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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）
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• 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。
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定时计数器8253
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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
先读取低8位，后读取高8位（不锁存）： 10 00H 0F 00H • 硬件锁存暂停计数 GATE 暂停计数
• 软件控制命令锁存
• 每一个通道都有一个输出锁存器(16位)，平时它的值随通道计数 器的值变化，当向通道写入锁存的控制命令时，它把计数器的现 行值锁存而计数器的计数过程照样进行。这样，CPU读取的是锁 存器中的值。当重新写入一个命令字或CPU读取计数值后，计数 通道会自动解除锁存状态。
• OUTn：通道n的输出管脚，当计数值减 到0
•
在OUT管脚上输出，输出波形取决于
8253通道的工作方式；
• GATEn：门控信号输入管脚
8253的管脚包括数据线D7—D0，读写控制线
W R R D 以及和CPU地址线相连接的片选 信号 C S
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8253的编程
• 控制字
计数到零时，OUT信
号有效，通知外设计 CLK
数器产生溢出
16位计数器 OUT
GATE
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• 通道的使用
• 计数器：将要计数的次数预置到该通道计数器中
• 定时器：从CLK输入一固定频率的时钟脉冲，再根据要求定时的时间计算 出定时所需的计数值或称时间常数，并预置到计数器中
可编程定时 /8253
定时计数器8253
8253作用
• 定时
• 软件定时：让机器执行一段程序，安排循环来实现定时， 容易实现，定时时间调整方便，定时精确，占用了CPU资 源，降低了CPU的利用率。
• 硬件定时：可编程定时/计数硬件芯片，定时值、定时范 围可以很容易的由软件改变，具有使用灵活、功能较强等 特点。
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8253的工作方式
• 方式0——计数结束中断方式 • 方式1——可编程序的单独负脉冲 • 方式2——速率发生器 • 方式3——方波发生器 • 方式4——软件触发方式 • 方式5——硬件触发方式
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方式0——计数结束中断方式
• 方式0的作用
• 锁存控制字： 0000XXXXB
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工作方式选择（M2、M1、M0）
控制字的D5D4为00，表示的是锁 存命令。这时控制字中的低4位无 效
BCD计数制：写入初值范围为0000到 9999，而0000是最大值，代表10000
二进制计数制：写入初值范围为0000 到FFFFH，其中0000为最大值，代表 65536。
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INT 8086
……
家庭厨房系统
MOV AL,10011010B
；置8255A方式控制字
OUT 8255控制口，AL
MOV AL,00H
；8255A置位/复位控制字,使PC0＝0
OUT 8255控制口，AL
MOV AL, 00110000B ；置8253通道0方式控制字30H
• 用户可以在设定时间上产生中断信号
• 工作方式0特点：
• 门控信号GATE必须为1，计数器才能计数； • 计数时通道输出端OUT一直为0； • 通道计数器计数到0后，OUT由0到1，同时计数器停止工作。
• OUT输出的从低到高的正跳变或高电平可作为中断请求信号INTR，向CPU 发出中断请求。
• 在计数过程中，GATE信号为低电平时，停止计数，一旦GATE变高，则继 续计数．
• 外部事件计数
• 外部事件计数就是对外部脉冲信号计数。产生脉冲信号的 外部原因就是外部事件。
• 如高速公路入口处一个专用计算机检测系统，它可以自动 对进入高速公路的车辆进行计数
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定时计数器8253
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8253的内部结构
8253内部有3个独立的16位定时／ 计数器通道。 计数器可按照二进制或十进制计数， 计数和定时范围可在1—65535之间 改变， 每个通道有6种工作方式，计数频率 可高达2MHz以上。
OUT 8255控制口，AL
……
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方式1——可编程序的单独负脉冲 • 单稳电路 • 在输入的激励下产生固定宽度脉冲的电路，当输入端输入一个不低于 规定的最小宽度的脉冲后，单稳电路就输出一个用户事先设定宽度的 脉冲。 • 8253的方式1就是一个可编程单稳电路
计数值＝定时时间/时钟脉冲周期
20010.12Βιβλιοθήκη 定时计数器82535
通道控制寄存器
• 一个通道控制寄存器 • CPU通过对控制寄存器的读写，可以分别对三个计数通道的工作
方式进行设置 • 只能写不能读
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数据总线缓冲器
• 双向三态的8位数据缓冲器，实现8253和CPU之间的 数据接口
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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
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• 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。
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定时计数器8253
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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
先读取低8位，后读取高8位（不锁存）： 10 00H 0F 00H • 硬件锁存暂停计数 GATE 暂停计数
• 软件控制命令锁存
• 每一个通道都有一个输出锁存器(16位)，平时它的值随通道计数 器的值变化，当向通道写入锁存的控制命令时，它把计数器的现 行值锁存而计数器的计数过程照样进行。这样，CPU读取的是锁 存器中的值。当重新写入一个命令字或CPU读取计数值后，计数 通道会自动解除锁存状态。
• OUTn：通道n的输出管脚，当计数值减 到0
•
在OUT管脚上输出，输出波形取决于
8253通道的工作方式；
• GATEn：门控信号输入管脚
8253的管脚包括数据线D7—D0，读写控制线
W R R D 以及和CPU地址线相连接的片选 信号 C S
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定时计数器8253
8
8253的编程
• 控制字
计数到零时，OUT信
号有效，通知外设计 CLK
数器产生溢出
16位计数器 OUT
GATE
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定时计数器8253
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• 通道的使用
• 计数器：将要计数的次数预置到该通道计数器中
• 定时器：从CLK输入一固定频率的时钟脉冲，再根据要求定时的时间计算 出定时所需的计数值或称时间常数，并预置到计数器中
可编程定时 /8253
定时计数器8253
8253作用
• 定时
• 软件定时：让机器执行一段程序，安排循环来实现定时， 容易实现，定时时间调整方便，定时精确，占用了CPU资 源，降低了CPU的利用率。
• 硬件定时：可编程定时/计数硬件芯片，定时值、定时范 围可以很容易的由软件改变，具有使用灵活、功能较强等 特点。
20010.12
定时计数器8253
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8253的工作方式
• 方式0——计数结束中断方式 • 方式1——可编程序的单独负脉冲 • 方式2——速率发生器 • 方式3——方波发生器 • 方式4——软件触发方式 • 方式5——硬件触发方式
20010.12
定时计数器8253
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方式0——计数结束中断方式
• 方式0的作用
• 锁存控制字： 0000XXXXB
20010.12
定时计数器8253
10
工作方式选择（M2、M1、M0）
控制字的D5D4为00，表示的是锁 存命令。这时控制字中的低4位无 效
BCD计数制：写入初值范围为0000到 9999，而0000是最大值，代表10000
二进制计数制：写入初值范围为0000 到FFFFH，其中0000为最大值，代表 65536。
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定时计数器8253
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20010.12
INT 8086
……
家庭厨房系统
MOV AL,10011010B
；置8255A方式控制字
OUT 8255控制口，AL
MOV AL,00H
；8255A置位/复位控制字,使PC0＝0
OUT 8255控制口，AL
MOV AL, 00110000B ；置8253通道0方式控制字30H
• 用户可以在设定时间上产生中断信号
• 工作方式0特点：
• 门控信号GATE必须为1，计数器才能计数； • 计数时通道输出端OUT一直为0； • 通道计数器计数到0后，OUT由0到1，同时计数器停止工作。
• OUT输出的从低到高的正跳变或高电平可作为中断请求信号INTR，向CPU 发出中断请求。
• 在计数过程中，GATE信号为低电平时，停止计数，一旦GATE变高，则继 续计数．
• 外部事件计数
• 外部事件计数就是对外部脉冲信号计数。产生脉冲信号的 外部原因就是外部事件。
• 如高速公路入口处一个专用计算机检测系统，它可以自动 对进入高速公路的车辆进行计数
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定时计数器8253
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8253的内部结构
8253内部有3个独立的16位定时／ 计数器通道。 计数器可按照二进制或十进制计数， 计数和定时范围可在1—65535之间 改变， 每个通道有6种工作方式，计数频率 可高达2MHz以上。
OUT 8255控制口，AL
……
定时计数器8253
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方式1——可编程序的单独负脉冲 • 单稳电路 • 在输入的激励下产生固定宽度脉冲的电路，当输入端输入一个不低于 规定的最小宽度的脉冲后，单稳电路就输出一个用户事先设定宽度的 脉冲。 • 8253的方式1就是一个可编程单稳电路
计数值＝定时时间/时钟脉冲周期
20010.12Βιβλιοθήκη 定时计数器82535
通道控制寄存器
• 一个通道控制寄存器 • CPU通过对控制寄存器的读写，可以分别对三个计数通道的工作
方式进行设置 • 只能写不能读
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定时计数器8253
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数据总线缓冲器
• 双向三态的8位数据缓冲器，实现8253和CPU之间的 数据接口