第八章计数定时器8253

2.引脚
3.功能 (1)具有三个独立的16位计数通道；
(2)每个计数通道可按二进制或二－十进制计数；
(3)具有计数和定时功能，基于减1计数工作；
(4)定时器减为0后，可自动装入定时常数初值，并产生输出信 号；
(5)每个计数通道有六种工作方式；
(6)8253实质上是计数器，但计数器的脉冲输入端如果送定时 脉冲就可以做定时器用。作为计数器时减到0之后输出一个信 号，此时计数过程结束；作为定时器时，减到0后输出一个信 号接着自动装入计数初值并开始下一个周期的计时。
二、初始化
在使用8253时都要由CPU对8253写入控制字，以确定8253的 工作方式，这个设置过程称为初始化。
初始化有两个控制命令字：方式选择控制字和计数常数字。
方式选择字写入控制口，计数常数字写入相应通道内。
例1：将计数器通道2初始化为工作方式3，计数初值为533H， 为二进制计数方式，设计数器地址为40H-43H。
十进制计数时范围是0001～10000，其中当计数初值寄存 器为0000H代表十进制数10000。
计数取值范围在二进制计数时是0001H～10000H，其中 10000H代表65536，在计数初值寄存器中的值是0000H。
可以从8253中读出当前计数值，但其读出过程是：先将当 前计数初值写入到输出锁存器，然后再从输出锁存器中读出， 同时，8253还在不停地进行减计数，虽然输出锁存器中的 值不变，但减计数单元却在不断地减计数，因此，从输出锁 存器中读出的值并不一定是真正的当前计数值。
OUT 71H，AL
；计数初值低8位
MOV AL，AH
OUT 71H，AL
；计数初值高8位
例5：读取8253通道中的计数值
• 8253可用控制命令来读取相应通道的计数值，由于计数值是 16位的，而读取的瞬时值，要分两次读取，所以在读取计数 值之前，要用锁存命令，将相应通道的计数值锁存在锁存器 中，然后分两次读入，先读低字节，后读高字节。
CPU用输入输出指令对8253进行读写操作时的所有信息都通过这个缓冲 器传送。
（2） 读/写逻辑
这是8253内部操作的控制电路，它从系统控制总线上接收输入信号，然 后转换成8253内部操作的各种控制信号。
（3）控制字寄存器
当地址信号A1和A0都为1时，访问控制字寄存器。
控制字寄存器从数据总线上接收CPU送来的控制字，并由控制字的D7、 D6两位的编码决定控制字写入哪个通道的控制寄存器中去。
第八章 计数/定时器8253
• 8-1 8253简介 • 8-2 8253应用举例
8-1 8253简介
一、8253结构及引脚功能 二、8253工作方式 三、8253初始化
• 定时/计数器的作用
– 生产线上统计产品的数目----计数器 – 系统的动态存储器刷新----定时器 – 系统时钟计时----定时器 – 扬声器的频率源----定时器
控制字：01110111 77H
MOV AL，77H OUT 43H，AL ；写计数器 1 的控制字 MOV AL，20H OUT 41H，AL ；写计数器 1 的低 8 位初值 MOV AL，40H OUT 41H，AL ；写计数器 1 的高 8 位初值
例3：计数器0，工作在模式2，计数初值和输出锁存器仅使用 低8位，初值为100，计数值为二进制格式，设寄存器地址为 70H-73H。
每个通道（计数器）是16位二进制计数器，每个计数器中有3 个寄存器。
（1）初值寄存器：初始化时写入该计数器的初始值。
（2）减一计数器：初值寄存器写入减一计数器，减1到0为止。
（3）计数值锁存器：在计数器工作的过程中，跟随计数值的 变化，在接收到CPU发来的读计数值命令时，用以锁存计 数值，供CPU读取，读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1
计数器变化。
CLK GATE
锁存后读 出当前值
&
装入初值
LSB
MSB
16位当前计数值锁存器
16位减一计数器
16位计数初值寄存器
LSB
MSB
OUT （减1至
0时）
因8253是减计数器，故计数初值越大，则计数减至0所用 时间（即定时时间）就越长，但由于8253是先减1，再判 是否到0，故最长的定时时间是设置计数初值为0，代表 65536。
MOV AL，00010100B ；控制字
OUT 73H，AL
MOV AL，100
；计数初值
OUT 70H，AL
例4：计数器1，工作在模式1，初值为1234，先写入低8位， 再写高8位，计数值为二进制，设寄存器地址为70H-73H。
MOV AL，01110010B ；控制字
OUT 73H，AL
MOV AX，1234 ；1234装入AX转换二进制
• 如何定时
– 软件定时，由CPU执行指令序列所花费的时间来构成 一定的时间间隔，从而达到定时的目的。优点是节省 硬件；缺点是执行程序期间CPU一直被占 用，降低 了CPU效率。 例如：MOV CX , ××××H HERE: LOOP HERE
– 硬件定时，要用额外的硬件—计数/定时器，但可提 高CPU的利用率。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制字：10110110 B6H
MOV AL，0B6H OUT 43H，AL MOV AX，533H OUT 42H，AL MOV AL，AH OUT 42H，AL
；计数器2，先低后高字节 ；写命令字
；计数初值 ；写计数值低位
；写计数值高位
例2：8253工作为计数器1，方式3，初值为4020D，设计数器 地址为40H-43H。
由寄存在每个通道内的控制寄存器的内容决定该通道的工作方式，选择计 数器是按二进制还是BCD数计数，并确定每个计数器初值的写入顺序。
（4） 计数器0、计数器1、计数器2
这是三个计数器/定时器通道，每一个都由16位的可设置计数初值的减法 计数器构成。
三个通道的操作是完全独立的。每个通道都有两个输入引脚CLK和GATE 以及一个输出引脚OUT。
一、8253结构及引脚功能 1.结构：由四部分组成。
D0~D7 8 数据总线缓冲器
A0 A1
RD 读/写逻辑
WR
CS
控制字寄存器
计数器0 计数器1 计数器2
内部总线
CLK0 GATE0 OUT0
CLK1 GATE1 OUT1
CLK2 GATE2 OUT2
（1） 数据总线缓冲器
这是8253与CPU的数据总线(D７～D０)连接的8位双向三态缓冲器。