8253定时器解析
8253定时器控制1位led数码管数字递增
8253定时器是一种集成了定时和计数功能的器件，它有3个16位的定时/计数通道，可以分别独立工作，也可以协同工作。
在本实验中，我们将通过8253定时器来控制一位led数码管，使其显示数字递增的效果。
1. 材料准备- 8253定时器- 一位led数码管- 电源- 连接线- 适配器2. 电路连接我们需要将8253定时器和led数码管连接起来。
具体的连接方式可以参考8253定时器和led数码管的 datasheet。
在连接时一定要注意极性和接线的正确性。
3. 代码编写我们使用C语言来编写控制8253定时器的程序。
我们需要包含相应的头文件，并定义8253定时器所需的控制寄存器等。
我们编写一个循环，每隔一定的时间改变8253定时器的计数值，从而控制led数码管上显示的数字递增。
具体的代码实现可以参考8253定时器的使用手册。
4. 程序调试编写完代码之后，我们通过编译、下载到目标设备并调试，确保程序能够正常运行。
在调试过程中，需要检查8253定时器和led数码管的连接是否正确，以及程序中是否存在逻辑错误等。
5. 实验效果经过以上步骤，我们可以看到led数码管上显示的数字会逐渐递增，这是通过8253定时器来控制的。
这个实验可以帮助我们更好地理解和掌握8253定时器的使用方法，也为我们后续的电子设计提供了一定的参考和基础。
通过本实验，我们不仅掌握了8253定时器的基本原理和使用方法，还锻炼了自己的动手能力和实际操作技能。
希望大家在实验的过程中能够认真对待，虚心学习，不断探索和创新，为自己的技术水平和能力提升打下坚实的基础。
8253定时器是一种非常常用的集成器件，具有非常广泛的应用领域。
在本实验中，我们将以控制led数码管显示数字递增的效果来学习和熟悉8253定时器的使用方法。
通过此实验，我们将深入了解8253定时器的工作原理，并通过实际操作来掌握其使用方法。
在材料准备阶段，我们需要准备8253定时器、一位led数码管、电源、连接线和适配器。
8253定时计数器知识点总结
8253定时/计数器知识点总结1、8253简介8253是用来测量时间或者脉冲的个数，通过计量一个固定频率的脉冲个数，将时间信息转化为数字信息，供计算机系统使用。
8253有着较好的通用性和灵活性，几乎可以在所有由微处理器组成的系统中使用。
2、性能描述（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。
3、结构组成结构框图如下（1）数据总线缓冲器8253内部实现与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，包括某一时刻的实时计数值。
（2）读写逻辑控制控制8253的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收CPU发来的址地信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。
（3）控制寄存器在8253的初始化编程时，由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。
（4）计数通道0号、1号、2号三个独立的、结构相同的计数器/定时器通道，每个通道包含一个16位计数寄存器存放计数初始值，一个16位的减法计数器，一个16位的锁存器。
锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化。
接收到CPU的读计数值命令时，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。
另外，计数器的值为0的状态，还反映在状态锁存器中，可供读取。
4、引脚说明与CPU 的接口信号：（1）D0—D7：双向三态数据线,与CPU 相连用以传送数据、控制字以及状态信息。
（2）CS :片选输入信号,低电平有效。
（3）W R RD ,：读/写控制信号,低电平有效。
（4）10,A A ：8253的内部计数器和一个控制寄存器的编码选择信号,其功能如下:10,A A 与其他控制信号,如CS ，W R RD ,共同实现对8253的寻址，如下图：8253寻址读写操作逻辑表与外部设备的接口信号（1）CLK 0、1、2：时钟脉冲输入端，输入定时脉冲或计数脉冲信号，CLK最高频率可达2MHz。
8253定时
8253定时/计数器实验一、实验目的了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系，掌握8253工作方式以及编程方法。
二、实验内容编程将8253定时器0设定为方式3，定时器1设定在方式2，定时器2设定在方式2，定时器0输出作为定时器1的输入，定时器1的输出作为定时器2的输入，定时器2的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停闪烁。
1.8253是一种可编程计数器/定时器，它是用软、硬技术结合的方法实现定时和计数控制。
其主要有以下特点：①有3个独立的16位计数器，每个计数器均以减法计数。
②每个计数器都可按二进制计数或十进制（BCD码）计数。
③每个计数器都可由程序设置6种工作方式。
④每个计数器计数速度可以达2MHz。
⑤所有I/O都可与TTL兼容2.8253部分管脚的功能简介：D0-D7——数据总线缓冲器A0-A7——地址输入线，用来选择3个计数器和控制寄存器中的一个。
CLK——时钟脉冲输入端。
计数脉冲加到CLK输入端，可进行二进制或十进制减1的计数。
GATE——门控脉冲输入，用以控制计数或复位。
通常当其为低电平时，禁止计数器的工作，即此输入信号即可完成外部触发启动定时作用，又可用于中止计数或定时作用。
OUT——计数到零或定时时间到脉冲输出。
当预置的数值减到零时，从OUT输出端输出一信号，在不同的方式下，可输出不同形式的信号。
可以用作中断请求，也可用作周期性的负脉冲或方波输出。
三、实验内容及步骤本实验需要用到单片机最小应用系统CPU模块（F1区）、8253模块（H3区）、时钟发生电路模块（C4区）和计数器/频率计（A4区）。
1.用导线单片机最小应用系统P2.0、P2.1、P2.7、RD、WR分别接8253的A0、A1、CS-8253、RD、WR；单片机最小应用系统的P0口JD4F接8253模块的D0-7口JD0H，时钟发生电路模块的250kHz接8253模块的CLK0； GATE0接+5V，OUT0接计数器/频率计（A4区）的F IN 。
定时计数器8253课件
20010.12
定时计数器8253
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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
8253可编程计数器定时器
8253的工作原理简介8253可编程计数器/定时器的工作频率为0～2MHz，它有3个独立编程的计数器，每个计数器有三个引脚，分别为时钟CLK、门控GATE、计数器和计时结束输出OUT；每个计数器分别有6种工作方式。
下面针对使用到的两种工作方式——方式1和方式2的工作原理［1］进行简述。
方式1：可编程单稳，即由外部硬件产生的门控信号GATE触发8253而输出单稳脉冲。
计数器装入计数初值后，在门控信号GATE由低电平变高电平并保持时，计数器开始计数，此时输出端变成低电平并开始单稳过程。
当计数结束时，输出端OUT转变成高电平，单稳过程结束，在OUT端输出一个单稳脉冲。
硬件再次触发，OUT 端可再次输出一个同样的单稳脉冲。
单稳脉冲的宽度由装入计数器的计数初值决定。
在WR 信号的上升沿(CPU写控制字之后)，输出端OUT保持高电平(若OUT原为低电平则变为高电平)。
CPU写入计数值后，计数器并不马上开始计数，而要等到门控信号GATE启动之后的下一个CLK的下降沿才开始。
在整个计数过程中，输出端OUT保持低电平，直至计数值至0，OUT变为高电平为止。
方式2：速率发生器，其功能如同一个N分频计数器。
其输出是将输入时钟按照N计数值分频后得到的一个连续脉冲。
在该方式下，当计数器装入初始值开始工作后，输出端OUT将不断地输出负脉冲，其宽度为一个时钟周期的时间，而两个负脉冲间的时间脉冲个数等于计数器装入的计数初值。
若计数初值为N，则每N个输入脉冲输出一个脉冲。
当CPU写完控制字后，输出端OUT转变成高电平，计数器将立即自动开始对输入CLK时钟计数。
在计数过程中，OUT端始终保持高电平，直至计数器的计数值减到1时，OUT 端才变为低电平，其保持的宽度为一个输入CLK时钟周期的时间，然后输出端OUT恢复高电平，计数器重新开始计数。
8253控制字格式为：其中：SC1 SC0为计数器选择位；RL1 RL0为计数器读写操作选择位，以确定计数器进行装入或读出是单字节还是双字节；M2 M1 M0为计数器工作方式选择位；BCD表示计数器计数方式选择位。
最新(电气专业必看)8253定时器详细介绍
MOV DX,203H MOV AL,00011010B
方式5，二进制计数 OUT DX,AL MOV DX,200H MOV AL,100 OUT DX,AL MOV DX,203H MOV AL,01100011B
方式1，十进制计数 OUT DX,AL MOV DX,201H
3 读取计数值
对8位数据线，读取16位计数值需分两次 计数在不断进行，应该将当前计数值先
行锁存，然后读取：
向控制字I/O地址：给8253写入锁存命令 从计数器I/O地址：读取锁存的计数值
读取计数值，要注意读写格式和计数数制
12-2-4 8253的工作方式
8253有6种工作方式，由方式控制字确定 熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问
分析：因为计数频率为2MHZ，计数器的最大计数值 为65536，所以最大的定时时间为0.5μs×65536＝ 32.768ms，达不到20秒的要求，因此需用两个计数器 级联来解决问题。
将2MHZ的时钟信号直接加在CLK0输入端，并让计数 器0工作在方式2，选择计数初始值为5000，则从 OUT0端可得到频率为2MHZ/5000＝400HZ的脉冲，周 期为0.25ms。再将该信号连到CLK1输入端，并使计 数器1工作在方式3下，为了使OUT1输出周期为20秒 （频率为1/20＝0.05HZ）的方波，应取时间常数N1＝ 400HZ/0.05＝8000。硬件连接图如下图所示。
输出锁存器
计数器的3个引脚
CLK时钟输入信号——在计数过程中， 此引脚上每输入一个时钟信号（下降 沿），计数器的计数值减1
GATE门控输入信号——控制计数器工 作，可分成电平控制和上升沿控制两种 类型
OUT计数器输出信号——当一次计数过 程结束（计数值减为0），OUT引脚上 将产生一个输出信号
10级微机原理12-定时器计数器8253解析
计数器0 00 计数器1 01 计数器2 10 非法 11
000 方式0 0 二进制 计数器锁存命令 001 方式1 1 十进制 只读写低字节 010 方式2 只读写高字节 011 方式3 先读写低字节 100 方式4 后读写高字节 101 方式5
2 写入计数值
• 选择二进制时
– 计数值范围：0000H～FFFFH – 0000H是最大值，代表65536
4 3 2 1 0 OUT
3 2 1 3 2 1 0
硬件触发计数，与方式1的差 别在于OUT负脉冲宽度不同
各种工作方式的输出波形
方式 0
方式 1 方式 2 方式 3 方式 4
N 0 1 N 0 1
N N N/2 N N 0 1 0/N 0/N N/2 N 0 1 0 0 0 1 0
方式 5
8253的编程
第十二章 定时器计数器接口8253 及其应用
定时计数控制接口
• 8253的引脚和6种工作方式 • 8253的编程 • 8253在IBM PC系列机上的应用
定时器和计数器
定时控制在微机系统中极为重要 • 定时器由数字电路中的计数电路构成， 通过记录高精度晶振脉冲信号的个数， 在工业生产和自动控制中，定时控制随处 输出准确的时间间隔 可见，传统控制技术中的顺序控制其实就 • 计数电路如果记录外设提供的具有一定 是定时控制，加上闭环反馈，动态实时检 随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲 测，程序判断、判优、决策等技术，就构 的个数（进而获知外设的某种状态）， 成所谓的智能控制系统。 常称为计数器
8.2.3 可编程硬件延时
• 利用日时钟每隔55ms中断一次不变的特 点，可以编写一段不随系统时钟频率变 化的固定延时程序 • 由于日时钟中断的时间单位是55ms，所 以无法实现更短时间的延时 • 这时只有利用实时时钟中断，不过它的 最短延时约是1ms（976 s）
8253使用详解
第二章 可编程定时/计数器82531引言1定时/计数用处机内日历，时钟，喇叭，发声（30HZ~20KHZ ） 定时中断秒计数器产生周T ＝18．２ms 的方波 1秒＝1000/18.2=55个2产生方法 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧利用率高优点：发出中断信号并行工作，时间到，向定时芯片与硬件：计数他任务，效率低在延时期间不能执行其（不实用）缺点：达到延时软件：软件执行指令，C P U C P U C P U C P U /3 8253作用：8253是一个可编程接口芯片①有三个独立16位定时/计数器，可对3个独立事件定时/计数 ②每个通道有6种工作方式 ③可按2#或10#方式定时/计数 4 定时/计数 控制定时时间 ①定时②计数 数脉冲个数2 8253工作原理一 内部结构 P2441通道0～通道2 （定时/计数0~定时/计数2）16位初始值计数器放计数初始值，减法计数器对外界输入脉冲减1操作，减到0时，使OUT 输出电平变化计数锁存器用来锁存计数值，看中间结果①计数 从CLK i 输入频率未知的脉冲，在计数锁存器中得到一定时间内脉冲个数②定时 从CLK i 输入频率已知的脉冲，然后根据定时时间算出计数初始值，并放入初始计数器中，当减到0时，OUT i 电平变化如定时1s 初始值＝1kHz11000ms＝1000 1ms ×1001＝1.001s 2 8253的引脚 24角IC①与CPU 连 D 0～D 7 数据线（双向）②与外设连CLK2～CLK——计数脉冲输入OUT2～OUT——时间到，输出电平变化GATE2～GATE——门控信号三、8253硬件连接四、8253编程初始化，写命令字，送控口D7D6D5D4D3D2D1DSC1SCRW1RWM2M1MBCD（6种）RW1RW作用：向初始值计数器（16位）读/写当前值0 0 对计数器进行锁存，用于读计数值读——当前值0 1 对计数器进行读/写低8位字节，高8位字节为00H1 0 对计数器进行读/写高8位字节，低8位字节为00H 写—放初始值1 1 对计数器进行读/写先低8位，后高8位例如：1200初始值方法1 ：RW1RW＝11方法2 ：RW1RW＝10；把高8位12H放入BCD:决定计数器中的数采用的数制1 10#（BCD码）范围0000～9999（10#）0000为最大，代表10000（10#）1 2#范围0000～0FFFFBCD＝0000为最大，代表65536例：使用8253，通道0 ：方式1，按10#计数，计数初始值为500；通道1 ：方式0，按2#计数，计数初始值为100H，设四个口为40～43H。
8253工作原理解析
8253工作原理解析8253是Intel公司推出的可编程定时/计数器芯片，主要用于微处理器系统的定时和计数功能。
它的工作原理是通过将时钟源与内部寄存器和计数器进行连接，并根据编程输入信号来控制计数和定时过程。
下面，我们将从时钟源、内部寄存器和计数器以及编程输入信号三个方面对8253的工作原理进行解析。
首先，时钟源是8253工作的基础。
该芯片可以接受外部的单脉冲信号作为时钟源，也可以使用芯片内部的时钟发生器来产生时钟信号。
时钟信号是8253芯片的主要驱动信号，它通过时钟输入端进入芯片内部的计数电路。
其次，8253芯片内部包含有3个独立的16位计数器。
这些计数器可以独立地工作，同时具有计数和定时功能。
每个计数器都有一个计数寄存器和一个输出端。
计数寄存器用于存储计数器的初值，并根据计时或计数的要求递减或递增。
输出端用于将计数结果输出给微处理器或其他外部设备。
计数器的计数和定时方式可以通过编程输入信号进行设置和控制。
最后，编程输入信号是8253芯片的控制信号，用于对计数器进行编程。
它可以由微处理器通过编程方式输入，以控制计数器的工作方式。
编程输入信号主要包括计数器选择信号、计数方式信号和计数值信号。
计数器选择信号用于选择要编程的计数器，将编程输入信号应用于对应的计数器。
计数方式信号用于设置计数器的计数方式，可以选择连续计数、单次计数、定时计数等方式。
计数值信号用于设置计数器的初值或定时值，根据计数或定时方式的不同，计数值信号的含义也不同。
总体来说，8253芯片的工作原理是将时钟源与内部寄存器和计数器相连，根据编程输入信号的设置，控制计数器的计数和定时过程。
通过编程方式，可以灵活地配置和控制8253芯片的功能，实现不同的计时和计数需求。
实验八定时器计数器8253实验
8253是Intel公司生产的一款可 编程定时器计数器。
它具有3个独立的16位计数器， 每个计数器都可以独立编程和控
制。
8253的计数器可以用于产生时 间间隔、脉冲信号、PWM（脉
宽调制）等。
8253的工作原理
825ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的每个计数器都有一个预置 值，当计数达到预置值时，计数 器会自动回置并触发一个中断或
实验八：定时器计数器8253实验
contents
目录
• 实验简介 • 8253定时器计数器概述 • 实验步骤与操作 • 实验结果与分析 • 实验总结与思考
01 实验简介
实验目的
掌握8253定时器计 数器的工作原理。
了解定时器在计算机 系统中的应用。
学习如何编程控制 8253定时器计数器。
实验设备
01
微机实验箱
02
8253定时器计数器芯片
03
示波器
04
信号发生器
02 8253定时器计数器概述
定时器计数器的基本概念
定时器计数器是一种用于产生 时间间隔或计数的电子设备。
它通常由石英晶体振荡器驱动， 以提供稳定的计时基准。
定时器计数器广泛应用于计算 机、通信、自动化等领域。
8253的特性和功能
配置8253定时器计数器
设置工作模式
根据实验要求，选择适当的定时/计数 模式，如计数模式、定时模式或门控 模式等。
设置定时/计数初值
启动定时/计数
通过微处理器发送控制信号，启动 8253定时器计数器的定时/计数操作。
根据实验要求，设置适当的定时/计数 初值，以满足实验条件。
启动和观察实验结果
启动实验
加强实践环节
为了更好地理解和掌握相关知识，建议增加更多的实践环节，例 如组织小组讨论、分享经验等。
第8章：定时计数器8253
一、内部结构
8253定时/计数器的工作原理 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， 计数值减1，一直减到0，并且OUT脚同时产定时器 的容量即位数
GATE门控 信号 计数脉冲 CLK 输入
可预置初值计数器
允许 允许 ——
三、设置工作方式和计数值 对8253设置工作方式和设置计数值是连续 进行的。 步骤是：
1、对控制端口写：设置工作方式及计数值格式 2、对计数端口写：计数值低8位（可选） 3、对计数端口写：计数值高8位（可选）
控制字格式：
D7 SC1
D6 SC0
D5 RL1
D4 RL0
D3 M2
OUT 输出
计数初值
说明： 1、每个计数器各有三根I/O线 CLK：时钟信号输入 OUT：计数器输出 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。 3、有A1A0两条地址线，在PC机中的端口地址是40H~43H。 A1 A0 端口 定义 0 0 40H 0#计数器 0 1 41H 1#计数器 1 0 42H 2#计数器 1 1 43H 控制寄存器
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)
每次设置
方式 5
启动点
只设一次
启动方式的比较： 工作方式 方式 0 方式 1 启动方式 软件触发 硬件触发
可编程定时计数器8253
OUT DX,AL MOV AL,04H；计数值低字节 MOV DX,04C4H；设置计数器2地址 OUT DX,AL；写入计数值低字节 MOV AL,03H；计数值高字节 OUT DX,AL；写入计数值高字节
8位的控制寄存器 16位的初值寄存器 16位计数执行单元CE 16位输出锁存器OL
CLK：计数时钟，输入。用于输入定时脉冲或计数脉 冲信号。计数器用其下降沿作减1计数。
GATE：门控信号，输入，由外部信号通过GATE端控 制计数器的启动计数和停止计数的操作。
OUT：输出信号。在不同的模式下，可输出不同波形。
8253的工作方式-方式4(软件触发选通)
软件启动，不自动重复
8253的工作方式-方式4(软件触发选通)
GATE为低
8253的工作方式-方式4(软件触发选通)
计数过程中重新写入计数初值
8253的工作方式-方式5(硬件触发选通)
硬件触发选通方式，完全由GATE端引入 的触发信号控制定时和计数
MOV AL,00011010B；二进制,方式5,写低字节,计数器0 MOV DX,04C6H；设置8253控制口地址 OUT DX,AL；写入工作方式控制字 MOVAL,46H；计数值的低字节 MOVDX,04C0H；设置8253计数器0地址 OUT DX,AL；写入计数值的低字节 MOV AL,01110011B；BCD数,方式1,写16位数,计数器1 MOV DX,04C6H；设置8253控制器地址 OUT DX,AL；写入工作方式控制字 MOV AL,00H；计数值低字节 MOV DX,04C2H；设置8253计数器1地址 OUT DX,AL；写入计数值低字节
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。
定时器825306
7、6种工作方式的比较
（1）0方式（门控单稳）和1方式（门控单稳）
这两种方式的输出波形类似，它们的OUT在计数 开始时变为低电平，在计数过程中保持低电平，计 数结束立即变高电平，两者均无自动重装能力。它 们的不同点在于门控信号GATE上升沿对计数的影响 及启动计数器的触发信号不同。
②D5D4（RW1 RW0）：控制计数器读/写的字节数。 RW1 RW0=00 为锁存命令。 RW1 RW0=01 仅读/写一个低字节 RW1 RW0=10 仅读/写一个高字节 RW1 RW0=11 读/写2个字节，先低、后高字节
③D3～D 1（M2—M0）；用来选择计数器的工作方式。
M2M1M0=000 0方式
OUT DX，AL
；后送高字节到2号计数器
3、读当前计数值： 先发锁存命令，再执行读操作.
例2：要求读出并检查1号计数器的当前计数值是否是全 “1”（假定计数值只有低8位），其程序段为
L： MOV DX，307H ；命令口
MOV AL，40H ；1号计数数器的锁存命令
OUT DX，AL
；写入命令寄存器
2、内部逻辑结构 8253/8254内部有6个模块。
2、内部逻辑结构 8253/8254内部有6个模块。
①数据总线缓冲器。CPU与8253交换信息的通道。 ②读/写逻辑。接收CPU的读/写控制信号，并完成
对芯片内部各功能部件的控制功能。 ③控制命令寄存器。接受CPU送来的控制字。 ④计数器。3个独立的计数器，其内部结构完全相
MOV DX，307H
8253定时计数器小节
8253定时/计数器小节8253的结构与功能（8253是为方便计算机系统的设计和应用而研制的，定时值和范围可以很容易地由软件来控制和改变，8253是24脚双列直插式芯片，使用的是＋5V电源供电。
芯片内有三个相互独立的16位定时/计数器。
8253由数据总线缓冲器、读/写逻辑、控制字寄存器以及3个独立的16位计数器组成。
每个计数器包括一个8位的控制寄存器、一个16位的计数初值寄存器CR、一个16位的减1计数器CE和一个1、控制寄存器此寄存器保存来自CPU的控制字。
每个计数器都有一个控制命令寄存器，用来保存该计数器的控制信息。
2、数据缓冲器用于和系统数据总线的连接，CPU通过数据缓冲器将控制命令字和计数值写入8253计数器，或者从8253计3、读/写逻辑接受来自CPU的控制信号，完成对8253内部操作的控制。
控制信号包括读信号(/RD)，写信号(/WD)，片选下面通过一段代码程序来对8253进行了解(此处假设8253芯片的端口地址为388H～38BH，要求计数器0工作在方式3，计数初始值为2354，十进制计MOV DX,38BH ；这里将38BH作为8253的控制字端口地址，下面的两端代码也一样MOV AL，00110111BOUT DX，ALMOV DX，388H ；这里应该注意的一点是端口号的使用，计数器0为四个端口号中最低的号，MOV AL，54H ；送计数初值的低8位OUT DX，ALMOV AL，23H ；送计数初值的高8位OUT DX，AL；计数器1的初始化程序MOV DX,38bH ；给计数器1送控制字MOV AL,01010100BOUT DX,ALMOV DX,389H ；计数初值送低8位置MOV AL,18HOUT DX,AL；计数器0当前计数值读出程序MOV DX,38BH ；送计数器0当前计数值锁存命令MOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,388H ；读出当前计数值的低8位IN AL,DXMOV CL,ALIN AL,DX ；读出当前计数值的高8位MOV CH,AL首先，需要了解的是：对于8253占用4个I/O地址。
8253定时器解析
数据线：写控 制字，读写计 数器的计数值 计数器0的时钟 输入端 计数器0的输出端
计数器0的门控信 号脉冲输入端， 控制计数
为低电平的时候，CPU 读取所选计数器的内容
A1 A0
选中端口
00
01 10 11
计数器0
计数器1 计数器2 控制字寄存器
8
与系统的连接示意图
8253占用4个接口 地址： DB 计数器0 计数器1 IOW 计数器2 IOR 控制寄存器
5
可编程计数器/定时器8253-5
掌握: 引线功能及计数启动方法 6种工作方式及其输出波形 8253的使用:
– 芯片与系统的连接 – 芯片的初始化编程
6
可编程计数器/定时器8253 引脚及其功能 内部结构 寻址方式 控制字格式
工作方式
编程及应用
7
引脚及其功能
为低电平的时候，CPU 将计数值写入计数器或将 控制字写入控制字寄存器
减到0时，OUT端输出一特殊波形的信号
14
工作方式0：计数结束产生中断
在GATE=1时 1. 写入控制字，OUT端输出低电平为起始电平，装入计数初值n，开始计数。 2. 写信号后沿（ ）经一个CLK（ ）将n值装入计数器。 3. 每经过一个CLK，在CLK下降沿，计数器减1。 4. n=0时，计数结束，OUT由低电平变为高电平（可利用该电平变化向CPU发出中断请 求），并保持，不开始重新计数。只有写入另一个计数值时，开始新的计数。 在GATE=0时 停止计数，直至GATE恢复高电平，再继续计数
可编程接口芯片及应用
学习重点：可编程接口芯片8253 、8259, 8255结 构、编程I/O接口和CPU、外设的连接方法。
第8讲_可编程计数(定时)器8253
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三、8253的工作方式
（2）方式1：可重复触发的单稳态触发器(稳定在高，暂稳在 CW N=2 低) WR
CLK GATE OUT GATE OUT 2 1 2 1 0 2 1 0 2 1 0
提前触发，则输出脉冲加宽
硬件启动（触发：即边沿引起计数），不自动重复计数； 过程：写入控制字后OUT=1；写入计数初值后不计数，GATE 由低变高（触发）后下一个CLK下沿开始计数，OUT=0；减1 为0，OUT=1；OUT端输出N倍CLK的负脉冲。
第八讲 可编程计数器/定时器Intel8253
主要内容
计数/定时器8253引脚功能和内部结
构； 8253控制字/锁存字； 8253的6种工作方式及其使用； 8253应用：系统连接、初始化编程。
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一、8253引脚和内部结构
1.1 概述 定时/计数器的用途？ 可以实现定时与计数两个功能，常用于：系统时钟、 DRAM刷新定时、定时采样、实时控制(如：交通信号灯)、 事件/脉冲计数等。 如何实现定时？ 软件方法：CPU执行一段程序实现延时。利用程序循环延 迟指定的时间；缺点：CPU占用率？延时精度？兼容？ 硬件方法：不可编程的定时/计数器电路，如定时器555， 单稳触发器等；缺点：不可编程、不够灵活。
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主要内容
计数/定时器8253引脚功能和内部
结构； 8253控制字/锁存字； 8253的6种工作方式及其使用； 8253应用：系统连接、初始化编程。
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二、8253控制字/锁存字
1、 计数启动方法 软件启动：CPU用输出指令向计数器写入初值后启动计数； 硬件启动：写入初值后不启动计数，外部电路信号（GATE） 启动计数。 （1）软件启动过程 • 门控信号GATE端保持为高电平； • 写入计数初值后第1个CLK，初值寄存器内容送计数器(CE)； • 第2个CLK下降沿计数器(CE)开始减1计数，直到为0，OUT端 输出一个信号； • 实际CLK个数比写入的计数初值N多一个，即N+1。 （2）硬件启动过程 写入计数初值后不启动计数；门控信号GATE端低变高 CLK上升沿采样GATE；有，则该CLK的下降沿开始计数。
定时器-计数器8253
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。
8253定时器工作方式
8253定时器工作方式
8253定时器是一种常见的计时器芯片，它通常用于控制计算
机硬件设备的定时操作。
8253定时器可以通过以下方式工作：
1. 方式0：8253定时器的方式0是最基本的工作方式，它可以实现一个简单的定时功能。
在这个方式下，定时器计数器会从初始值开始递增，当计数器达到设定的目标值时，会触发一个计时中断。
2. 方式1：8253定时器的方式1是一种周期性工作方式。
在这个方式下，定时器计数器会从初始值开始递增，当计数器达到目标值时，会触发一个计时中断，并且回到初始值重新开始计数。
这样就实现了一个周期性的定时功能。
3. 方式2：8253定时器的方式2是一种用于产生脉冲的工作方式。
在这个方式下，定时器计数器会从初始值开始递增，当计数器达到目标值时，会反转输出引脚的电平，然后回到初始值重新开始计数。
这样就可以产生一个周期性的脉冲信号。
以上是8253定时器的三种常见工作方式，它们可以根据实际
需要选择合适的方式来实现所需的定时功能。
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工作方式1：可编程单稳态触发器
方式1的时序图（计数过程中GATE仅有一个上升沿）
1. 写入控制字，OUT端输出高电平为起始电平。装入计数初值n后，必须等待 GATE的上升沿来后才转入计数，这时OUT变低，开始计数，每一个计数脉冲， 计数器值减1。
0 0----选计数器0 0 1----选计数器1 1 0----选计数器2 1 1----无意义
0 0----对计数器进行锁存 0 1----只读/写低8位字节 1 0----只读/写高8位字节 1 1----只读/写低8位字节,
再读/写高8位字节.
M2 M1 M0 000 001 /10 / 11 100 101
可编程接口芯片及应用
➢ 学习重点：可编程接口芯片8253 、8259, 8255结 构、编程I/O接口和CPU、外设的连接方法。
➢ 学习方法：紧密结合实验与作业，学习I/O通道的 设计与编程方法。
1
I/O地址译码方法
➢ 地址译码的方法灵活多样 ➢ 高位地址线与CPU的控制信号进行组合，经译码电路
产生I/O接口芯片的片选信号CS，实现系统中的接口 芯片寻址 ➢ 低位地址线直接接到I/O接口芯片的地址引脚，进行I/O 接口芯片的片内端口寻址
模式选择 模式0 模式1 模式2 模式3 模式4 模式5
13
定时/计数的工作过程
➢ 设置8253的工作方式：
– 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）；
➢ 设置计数初值到初值寄存器 ➢ 第一个CLK信号使初值寄存器的内容置入计数寄存器 ➢ 以后每来一个CLK信号
– 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）；
求），并保持，不开始重新计数。只有写入另一个计数值时，开始新的计数。 在GATE=0时 停止计数，直至GATE恢复高电平，再继续计数
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工作方式0：计数结束产生中断（小结）
➢ 软件启动，不自动重复计数。 ➢ 装入初值后OUT端变低电平，计数结束OUT输出高电平。 ➢ 计数过程中，GATE端应保持高电平。
– 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
➢ 减到0时，OUT端输出一特殊波形的信号
14
工作方式0：计数结束产生中断
在GATE=1时 1. 写入控制字，OUT端输出低电平为起始电平，装入计数初值n，开始计数。 2. 写信号后沿（ ）经一个CLK（ ）将n值装入计数器。 3. 每经过一个CLK，在CLK下降沿，计数器减1。 4. n=0时，计数结束，OUT由低电平变为高电平（可利用该电平变化向CPU发出中断请
2
地址译码
✓A15～A8为
译码器使能
✓A7～A5决定 芯片端口范围
✓A4～A0选择 芯片片内端口
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8
IO/M
A5 A6 A7 &
&
74LS138
A Y0
B C
Y1 Y2
Y3
G2AY4
Y5
G2B Y6 G1 Y7
3
如何实现定时？
➢ 软件方法：用一段程序实现延时
➢ 8253是一种可编程的计数器/定时器接口芯片。内 部有三个独立的计数器，通过设置控制字，各计数 器可以工作于不同方式。该芯片的最高计数频率为 2MHz，可用于产生各种定时波形，也可用于对外 部事件计数。
可以实现定时与计数两个功能，可用于： ➢ 系统时钟 ➢ DRAM刷新定时 ➢ 定时采样 ➢ 实时控制 ➢ 脉冲的计数
2. 计数到0，OUT变成高电平，负脉冲结束，脉冲宽度=tc×n（tc为时钟周期）。 3. 在计数过程中，若GATE变低，不影响计数。
8
与系统的连接示意图
8253占用4个接口
地址：
计数器0
DB
计数器1
IOW
计数器2
控制寄存 A15-A2
(决定8253的基地址)
译码器
8253
D0~D7 WR CLK RD GATE A1 OUT A0
CS
共三组
9
内部结构
~
D0
D7
总线缓
RD
片
WR
内
A0
A1
逻辑
总
CS
线
寄存器
5
可编程计数器/定时器8253-5
掌握: ➢ 引线功能及计数启动方法 ➢ 6种工作方式及其输出波形 ➢ 8253的使用:
– 芯片与系统的连接 – 芯片的初始化编程
6
可编程计数器/定时器8253-
➢ 引脚及其功能 ➢ 内部结构 ➢ 寻址方式 ➢ 控制字格式 ➢ 工作方式 ➢ 编程及应用
7
引脚及其功能
– 利用程序循环延迟指定的时间 – 缺点：CPU占用率？延时精度？兼容？
➢ 硬件方法：定时/计数器电路
– 利用脉冲计数在设定的时间输出定时信号，灵活性较差？
➢ 采用可编程定时器／计数器
– 定时时间与计数值可由软件来确定和改变，设定后与CPU并行工 作，不占用CPU的时间。
4
可编程计数器/定时器8253
➢ 控制寄存器—— 存放控制命令字（只写）
➢ 占用4个地址— 3个计数器，1个控制寄存器
11
寻址方式
A1
A0
0
0
0
1
1
0
1
1
寻址对象 计数器0（16位） 计数器0（16位） 计数器0（16位） 控制字寄存器（8位）
12
控制字格式
SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
1--计数值为BCD码格式 0--计数值为二进制格式
编址部件3
编址部件0
计数器 0
CLK 0 GATE 0 OUT 0
计数器 1
CLK 1 GATE 1 OUT1
编址部件1
计数器 2
CLK 2 GATE 2 OUT 2
编址部件2
10
编程结构—程序员的观点
➢ 计数器(3个)——每个包括
16位初值寄存器 16位计数寄存器（减法计数器） 16位输出锁存器
数据线：写控 制字，读写计 数器的计数值
计数器0的时钟 输入端
计数器0的输出端
计数器0的门控信 号脉冲输入端，
控制计数
为低电平的时候，CPU 将计数值写入计数器或将 控制字写入控制字寄存器
为低电平的时候，CPU 读取所选计数器的内容
A1 A0 00 01 10 11
选中端口 计数器0 计数器1 计数器2 控制字寄存器