个端口 ❖ 读信号 R D 和写信号W R 由CPU提供，低电平
有效。
20010.12
定时计数器8253
7
8253的管脚分配
• 通道管脚
• CLKn：通道n的脉冲输入管脚．外部事件
或定时脉冲由这三个管脚输入；
OUT 8253控制口，AL
MOV AL，40H
；置8253通道0时间常数,
OUT 通道0端口，AL ; 第一次写初始计数值的低8位，
MOV AL，38H
; 第二次写高8位。3840H=14400秒=4小时
OUT 通道0端口，AL
……
中断程序中有关程序段如下：
……
MOV AL,00000001B ；8255置位/复位控制字，使PC0＝1
20010.12
定时计数器8253
3
计数通道
• 通道0、通道1和通道2
• CLK：计数器的脉冲输入端，GATE: 计数器的门控信 号，OUT: 计数器的输出信号，一般与计数溢出有关。
• 工作原理：
• 8253计数器工作在减1状态，每输入一个计数脉冲，计数 器值减1，当计数器
• 分为4部分，通道选择、计数器读/写方式、工作方式和计
数码的选择。
计数器选择（SC1、SC0）
计数器读/写方式（RLl、RL0）
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定时计数器8253
9
• 计数器的锁存操作
• 8253一旦初始化后，就不需要CPU参与而自动计数。为了 读出计数值时不干扰实际计数过程，同时读出的值又是稳 定的，就要求对通道计数器中的计数值进行锁存。
读／写控制电路
❖ 片选信号 CS ❖ A1A0的组合 ：选择三个通道、一个控制寄
存器，共4个端口 ❖ 读信号 R D 和写信号W R 由CPU提供，低电平
有效。
20010.12
定时计数器8253
7
8253的管脚分配
• 通道管脚
• CLKn：通道n的脉冲输入管脚．外部事件
或定时脉冲由这三个管脚输入；
OUT 8253控制口，AL
MOV AL，40H
；置8253通道0时间常数,
OUT 通道0端口，AL ; 第一次写初始计数值的低8位，
MOV AL，38H
; 第二次写高8位。3840H=14400秒=4小时
OUT 通道0端口，AL
……
中断程序中有关程序段如下：
……
MOV AL,00000001B ；8255置位/复位控制字，使PC0＝1
可编程定时器／计数器i8253
③ 在计数过程中可以改变计数初值，这对正在进行的计数 过程没有影响。但当计数到1时输出变低，过一个CLK周期输 出又变高，计数器将按新的计数值计数。所以对方式2改变计 数初值时，在下一次计数有效。 (4) 方式3——方波发生器。 在方式3时，当CPU设置控制字后，输出为高电平。在写 入计数初值后就开始计数，输出保持为高。当计数到一半计数 初值时，输出变为低，直至计数到0，输出又变为高，重新开 始计数。 方式3与方式2的输出都是周期性的，它们的主要区别是： 方式3在计数过程中的输出有一半时间为高电平，另一半时间 为低电平。
00: 计数器锁存 01: 只读/写计数器低字节 10: 只读/写计数器高字节 11: 先读/写计数器低字节， 后读/写高字节
图 7- 29 8253/8254控制字的格式
SC1、SC0：计数器选择位。这两位表示这个控制字是对哪 一个计数器设置的。 00——计数器0；01——计数器1；10——计数器2；11——非法 选择。 RW1、RW0：数据读/写格式选择位。CPU在对计数器写入 初值和读取它们的当前值时，有几种不同的格式，由这两位来 决定。 00——将计数器当前值锁存于输出锁存器中，以便读出； 01——只读/写计数器的低8位，写入时高8位自动设置为0； 10— —只读/写计数器的高8位，写入时低8位自动设置为0；11——对 16位计数器进行两次读/写操作，低字节在前，高字节在后， 两次操作的地址相同。
D7 SC1
D6 SC0
D5
D4
D3 M2
D2 M1
D1 M0
D0 BCD 1: BCD码计数 0: 二进制计数 000: 方式0 001: 方式1 10: 方式2 11: 方式3 100: 方式4 101: 方式5
82538254的基本原理及应用
• 方式3与方式2相似 • OUT输出是一个占空比为1：1的方波 • 若计数为奇数，则前面的1比后面的0多1个脉冲
43210
4
4
2
2
3210
计数值N = 偶数，输出对称的方波
N 2
543210
5+1
5-1
2
2
其它同方式 2
高电平 N = 奇数，
低电平
N+1 2
N-1 2
方式4：软件触发选通
• 写入计数值后输出为高，开始计数
n
y
3 y 写入 1 结束 y
4
5
n
n
写入 门控
1
1
结束 触发
y
n
PC机系统板上的8253
IOR IOW 74LS138
A1 A0 D0 ~ D7 + 5V
8255 PB0
1.19318MHz
0 RD
0 WR
0 CS A1 A0
OUT0 OUT1
D0 ~ D7
8259A的IR0,系统计时 每隔55ms产生一次中断。
• 写入计数值，写到相应的计数器。
• 8253控制寄存器格式
D7
SC1
计数器选择 00:计数器0 01:计数器1 10:计数器2 11:*81 D0 SC0 RW1 RW0 M3 M2 M1 BCD
计数值写入顺序
00:读计数值(锁存) 01:写低8位,高8位为0 10:写高8位,低8位为0 11:先写低8位,后写高8位
• 计数过程中若GATE又出现0-1的脉冲，则重新装入原 始计数值，重新开始计数。
• 若计数中改变计数值，则要下次才会以新数计数。
WR GATE = 1 OUT
43210
4
4
2
2
3210
计数值N = 偶数，输出对称的方波
N 2
543210
5+1
5-1
2
2
其它同方式 2
高电平 N = 奇数，
低电平
N+1 2
N-1 2
方式4：软件触发选通
• 写入计数值后输出为高，开始计数
n
y
3 y 写入 1 结束 y
4
5
n
n
写入 门控
1
1
结束 触发
y
n
PC机系统板上的8253
IOR IOW 74LS138
A1 A0 D0 ~ D7 + 5V
8255 PB0
1.19318MHz
0 RD
0 WR
0 CS A1 A0
OUT0 OUT1
D0 ~ D7
8259A的IR0,系统计时 每隔55ms产生一次中断。
• 写入计数值，写到相应的计数器。
• 8253控制寄存器格式
D7
SC1
计数器选择 00:计数器0 01:计数器1 10:计数器2 11:*81 D0 SC0 RW1 RW0 M3 M2 M1 BCD
计数值写入顺序
00:读计数值(锁存) 01:写低8位,高8位为0 10:写高8位,低8位为0 11:先写低8位,后写高8位
• 计数过程中若GATE又出现0-1的脉冲，则重新装入原 始计数值，重新开始计数。
• 若计数中改变计数值，则要下次才会以新数计数。
WR GATE = 1 OUT
可编程定时-计数器8253
接口技术
•8086/8088中断响应周期时，CPU的INTA引脚的 正确功能是—————— A.输出一个负脉冲,CPU从D7~D0读入中断类型码 B.输出两个负脉冲，在第二个负脉冲期间，CPU 从A7~A0读入中断类型码 C.输出两个负脉冲，在第二个负脉冲期间，CPU 从D7~D0读入中断类型码
D.输出一个负脉冲，CPU从A7~A0读入中断类型 码
接口技术
7.1.4 中断嵌套 当CPU执行优先级较低的中断服务程序时，允许响 应比它优先级高的中断源请求中断，而挂起正在处 理的中断。 （1）屏蔽同级和较低级中断请求。 （2）在保护现场、屏蔽同级和较低级中断完成后， 用STI指令来开中断。 （3）中断服务程序结束后，恢复现场前，用CLI指 令来关中断，然后才能恢复现场。 （4）恢复现场后，CPU应该重新开放中断，以便允 许任何其它等待着的中断请求有可能被CPU响应。
CNT2：标准定时，定时时间为1S。
8253
D7～D0
系
A1
统 总
A0 IOR
IOW
线
A2～A15
地址 译码器
D7～D0
CLK OUT
2 2
A1 A0
CLK 1 OUT 1
RD WR
CLK 0
OUT 0 CS GATE 1
GATE 2 GATE 3
送8259的IR 2端 2.5MHz 1kHz方波 外部事件
接口技术
计数结束时，输出一个时钟周期的负脉冲；
计数中写入新初值，待GATE信号重新启动之后 才置入计数器使用。
WR
CLK
GATE OUT
CW N=4
4 32 1 0 图7.19 方式5 的波形
接口技术
例7.5 IBM PC/XT主机板上有一片8253用作计 数/定时电路，各计数器及控制寄存器所占地 址及工作情况如下：
定时器-计数器8253
2021年1月30日星期六
1.2 8253的结构及其外部引脚
8253具有3个功能相同的16位减法计数器CNT0、CNT1和CNT2，可 进行二进制或8421 BCD码计数或定时操作。工作方式和计数常数可 由软件编程来设定，可以方便地与PC总线连接，外部引脚如图1-26 （a）所示，其内部结构如图1-26（b）所示，每个计数器有3个引脚： CLK为时钟输入端，作为定时或计数方式时的减1计数脉冲输入端， 当CLK输入为恒定周期的时钟信号时，则主要作为定时器用（定时器 是一种特殊的计数器），若CLK用于工业控制或实验中脉冲信号输入， 则一般来说，CLK的无固定的时钟周期只能看成计数器；OUT为计数 器输出端，当计数器减到0时，根据所置的工作方式输出相应的信号； GATE为门控端，用于启动或禁止计数器操作。控制字寄存器用来寄 存工作方式控制字，只能写入不能读出。
定时器/计数器8253
1.1 定时器/计数器概述
通常有3种方法来实现定时或计数：软件法、硬件法以及可 编程的硬件定时/计数法。
（1）软件实现。 （2）简单硬件实现。 （3）利用可编程定时器/计数器。由于它的定时值及计数范 围可以由软件来设定改变，因此，可以脱离CPU独立定时/计数。 它不占用CPU大量时间，所以使用方便，且功能强大。
2021年1月30日星期六
2021年1月30日星期六
图1-26 8253外部引脚和内部结构
1.3 8253的控制字和编程命令
1.8253的控制字 8253每个计数器的工作方式和计数值都必须由CPU通过输出指 令来设定。对8253的初始化要求是： （1）通过8253的控制端口向控制寄存器写入相应通道的控制 字，一般情况下，应指定通道的工作方式（6种工作方式之一）、 通道计数器的读/写方式（是读/写高/低8位数据，还是16位数据） 和通道计数器/定时器所采用的计数制（BCD/二进制）。 （2）通过8253的通道端口向相应的通道计数器写入计数初始 值。如果在控制字中已经确立为16位的控制方式，则应分两次对 通道端口进行写操作，先写入初始值的低8位，再写入初始值的高 8位。
1.2 8253的结构及其外部引脚
8253具有3个功能相同的16位减法计数器CNT0、CNT1和CNT2，可 进行二进制或8421 BCD码计数或定时操作。工作方式和计数常数可 由软件编程来设定，可以方便地与PC总线连接，外部引脚如图1-26 （a）所示，其内部结构如图1-26（b）所示，每个计数器有3个引脚： CLK为时钟输入端，作为定时或计数方式时的减1计数脉冲输入端， 当CLK输入为恒定周期的时钟信号时，则主要作为定时器用（定时器 是一种特殊的计数器），若CLK用于工业控制或实验中脉冲信号输入， 则一般来说，CLK的无固定的时钟周期只能看成计数器；OUT为计数 器输出端，当计数器减到0时，根据所置的工作方式输出相应的信号； GATE为门控端，用于启动或禁止计数器操作。控制字寄存器用来寄 存工作方式控制字，只能写入不能读出。
定时器/计数器8253
1.1 定时器/计数器概述
通常有3种方法来实现定时或计数：软件法、硬件法以及可 编程的硬件定时/计数法。
（1）软件实现。 （2）简单硬件实现。 （3）利用可编程定时器/计数器。由于它的定时值及计数范 围可以由软件来设定改变，因此，可以脱离CPU独立定时/计数。 它不占用CPU大量时间，所以使用方便，且功能强大。
2021年1月30日星期六
2021年1月30日星期六
图1-26 8253外部引脚和内部结构
1.3 8253的控制字和编程命令
1.8253的控制字 8253每个计数器的工作方式和计数值都必须由CPU通过输出指 令来设定。对8253的初始化要求是： （1）通过8253的控制端口向控制寄存器写入相应通道的控制 字，一般情况下，应指定通道的工作方式（6种工作方式之一）、 通道计数器的读/写方式（是读/写高/低8位数据，还是16位数据） 和通道计数器/定时器所采用的计数制（BCD/二进制）。 （2）通过8253的通道端口向相应的通道计数器写入计数初始 值。如果在控制字中已经确立为16位的控制方式，则应分两次对 通道端口进行写操作，先写入初始值的低8位，再写入初始值的高 8位。
定时器讲义
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
看P300 BIOS中WAITF子程序（一次调用15.08 ㎲ ）
AX AL,61H AL,10H AL,AH WAITF1 AH,AL WAITF1 AX
;CX=15.08 ㎲的倍数 WAITF PROC PUSH WAITF1: IN AND CMP JE MOV LOOP POP RET WAITF ENDP
13.1 8253/54定时器简介
（3）模式2
（4）模式3 （5）模式4 （6）模式5
N分频计数器
方波发生器 软件触发选通信号 硬件触发选通信号
输入时间常数后开始计数。减到0时，OUT输出一个负脉冲，宽度为 一个CLK。减到0时，自动装入时间常数，重新计数。 与模式2类似，OUT输出也是一个脉冲序列，但占空比为50%。 写入控制字后，OUT输出高电平。计数到0时，OUT输出一个负脉冲，宽 度为一个CLK。
13.2 X86PC中8253/54定时器的连接与编程
三、IBM/PC机中8253/54编程 在IBM/PC机中8253/54的3个时钟端CLK0、CLK1和CLK3 的输入频率都是1.19MHz，计数器0和计数器1的门控信号 接＋5V，计数器2的GATE2与8255端口的PB0相连。 （1） 计数器0作为定时器－日时钟计时基准 为系统日时钟提供计时基准，计数器0的输出端OUT0与 中断控制器8259A的中断请求端IRQ0相连,为IRQ0提供每 秒种产生18.2次中断信号，也就是每隔55ms请求一次中断 。
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
BIOS中 计数器1的初始化程序如下：
mov out mov out
al，54H 43h，al al，12H 41h，al
可编程定时器计数器8254及其应用31页PPT
8254及其应用
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
微机原理_定时计数器8253
D6 SC0
D5 RL1
D4 RL0
D3 M2
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)
8253内部有 个完全相同、又相互独立的16位减法 8253内部有3个完全相同、又相互独立的16位减法 内部有3 计数器。 计数器。 可以用二进制或十进制计数。 可以用二进制或十进制计数。 工作方式和计数常数编程设置。 工作方式和计数常数编程设置。
一、内部结构
8253定时 8253定时/计数器的工作原理 定时/ 定时/ 计数器的核心部件为可预置初值计数器。 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 信号每输入一个脉冲， 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 OUT脚同时产生相应 计数值减 1 ， 一直减到 0 ， 并且 OUT 脚同时产生相应 输出信号，该信号可用作中断请求。 输出信号，该信号可用作中断请求。
要注意定时器 的容量即位数
GATE门控 门控 信号 计数脉冲 可预置初值计数器
CLK 输入
OUT 输出
计数初值
说明： 说明： 1、每个计数器各有三根I/O线 每个计数器各有三根I/O线 CLK： CLK：时钟信号输入 OUT： OUT：计数器输出 GATE：门控信号， 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。 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。 两条地址线， PC机中的端口地址是 H~43H。 机中的端口地址是40 A1 A0 端口 定义 0 0 40H 40H 0#计数器 0#计数器 0 1 41H 41H 1#计数器 1#计数器 1 0 42H 42H 2#计数器 2#计数器 1 1 43H 43H 控制寄存器
汇编语言 8253
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
例:使2号定时器,工作在方式3,计数初值=533h, 二进制计数,试写出8253初始化程序段。 8253端口地址:40H,41H,42H,43H
MOV OUT MOV OUT MOV OUT AL,10000110B ;2号定时器,方式3 43H,AL AX,0533H 42H,AL ; 2号数据口 AL,AH 42H,AL
计数器和定时器电路8253
•基本概念 •计数器/定时器 8253的初始化 •时钟程序 •音乐程序
基本概念
一. 定时与计数 二. 微机中的定时方法
1. 软件定时-----延时程序 2. 硬件定时
定时器在时钟信号作用下，进行定时的减 “1”计数，定时时间到（减“1”计数回零）， 从输出端输出周期均匀、 频率恒定的脉冲信 号
n1 t1 f1 5ms 2 10 10000
6
3).将定时器1的OUT1端接到定时器0的CLK0端,定时 器0的计数初值:
汇编语言 可编程定时器／计数器(8253)
信息学院实验报告学号：114100136 姓名：熊忠飞班级：11B课程名称：微机原理、汇编与接口技术实验名称：可编程定时器／计数器（8253）实验性质：验证性实验实验时间： 2013 年 6 月 7 日实验地点：睿智4号楼一、实验目的掌握8253的基本工作原理和编程方法。
二、实验内容及要求1、按图虚线连接电路，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）。
2、按图连接电路，将计数器0、计数器1分别设置为方式3，计数初值设为1000，用逻辑笔观察OUT1输出电平的变化（频率1HZ）。
3、编程提示（1）8253控制寄存器地址 283H 计数器0地址 280H计数器1地址 281HCLK0连接时钟 1MHZ（2）参考流程图三、实验步骤及结果1、代码如下:（1）计数器stack segment stack'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentioport equ 0ec00h-0280hio8253a equ ioport+283hio8253b equ ioport+280h data endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stack start:mov ax,datamov ds,axmov al,10hmov dx,io8253aout dx,almov dx,io8253bmov al,0fhout dx,alzby: mov dx,io8253amov al,00hout dx,almov dx,io8253bin al,dxand al,0fhmov dl,alcmp dl,9jbe numadd dl,7num: add dl,30hmov ah,2hint 21hjmp zbymov ah,4chint 21hcode endsend start（2）定时器stack segment stack'stack'dw 32 dup(0)stack endsdata segmentioport equ 0ec00h-0280hio8253a equ ioport+280hio8253b equ ioport+281hio8253c equ ioport+283hdata endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stackstart:mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253cmov al,00110110Bout dx,almov dx,io8253amov al,0E8Hout dx,almov al,03Hout dx,almov dx,io8253cmov al,01110110Bout dx,almov dx,io8253bmov al,0E8Hout dx,almov al,03Hout dx,almov ah,4chint 21hcode endsend start四、实验小结通过本实验，掌握了8253这块芯片的一些基本功能，在实验中不仅学会了用计数器0计数，还学会了用计数器2和计数器1。
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(2)初始化计数器
设置计数器初值（每个计数器中包含一个16位的计数 寄存器，这个计数器是以倒计数的方式计数的，从计数初 值开始，逐次减1，直到0为止）。
13.1 8253/54定时器简介
13.1.3 操作模式
8253/54的3个内部计数器，每个计数器有6种操作模 式。 不同的操作模式计数器的OUT可输出不同形状和频率 的脉冲模型，作为机器内部的计数信号或定时信号。
汇编语言与接口技术
DEC HEX BIN
13
0D
00001101
第13章
8253/54定时器
21:11 2013年8月11日
1
第13章
8253/54定时器
学习本章后： 1.会在进行定时器8253的编程； 2.会在x86PC上播放音乐。
2013年8月11日
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第13章
8253/54定时器
本章的主要内容：
读写低8位，高8位自动为0 ；现读写低8位，再读写高8位）
D3 D2 D1:工作方式（0；1；2；3；4；5；6） D0:数制（ 0---二进制；1---BCD码）
13.1 8253/54定时器简介
第13章
8253/54定时器
13.1 8253/54定时器简介
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程 13.3 在x86PC上播放音乐
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
*发声频率－－OUT2（定时）输出信号到达扬声器 初始化8253/54定时器2,方式3（10 11 011 0B） 计数值（1.19318MHz/指定频率=12348CH/指定频率） *8255的PB0,PB1(61H)两位置1 *发声持续时间：定时（发音时间，延时控制） 控制发声持续时间的方法: (1)软件方法延时－－－执行指令（指令周期一定 ，CPU频率变化，延时时间随之变化） (2)硬件方法－－－监控端口PB4(61H)
al，36H 43h，al al，0 40h，al 40h，al
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
（2）计数器1作为定时器－DRAM刷新定时 在IBM/PCXT中，刷新RAM的任务由8237DMA完成。 DRAM每隔15.1㎲刷新一次，计算： 计数值=输入频率/输出频率 输入频率=1.1931817MHz 输出频率=1/(15.1*10-6) =106 /15.1=66.2kHz 计数值=输入频率/输出频率=1193.1817/66.2=18 控制字：01 01 010 0 (=54H) 系统选择模式2，OUT1连续输出周期为15 ㎲的周 期信号，作为DRAM的刷新请求信号。
第13章
8253/54定时器
13.1 8253/54定时器简介 13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与 编程
PB0控制GATE2 PB1=1时 允许OUT2的 输出信号 到达扬声器 电路。
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
当PB0=1，GATE2获得高电平。使定时器2可以在模式 3下工作。 定时器2的out2与端口61H的PB1通过一个与门与扬声 器的驱动电路相连。 当PB1=1时，允许OUT2的输出信号到达扬声器电路。 对于IBMPC系列机来说，无论是8086、80486还是 Pentium，驱动扬声器的过程是相同的。 利用硬件产生时间延迟的方法，不仅与频率无关， 也与CPU无关
13.1 8253/54定时器简介
8253/54有6种操作模式（P294）：
（1）模式0 计数结束时中断 写入控制字以后，OUT输出低电平。计数到0时，OUT 输出高电平，并一直维持不变。OUT可作为中断请求信 号。（计数方式） （2）模式1 可编程脉冲触发 初始化后，由gate触发开始计数，OUT输出低电平。 计数到0时，OUT变为高电平。可由gate再触发，重新计 数，不需重新送计数常数。
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13.1 8253/54定时器简介
PC机利用定时器8253/54来产生声音。 8253/54是一个可编程内部定时器，它能根据 程序提供的计数值和工作模式，产生各种形状和 各种频率的计数/定时脉冲，提供给系统的各个部 件使用。例如： （1）系统日时钟的计时信号 （2）动态存储器的刷新定时信号 （3）扬声器的声源
13.2 X86PC中8253/54定时器的连接与编程
三、IBM/PC机中8253/54编程 在IBM/PC机中8253/54的3个时钟端CLK0、CLK1和 CLK3的输入频率都是1.1931817MHz，计数器0和计数器1 的门控信号接＋5V，计数器2的GATE2与8255端口的PB0 相连。 （1） 计数器0作为定时器－日时钟计时基准 为系统日时钟提供计时基准，计数器0的输出端OUT0与 中断控制器8259A的中断请求端IRQ0相连,为IRQ0提供每 秒种产生18.2次中断信号，也就是每隔55ms请求一次中断。
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（3）模式2
（4）模式3 （5）模式4 （6）模式5
N分频计数器
方波发生器 软件触发选通信号 硬件触发选通信号
输入时间常数后开始计数。减到0时，OUT输出一个负脉冲，宽度为 一个CLK。减到0时，自动装入时间常数，重新计数。 与模式2类似，OUT输出也是一个脉冲序列，但占空比为50%。 写入控制字后，OUT输出高电平。计数到0时，OUT输出一个负脉冲，宽 度为一个CLK。
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BIOS中 计数器2的初始化程序如下：
mov out mov out mov out al，B6H 43h，al al，33H 42h，al al，05h 42h，al
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
13.2.3 通用发声程序 1）扬声器驱动方式
1.5秒延迟计数值
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10毫秒延迟计数值=10,000/15.085=663
W10MS： MOV CALL CX，663 WAITF ;663*15.08=10ms
参看x86-p300-cx-2.ASM 注意：程序中的关键指令序列 DI： 发音频率（高/亮） BX： 发音时长（节拍）
与模式4类似，不同之处是由gate信号触发计数。
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小结：
8253/54允许的6种操作模式，可分为两类：
（1）计数模式 在GATE的控制下进行减1计数，减到终值时，输出 一个信号，至此，计数过程结束。 （2）定时模式 在GATE的控制下进行减1计数，减到终值时，又重新 装入初值，重新开始减1计数，这样输出端就连续输出具 有一定时间间隔的定时脉冲。 常用方式2、方式3作为定时方式。
控制字：00 11 011 0 (=36H) 计数值：65536 （=0000H) 输入频率/计数值＝输出频率 计数值＝输入频率/输出频率 计数值 =1.19318MHz/18.2Hz=65536
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
BIOS中 计数器0的初始化程序如下：
mov out mov out out
13.1 8253/54定时器简介
13.1.1 定时器的结构
在定时器内部有3个独立工作的 计数器（图11.1）： 计数器0 计数器1 计数器2 控制寄存器
参看P293-294
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13.1.2 8253/54编程 (1)设定控制字
选择计数器，确定工作模式和计数值格式。
13.2.2 x86PC中8253/54芯片的编程
一、初始化编程步骤 （1）写入通道控制字 （2）写入计数值 二、举例 将计数器0设定为模式3，计数初值为4882（BCD）. 控制字：00 11 011 1 计数值：4882 mov al,00110111b out 43h,al mov ax,4882h out 40h,al mov al,ah out 40h,al
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
看P300 BIOS中WAITF子程序（一次调用15.08 ㎲ ）
AX AL,61H AL,10H AL,AH WAITF1 AH,AL WAITF1 AX
;CX=15.08 ㎲的倍数 WAITF PROC PUSH WAITF1: IN AND CMP JE MOV LOOP POP RET WAITF ENDP
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
BIOS中 计数器1的初始化程序如下：
mov out mov out
al，54H 43h，al al，12H 41h，al
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
（3）计数器2作为定时器－扬声器音调控制
在IBM BIOS中有个BEEP子程序，它在模式3下能产 生频率896Hz的声音，装入计数器2的初值为： 533H (1.19318MHz/896Hz＝1331＝533H)。 输入频率：1.1931817MHz 输出频率：896Hz 计数值=输入频率/输出频率=1331=533H 控制字：10 11 011 0 (=B6H)
13.2 x86PC中8253/54定时器的连接与编程
例 13.4 调用WAITF子程序产生1.5秒的延迟时间。
=3*（0.5*1000000/15.085） =3* 33144 延迟1.5秒，计数值大于65536，故采用连续调用3次产 生0.5 ㎲的延时程序。
BACK: MOV MOV CALL DEC JNZ BL,3 CX,33144 WAITF BL BACK
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