8253定时和计数

8253
定时计数器
例2：若用8253计数器1，工作在方式1，按二-十进制计数，计数 初值为2010H，口地址口地址为40H- 43H ，试编写初始化程序。 解：计数器控制字为01110011=73H 计数初值高8位为20H， 低8位为10H MOV AL, 33H OUT 4BH, AL MOV AL, 10H OUT 49H, AL MOV AL, 20H OUT 49H, AL ；写计数器1控制字 ；写计数器1计数初值低8位 ；写计数器1计数初值高8位
在IBM-PC/AT以上的机器中用2片8259A级联管理 15级外中断，主片8259A中的IRQ2联到从片8259A， 从片8259A的中断请求为IRQ8~IRQ15，端口地址为 A0H、A1H，中断类型码为70H~77H
例：设计一个中断处理程序。要求：中断请求信 号以跳变方式由IR2引入（可为任一定时脉冲 信号），当CPU相应IR2请求时，输出显示字 符串：“8259A INTERRUPT!”,中断10次程序 退出（设8259A的端口地址为20H和21H，中 断类型号为40H)。
INT-P
PROC ； 中断服务程序 PUSH DS ；保护现场 PUSH AX PUSH DX STI ；开中断 MOV AX, DATA ；中断处理，输 出给定字符串
MOV DS, AX MOV DX ,OFFSET MESS MOV AH,09H INT 21H DEC COUNT ；控制10次循环 JNZ NEXT IN AL, 21H OR AL, 04H OUT 21H, AL ；读IMR ;屏蔽IR2请求
MAIN: MOV AL,13H ; 8259A 初始化 OUT 20H,AL ; 单片，边沿触发 MOV AL,40H ;中断类型号40H OUT 21H,AL ; MOV AL, 01H; 非自动结束 OUT 21H,AL MOV AX,SEG INT-P ;设置中断向量 MOV DS, AX ; 中断服务程序入口段基址送DS MOV DX,OFFSET INT-P；中断服务程序入口偏送DS MOV AL,42H ；IR2的中断类型号42H送AL
8253
定时计数器
3、初始化编程顺序 对于每个计数器进行初始化时，必须先写入控制字，然后写入计 数初值。这是因为计数初值的写入格式是由控制字的D5和D4两位 编码决定的。写入计数初值时，必须按控制字规定的格式写入。 例1：若用8253的计数器1，工作在方式0，按8位二进制计数， 初值为128，试编写初始化程序，设口地址为40H- 43H。 解：控制字为01010000=50H, 8位计数初值为80H mov al, 50H ；设置计数器1控制字 out 43H, al mov al, 80H ；写计数器1计数初值，只写低 out 41H, al ；8位
8259举例
8259A的全嵌套方式和特殊全嵌套方式有什么差别？各自用在 什么场合？ 答：1.全嵌套工作方式，只有更高级的中断请求来到时，才会 进行嵌套。而特殊全嵌套方式则能被同级和高级的中断请求所 嵌套。 2.全嵌套方式用于单片8259A的场合。特殊全嵌套方式用于多 片8259A系统。
8259举例
NEXT : CLI ；关中断 MOV AL,20H ；写OCW2,送中断结束命令EOI OUT 20H,AL CODE ENDS POP DX ;恢复现场 END MAIN POT AX POP DS
IRET ；中断返回
可编程计数器/定时器8253
定时与计数
控制系统与计算机中，常常需要有定时信号，以实现定时 或延时控制。如定时中断，动态存储器的定时刷新等。此外， 还需要有计数功能，以实现对外部事件的计数，当外部事件 发生的次数达到规定值后，向计算机发出中断请求，进而实 现相应的控制或处理。 定时的本质就是计数，当计数信号是周期信号时，计数就 可以用于定时。例如以秒为单位计数，则计数60次就是1分， 计满60分就是1小时，计满24小时就是1天。
答：在优先级特殊循环方式中，一开始的最低优先级是由编程 确定的，从而最高优先级也由此而定。而优先级自动循环方式 初始优先级队列为IR0~IR7。
8259举例
8259A的中断屏蔽寄存器IMR和8086/8088CPU的中断允许标志 IF有什么差别？在中断响应过程中，它们怎样配合起来工作？
答：1.若IMR的某位为0则该位对应的引腿上的中断请求未加屏 蔽，让它通过而进入中断优先级裁决器作裁决。若IMR的某位 为1则屏蔽该位对应的引腿上的中断请求，不让它进入中断优 先级裁决器。而8086/8088CPU的中断允许标志IF为1则允许 INTR引腿进入的中断，IF为0则屏蔽INTR引腿进入的中断。与 8259A的IMR位为0为1正好相反。 2.在中断响应过程中，IMR用于对外设向8259A发中断申请的 允许/屏蔽，而CPU的IF用于对8259A由INT向CPU的INTR引腿 发中断申请的允许/屏蔽。
程序段: PUSH DS；保护数据段
MOV AX，0；
MOV
MOV
DS，AX；中断向量从00000H开始
AX，SEG INT-PRN；取段地址
MOV
MOV
[002AH]，AX；置入段地址
AX，OFFSET INT-PRN；取偏移地址
MOV
POPHale Waihona Puke Baidu
[0028H]，AX；置入偏移地址
DS；恢复DS
8259A在80286以上机中的使用
8259举例
4，中断向量表的设置方法
（1）用DOS功能调用INT 21H指令置入法
格式：MOV AH，25H；
INT 21H； 说明：25H为DOS调用的功能号； 入口参数：AL←中断类型码；
DS：DX←中断向量；
例如：将类型码为0AH，名为INT-PRN的中断
服务程序的中断向量置入中断向量表中。
（3）在CLK的上升沿时，计数器对门控信号GATE进 行采样，来决定工作状态（计数、触发、停止、重新 置初值）；
（4）在CLK的下降沿时，计数器执行部件从初值开始 作减1计数；其中0是最大初值，1是最小初值； 若以二进制数制计数，则0相当于216=65536 若以BCD（十进制）数制计数，则0相当于104=10000
数制选择 0：二进制 1：十进制 工作方式选择 000：方式 0 001：方式 1 ×10：方式 2 ×11：方式 3 100：方式 4 101：方式 5
2，8253初始化规则 （1）对计数器设置初值前必须先写入控制字，此 时， 全部控制逻辑电路复位，输出OUT为初始状态（高电 平或低电平）； （2）初值写入后，要经过1个时钟CLK的上升沿和1 个下降沿后，计数执行部件才开始计数；
8253的内部结构
数据总线 D7～D0 RD 地址线 译 码 器 CS 减 1 计数器 （CE） 高8 A1 A0 低8 输出锁存器 CLK 1 GATE1 OUT1 CLK 2 GATE2 OUT2 （OL） 计数器 1 计数器 2 WR 控制寄存器 计数器 0 高8 低8 计数初值寄存器 （CR） 高8 低8 CLK 0 GATE0 OUT0 VCC Gnd +5V
8253的编程——向8253写入控制字 1，控制字格式：
A1 A0 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD （地址 43H）
计数器选择 00：计数器 0 01：计数器 1 10：计数器 2 11：非法 读/写指示位 00：计数器锁存 01：只读/写低字节 10；只读/写高字节 11：先读/写低字节 后读/写高字节
程序段：
PUSH MOV MOV DS； AX，SEG INT-PRN； DS，AX； 保护数据段 取段地址
MOV DX，OFFSET INT-PRN；取偏移地址
MOV AX，250AH； 取类型码和功能号
INT
POP
21H；
DS；
DOS功能调用
恢复DS
(2)，直接置入法
0AH类型中断的向量地址为0AH×4=0028H～002BH
MOV AH,25H ; 25H功能调用 INT 21H
IN AL, 21H ;读IMR AND AL, 0FBH ;允许IR2请求中断 OUT 21H,AL ；写中断屏蔽字OCW1 WAIT: STI ;开中断 CMP COUNT ,0 ；判断10次中断是否结束 JNZ WAIT ；未结束，等待 MOV AX,4C00H ；结束，返回DOS INT 21H
实现定时和计数的三种方法 软件方法：采用软件定时，让计算机执行一个专门 的指令序列，由执行指令序列中各条指令所花费的 时间构成一个固定的时间间隔，从而达到定时或延 时的目的。 不可编程的硬件定时：采用电子器件构成定时或延 时电路，通过调整电路中定时元件的数值，可实现 调整定时或延时的数值和范围。 可编程的硬件定时：在微机系统中采用软硬件结合 的方法，即采用可编程定时的电路器件实现定时。 如：Intel 8253/8254，Zilog CTC，MC6840等。 8253-5（5MHz）和8254-2（10MHz）的引脚和 功能都是兼容的。
8259举例
8259A的特殊屏蔽方式和普通屏蔽方式相比，有什么不同之处？ 特殊屏蔽方式一般用在什么场合？
答：1.在特殊屏蔽方式中用OCW1对屏蔽寄存器中某一位进行置 位时，就会同时使ISR中的对应位自动清0。而普通屏蔽方式对 OCW1的操作不影响ISR中各位的状态。 2.特殊屏蔽方式用于中断处理程序中，以开放比本身的优先级较 低的中断请求。
怎样用8259A的屏蔽命令字来禁止IR3和IR5引腿上的请求？又怎样撤销这 一禁止命令？设8259A的端口地址为90H、92H。
答：1.
2.
CLI IN AL，92H ;(AL)←(IMR) OR AL，28H ;禁止IR3和IR5引腿上的中断请求 OUT 92H，AL ;OCW1送奇地址端口 STI CLI IN AL，92H ;(AL)←(IMR) AND AL，0D7H ;允许IR3和IR5引腿上的中断请求 OUT 92H，AL ; OCW1送奇地址端口 STI
8253
定时计数器
1，有三个独立的计数/定时通道——计数器0，计数 器1，计数器2。每个计数器的结构为： （1）16位计数初值寄存器（CR）——存放计数的初 值（预置）； （2）16位的计数执行部件（CE）——16位减1计数 器； （3）16位输出锁存器（OL）——跟随CE变化，但 可以锁存，便于CPU读取。
8259举例
8259A的全嵌套方式和特殊全嵌套方式有什么差别？各自用 在什么场合？
答：1.全嵌套工作方式，只有更高级的中断请求来到时，才会 进行嵌套。而特殊全嵌套方式则能被同级和高级的中断请求所 嵌套。 2.全嵌套方式用于单片8259A的场合。特殊全嵌套方式用于多 片8259A系统。
8259A的优先级循环方式和优先级特殊循环方式有什么差别？
8253
定时计数器
4，计数器时钟输入CLK0～CLK2——计数/定时的 基值信号 8253：0～2MHz 8254-2：0～10MHz 5，计数器门控输入信号GATE0～GATE2——启动或 控制计数/定时信号； 6，计数器输出信号OUT0～OUT2——计数结束、定 时到输出信号或分频输出信号。
2，控制寄存器——存放CPU送来的控制字，控制 8253的工作方式。
8253 定时计数器 二，8253的引脚功能 1，数据线D7～D0——8位，双向、三态，用于8253与 CPU之间的数据传送。包括：向8253写控制字，送计 数初值及读计数器的现行值。 2，读写控制信号RD，WR 3，片选及地址线CS，A1，A0——用于芯片及内部寄 存器、计数器的寻址。 在IBM-PC机中，A9A8A7A6A5=00010选中 （CS=0），A4A3A2未用，A1A0接8253的A1A0。
中断处理程序如下：
DATA SEGMENT MESS DB ‘8259A INTERRUPT!’,0AH,0DH,’$‘ COUNT DB 10 DATA ENDS STACK SEGMENT STACK DB 100H DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS: CODE, DS: DATA, SS:STACK