常用接口芯片定时计数器
数字量输入输出-定时计数器
8253编程
初始化编程。对8253初始化编程包括二个步骤，即写入控 制字和写入计数值。不需要外部触发的方式=>工作。例： 初始化编程 T=0.840336us(/1.19M)
MOV AL,36H OUT 43H,AL MOV AL,0 OUT 40H,AL OUT 40H,AL MOV AL,54H OUT 43H,AL MOV AL,18 OUT 41H,AL
典型芯片 i8253/8254
定时：标准频率CLK 计数：累加或递减（计算频率：周期内计数）
数据 读 写
复位 准备就绪
地址
地址 译码器
中断请求
控制寄存器 预置计数值寄存器 CLK
计数器
GATE
CS 计数器输出寄存器
A0
状态寄存器
OUT
典型T/C框图
来至时钟设备 定时脉冲
来至设备 门控信号
至设备 另一通路
01-选计数器1
10-选计数器2 11-无意义 选择计数器
0-计数值为2进制
1-计数值为BCD码
数制格式
00-锁存计数器的数据 01-只读/写低8位字节 （设置高8位为0）
10-只读/写高8位字节 （设置低8位为0） 11-先读/写低8位字节
再读/写高8位字节
读/写格式
工作方式选择
控制字或命令字==对其 初始化。计数初值（双
输出信号
可编程定时器／计数器i8253
功能框图： 引脚功能： 端口地址： 控制字及初始化编程： 工作方式及应用：
（P311图5.32）
（P311表5.5） （P312图5.33）
可编程定时器／计数器i8253 (P311)
(PIT—Programmable Interval Timer)
常用定时芯片 -回复
常用定时芯片-回复什么是常用定时芯片？在现代电子领域中，定时芯片被广泛应用于各种设备和系统中，以确保精确的时间控制。
常用定时芯片是一类专门用于产生频率和时序信号的集成电路。
它们包含了内部的振荡器电路、频率分频器以及其他相关的控制电路，可以生成各种时钟信号、脉冲信号、以及特定周期的信号。
常用定时芯片在电子设备中具有重要的作用，例如在计算机、通信设备、工业自动化和消费电子等领域起到至关重要的作用。
常用的定时芯片有哪些？1. 555定时器芯片：555定时器芯片具有广泛的应用领域，包括脉冲发生器、方波发生器、多谐振荡器、控制器等。
它有三个主要的功能：比较器、参考电压和放电开关。
2. 556双555定时芯片：556双555定时芯片是由两个555定时器芯片组成的集成电路。
它在一块芯片上提供了两个独立的555定时器，可以产生更多的定时和脉冲信号。
3. DS1302实时时钟芯片：DS1302实时时钟芯片是一种低功耗时钟芯片，主要用于电池供电的设备中。
它具备了年、月、日、时、分、秒的计时功能，能够提供精确的时间和日期信息。
4. CD4541定时器芯片：CD4541定时器芯片是一种带有独立外界低功耗时钟和控制选项的CMOS定时器/计数器。
它具有多种工作模式，如定时延迟，脉冲宽度变化和定时周期循环等。
5. MM5369时钟芯片：MM5369时钟芯片是一种灭绝级电压指示器集成芯片，主要用于制作数字时钟、温度计、计数器等。
它能够提供稳定的周期性脉冲信号，用于驱动数码管显示。
6. NE555定时芯片：NE555定时芯片是一种通用的定时器IC，广泛用于各种定时、频率、脉冲和脉宽调制等应用。
它是具有稳定性、可靠性和低功耗的集成电路。
这些常用定时芯片的工作原理是怎样的？对于555定时器芯片来说，它具有3个主要引脚：引脚1 (GND)为地，引脚8 (VCC)为电源，引脚5 (Control)用于控制定时器的工作模式和功能。
引脚2 (TRIG)和引脚6 (THRS)用于设置定时周期，通过改变电容和电阻的阻值来控制不同的输出频率或脉冲宽度。
接口技术实验-8253定时计数器
接口技术实验报告
实验三：可编程定时/计数器8253
一、实验目的
1、学会8253芯片和微机接口的原理和方法。
2、掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。
二、实验设备
微机原理实验箱、计算机一套。
三、实验内容
8253计数器0,1工作于方波方式，产生方波。
四、实验原理
本实验用到三部分电路：脉冲发生电路、分频电路以及8253定时器/计数器电路。
脉冲发生电路：实验台上提供8MHZ的脉冲源，见下图，实验台上标有8MHZ的插
孔，即为脉冲的输出端。
脉冲发生电路
分频电路：该电路由一片74LS393组成，见下图。
T0-T7为分频输出插孔。
该计数器在加电时由RESET信号清零。
当脉冲输入为8.0MHZ时，T0-T7输出脉冲频率依次为4.0MHZ，2.0MHZ，1.0MHZ，500KHZ，250KHZ，125KHZ，62500HZ，31250HZ。
分频电路
8253定时器/计数器电路：该电路由1片8253组成，8253的片选、数据口、地址、读、写线均已接好，时钟输入分别为CLK0、CLK1。
定时器输出、GATE控制孔对应如下：OUT0、GATE0、OUT1、GATE1。
原理图如下：
注：GATE信号无输入时为高电平
8253定时器/计数器电路
四、实验连线
1、实验连线：
T接8.0MHZ；CLK0插孔接分频器74LS393（左下方）的T2插孔； OUT0接CLK 1；OUT1接发光二极管；
各通道门控信号GATE +5V
2、编程调试程序。
3、全速运行，观察实验结果。
接口技术06定时器计数器8253-5
0
0
0
1
1
0
传送方式
写入计数器0的初始值 写入计数器1的初始值 写入计数器2的初始值 写入控制寄存器控制字
读自计数器0的OL 读自计数器1的OL 读自计数器2的OL
五、8253 的控制字格式：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1 D0
SC1 SC0 RW1 RW0 M2
M1
M0 BCD
计数器选 择
工作方式
计数初值开始工作，见图6.5所示③。21组1
CLK
WR ① GATE
OUT
n=4
43
0 21
②
GATE OUT
0
4
4321
WR ③
n=3
GATE
OUT2 工作在1方式，进行8位二进制计数， 并设计 数 初值的低8位为BYTEL。
其初始化程序段为
MOV DX，307H
计数器：
在时钟信号作用下，进行减“1”计数，计数次数到 （减“1”计数回零），从输出端输出一个脉冲信号。
计数举例： •①对零件和产品的计数； •②对大桥和高速公路上车流量的统计，等等。
Intel8253在微机系统中可用作定时器和计数 器。定时时间与计数次数是由用户事 先设定。
2、 8253 定时与计数器与CPU的关系 8253 定时与计数操作过程与CPU相互独立，
计数器 2
GATE2 OUT2
定时器/计数器的内部结构：
①数据总线缓冲器。它是一个三态、双向 8位寄存器，用于将8253与系统数据总线 D0～D7 相连。 ②读/写逻辑。 ③控制命令寄存器。它接受CPU送来的控 制字。 ④计数器。8253有3个独立的计数器（计 数通道），其内部结构完全相同，
实验四 8253定时计数器应用
实验四8253定时/计数器应用1.实验目的掌握8253命令字的设置及初始化和8253的工作方式及应用编程2.实验内容8253是INTEL公司生产的通用外围接口芯片之一，它有3个独立的16位计数器，计数频率范围为0－2MHZ。
它所有的计数方式和操作方式都可通过编程控制。
其功能是延时终端、可编程频率发生器、事件计数器、倍频器、实时时钟、数字单稳和复杂的电机控制器。
3.实训步骤实现方式0的电路图。
设8253端口地址为：40H-43H要求：设定8253的计数器2工作方式为0 ，用于事件计数，当计数值为5时，发出中断请求信号，8088响应中断在监视设备上显示M。
本实训利用KK1作为CLK输入，故初值设为5时，需按动KK1键6次，可显示一个M.实验七 8253定时/计数器应用实验一．实验目的1.熟悉8253在系统中的典型接法。
2.掌握8253的工作方式及应用编程。
二．实验设备TDN86/88教学实验系统一台三．实验内容（一）系统中的8253芯片图7-1 8253的内部结构及引脚1. 8253可编程定时/计数器介绍8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一。
它有3个独立的十六位计数器，计数频率范围为0-2MHz。
它所有的计数方式和操作方式都通过编程的控制。
8253的功能是：（1）延时中断（2）可编程频率发生器（3）事件计数器（4）倍频器（5）实时时钟（6）数字单稳（7）复杂的电机控制器8253的工作方式：（1）方式0：计数结束中断（2）方式1：可编程频率发生器（3）方式2：频率发生器（4）方式3：方波频率发生器（5）方式4：软件触发的选通信号（6）方式5：硬件触发的选通信号8253的内部结构及引脚如图7-1所示，8253的控制字格式如图7-2所示。
图7-2 8253的控制字8253的初始化编程如下图：2. 系统中的8253芯片系统中装有一片8253芯片，其线路如图7-3所示。
DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: IN AL,21HAND AL,7FHOUT 21H,ALMOV AL,____HOUT 43H,AL ;8253控制口地址A1: MOV AL,____HOUT 42H,ALHLTSTIJMP A1HLTSTIJMP A1MOV AX,014DHINT 10H ;显示’M’MOV AX,0120HINT 10H ;显示空格MOV AL,20HOUT 20H,ALIRETCODE ENDSEND START实验步骤（1）按图接线。
计算机定时器计数器接口
CLK 0 GATE 0 OUT 0
D7~D0
计数器 数据总线缓冲器 通道0
A1 RD WR CS
A0
8位双向三态的缓冲器，可直接 挂在数据总线上。 CLK 1 计数器 1.可以向控制寄存器写入控制字， GATE 1 通道1 向计数器写入计数初值 OUT 1 2.可由CPU通过该缓冲器读取计 CLK 2 计数器 数器的当前计数值 GATE 2
计数器 通道1
CLK 1 GATE 1 OUT 1
9
8253的控制字
最小0001H 最大0000H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
计数方式选择 通道选择 00 选通道0 01 选通道1 10 选通道2 11 无意义 读/写格式选择 00 锁存命令 01 只读/写低8位 工 作 方 式 选 择 000 001 010 011 100 101 方式0 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5 0 二进制数 1 BCD码（十进制数）
4
8253
5
二、8253的内部结构
数据 总线 缓冲器 读 /写 控制 逻辑 控制字 寄存器
CLK 0 GATE 0 OUT 0
D7~D0
计数器 通道0
A1 RD WR CS
A0
计数器 通道1
CLK 1 GATE 1 OUT 1
计数器 通道2
CLK 2 GATE 2 OUT2
6
二、8253的内部结构
在8254中是锁 存命令特征位 此时D3-D0无效
10 只读/写高8位
11 先低后高字节读/写
最小1 最大104 若初值为20D， 直接写20H就可 以了
可编程定时器-计数器接口芯片8253A
④ 在计数过程 中，OUT引脚一 直保持低电平， 直到计数为0时， OUT变为高电平。
可编程定时器/计数器接口芯片8253A
方式0工作的特点是：
① 计数器只计一遍数。当计数减到0时，并不恢复计数初值，不开始重新计数，输出OUT变为高电平 且保持为高。只有当写入一个新的计数初值时，OUT变低，才开始新的计数。
个有效，由控制信号 RD 和WR决定是从OL中读出还
是将计数初值写入CR；当A1A0＝01和10时，分别为 计数器1和计数器2的CR和OL的公用地址；当A1A0＝ 11时，为3个计数器的3个控制寄存器的公用地址。
8253A在工作之前，在对其进行初始化
编程时，CPU将计数初值写入CR，并在时
钟 脉 冲 的 驱 动 下 送 入 CE 。 当 门 控 信 号
（3）数据总线缓冲器
• 三态、双向、8位寄存器，用于与 系统数据总线相连，是8253A与 CPU进行信息传送的通道。
（4）读/写控制逻辑
• 接收来自CPU的控制信号，用于 控制8253A内部寄存器的读/写操 作。
8253A的端口选择读/写操作
可编程定时器/计数器接口芯片8253A
8253A共占用4个I/O端口地址，当A1A0＝00时为 计数器0的CR和OL的公用地址，同一时刻只能有一
8253A引脚图
（1）D7～D0：三态、双向数据线，与CPU数据总线 相连，用于传送数据。
（2）RD，WR，A0，A1和 CS：功能与8255A类似，用 于控制各个端口的读/写操作。
（3）CLK：计数脉冲输入信号，用于输入定时基准 脉冲或计数脉冲。
（4）GATE：门控输入信号，用于控制计数器的启 动或停止。
② 写入计数值由 WR 信号控制。在 WR信号的上升沿，计数初值装入计数寄存器，在 WR信号上升沿后 的下一个CLK脉冲，才开始计数。因此，如果设置计数初值为N，则输出信号OUT在写入初值后经过N＋1 个CLK脉冲后才变为高电平。
第7章 常用接口芯片
－12－ －
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结束
2. 8255的引脚功能 的引脚功能
8255芯片有 根 芯片有40根 芯片有 引脚， 引脚，各引脚信号 如图所示. 如图所示
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结束
7.1.3 8255 的工作方式
方式0： 方式 ：基本输入输出方式
适用于无条件传送和查询方式的接口电路
方式1： 方式 ：选通输入输出方式
2. 并行接口
无论是并行通信还是串行通信，就其I/O接口与CPU之间的通信而言，均 是以并行通信方式传送数据的。 并行通信由并行接口完成，它以字节（或字）为单位与I/O设备或被控对 象进行数据交换，以同步方式传输。如打印机接口，A/D、D/A转换器接 口，IEEE488接口，开关量接口，控制设备接口等。 从并行接口的电路结构来看，并行口有硬连线接口和可编程接口之分。 一个并行接口中包括状态信息、控制信息和数据信息，这些信息并行接 口中分别存放在状态寄存器、控制寄存器和数据缓冲寄存器中。
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结束
方式1输入联络信号 方式 输入联络信号
STB*——选通信号，低电平有效 选通信号， 选通信号
由外设提供的输入信号，当其有效时， 由外设提供的输入信号，当其有效时，将输入设备送来 的数据锁存至8255A的输入锁存器 的数据锁存至 的输入锁存器
IBF——输入缓冲器满信号，高电平有效 输入缓冲器满信号， 输入缓冲器满信号
－11－ －
目录 上页 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 I/O地址 地址 60H 61H 62H 63H 读操作RD* 读操作 读端口A 读端口 读端口B 读端口 读端口C 读端口 非法 写操作WR* 写操作 写端口A 写端口 写端口B 写端口 写端口C 写端口 写控制字
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设(一)
单片机系统常用接口电路、功能模块和外设（一）引言概述：本文将介绍单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。
单片机是一种集成了处理器、内存和一系列输入输出设备的微型计算机系统，它在各种电子设备中被广泛应用。
接口电路、功能模块和外设是为单片机系统提供数据输入和输出，扩展功能的重要组成部分。
本文将从以下5个方面详细介绍单片机系统中常用的接口电路、功能模块和外设。
正文：1. 并行口：- 数据线接口：用于传输数据的并行口接口，可以实现与其他设备的数据通信。
- 控制线接口：用于控制其他设备的并行口接口，可实现对其他设备的操作和控制。
- 状态线接口：用于传输设备状态信息的并行口接口，可用于监测和反馈设备状态。
2. 串行口：- USART接口：用于在单片机与外设之间进行异步和同步数据传输的串行口接口。
- SPI接口：用于在单片机与外设之间进行高速的串行数据传输的串行口接口。
- I2C接口：用于在单片机与外设之间进行低速的串行数据传输的串行口接口。
3. 定时器/计数器模块：- 定时器模块：用于生成固定时间间隔的定时信号，可用于定时任务和计时功能。
- 计数器模块：用于计数外部事件的频率或脉冲数，可用于测量和计数功能。
4. ADC/DAC模块：- ADC模块：用于将模拟信号转换为数字信号的模数转换器，可用于测量和采集模拟信号。
- DAC模块：用于将数字信号转换为模拟信号的数字模数转换器，可用于控制和输出模拟信号。
5. 中断控制器：- 外部中断：用于处理外部事件触发的中断请求，可用于实现对外设的即时响应。
- 内部中断：用于处理单片机内部事件触发的中断请求，可用于实现系统模块的即时响应。
总结：本文简要介绍了单片机系统常用的接口电路、功能模块和外设。
并行口和串行口用于数据通信和控制；定时器/计数器模块用于定时和计数功能；ADC/DAC模块用于模拟信号的输入和输出；中断控制器用于及时响应外部和内部事件。
这些接口电路、功能模块和外设为单片机系统提供了强大的扩展性和适应性，使其能够适应不同的应用领域和需求。
51单片机接口(定时器)8
PT0M0: MOV TL0，#0CH ;T0置初值低位 MOV TH0，#0F0H ;T0初值高位 SETB TR0 ;启动T0 SETB ET0 ;允许T0中断 SETB EA ;CPU 开放中断 RET ;中断服务程序 IT0P： MOV TL0，#0CH ;T0置初值低位 MOV TH0，#0F0H ;T0初值高位 CPL P1.0 ;P1.0取反 RETI
TFi
中断申请
高位 ＋ 模式2时：低位作8位计数器，高位作重装载 寄存器（看红色框图）
GATE
中断引脚 INTi
定时器T0的模式3结构
F0/12
C/T=0 引脚 T0 TR0 GATE 中断引脚 INT0
TL0
C/T=1
TF0
中断申请
＋
模式3时：T0高8位也做计数器，但要借用T1 的控制位TR1和标志位TF1以及中断资源。 此时的T1只能工作于模式2或者休息。 TH0 TR1 TF1 中断申请
51定时器框图
i=0,1 指： T0,T1和 INT0,INT1
T0,T1的模式寄存器TMOD
MSB GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 LSB MO
定时器T1模式
定时器T0模式
当使用INTi测量脉宽时置1，否则置0 置1时选择Counter，时钟由引脚输入。 置0时选择Timer，时钟选用fosc/12 M1M0 两位二进制数表示选择定时器模式为 模式0～3 高4位管理定时器T1，低4位管理定时器T0 GATE C/ T
定时模式，模式2的预置值计算
方式2： 8位定计数器的最大计数值=28 =256 假设计数器工作在计数器方式2，要求计数 100个脉冲的计数初值的计算如下。设计数初 始值位x，则： 28 - x = 100 x = 156 因此THx=TLx=0x9CH。 以下就定时器的工作方式0举例说明定时器的 应用方法
8254可编程定时计数器
图7-11 ——方式0
2. 方式1－可重触发的单稳态触发器
门控信号GATE上升沿触发后，输出一个负脉冲信号，脉 冲宽度由计数初值N决定 写入控制字后，OUT输出高电平； GATE上升沿到达后，OUT输出低电平，并在CLK脉冲下 降沿进行减1计数； 计数值减到0时，输出OUT恢复为高电平。 计数结束后，若再来一个GATE信号上升沿，则下一个 时钟周期的下降沿又以上次写入的初值开始计数，不 需要重新写入初值。 在计数过程中可以写入新的初值，它不会影响正在进 行的计数过程。在下一个门控信号到来后，按新值开 始计数。
（2）计数初值为奇数
写入控制字后输出端OUT变成高电平 写入计数初值后开始减1计数 减到（N+1）/2以后，输出端OUT变为低电平 减到0时，OUT又变成高电平，从初值开始新的计数过程。
GATE=1，允许计数，GATE=0，禁止计数。GATE信号能 使计数过程重新开始。
图7-14 ——方式3
5. 方式4－软件触发选通
向控制寄存器写入方式控制字，确定所要使用的 计数器的工作方式； 向使用的计数器写入计数初值。
例7-1:
某微机系统中8254的端口地址为40H～43H，要求计 数器0工作在方式0，计数初值为0DEH，按二进制计 数；计数器1工作在方式2，计数初值为1000D，按 BCD码计数。试写出初始化程序段。 按要求计数器0的控制字为：
图7-8
7.2.2 8254的工作方式
每个通道有六种可选择的工作方式： 1. 方式0 － 计数器方式
写入方式0控制字后，输出OUT立即变为低电平，且在计 数过程中一直维持低电平。 赋初值后，在每个CLK时钟下降沿，计数器进行减1计数。 计数值减到零时，OUT输出变为高电平，并且一直保持到 该通道重新装入计数初值或重新设置工作方式为止。 GATE用于控制计数过程。GATE为高电平，允许计数； GATE为低电平，暂停计数。
常用数字接口电路
主要内容回顾
可编程定时/计数器8253的控制字：
24
2 可编程并行接口8255
8255A是通用的可编程并行接口芯片，功能强， 使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使用。
一、并行输入/输出端口A，B，C 1、 8255A芯片内部包含3个8位端口 端口A：一个8位数据输出锁存／缓冲寄存器和一
15
16
四、8253控制字
17
只读写8位数据： 1、只写8位时，默认高8位为0。 2、只读低8位时，不读高8位。
读8253的计数值 1、将计数器当前值锁存在锁存器中 2、读出计数器值
18
FF04H — FF07H
19
[例7—2] 写出8253的初始化程序。其中，3个CLK频 率均为2MHZ。
1、计数器0在定时100s后产生中断请求；
2、计数器1用于产生周期为10 s的对称方波；
3、计数器2每1ms产生一个负脉冲。编写8253的初 始化程序。
方法：先确定各个计数器的工作方式，再计算其 计数器的初值。
1、计数器0工作在方式0，初值为100 s /0.5 s =200,可以只写低8位，二进制计数。所以控制 字为：00010000B=10H
MOV AL，10H ；计数器0，只写计数值低8位，方式0，二进制计数
OUT DX，AL
MOV AL，56H ；计数器1，只写计数值低8位，方式3，二进制计数
OUT DX，AL
MOV AL，0B4H ；计数器2，先写高8位再写低8位，方式2，二进制计数
OUT DX, AL
MOV DX，0FF04H
MOV AL, 200
；计数器0计数初值
OUT DX,AL
MOV DX,0FF05H
第7章可编程接口芯片1-8253
7.1.1 8253的结构
主要功能
3个独立的16位计数器通道 每个计数器有6种工作方式 按二进制或十进制（BCD码）计数 全部输入输出都与TTL电平兼容 8254是8253的改进型
8253最高计数频率2.6MHz，8254为10MHz 8254有一个读回命令
2013年8月7日 通信教研室 5
而是从下一个计数操作周期开始按新的计数值改变输出脉冲 的频率。
在已经装入计数初值的情况下，由GATE的上升沿启动：
GATE变低电平时停止计数，GATE由低变高时，从新由初 值计数
2013年8月7日
通信教研室
19
应用
方式2能产生周期性的定时信号， 称为速率发生器，称为N分频方 式和周期性定时器方式。主要应 用是作为分频器和时基信号
图8.7 方式3输出波形图
22
2013年8月7日
方式4—软件触发选通方式 （Sofewave Triggered strode）
与方式0有许多相识之处，差别仅在于输出波形不 同。 在方式4，当写入控制字后，OUT输出为高。当写 入计数初值后计数器即开始计数(相当于软件触发启 动)，当计数到0后，输出变低，经过1个CLK周期， 输出又变高。输出宽度为1个CLK周期的负脉冲 方式4不能自动重复计数，即这种方式计数是一次 性的。 每次启动计数都要靠重新写入计数值，所以 称为“软件触发选通”。 当8253工作于方式4时，可用作软件触发的选通信 号发生器。
n=5
5
4
3
2
1
0
5 n=3 3 2 n=2
5
4
3
2
1
0
1
0
2
1
定时器计数器、8253方波
定时器/计数器、8253方波一、实验目的⑴学会8253芯片和微机接口原理和方法。
⑵掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。
二、实验内容8253的0通常工作在方式3，产生方波。
三、编程提示8253芯片介绍8253是一种可编程定/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0~2M H Z，用+5V 单电源供电。
8253的功能用途：⑴延时中断 ⑸实时时钟⑵可编程频率发生器 ⑹数字单稳⑶事件计数器 ⑺复杂的电机控制器⑷二进制倍频器8253的六种工作方式：⑴方式0：计数结束中断 ⑷方式3：方波频率发生器⑵方式1：可编程频率发生 ⑸方式4：软件触发的选通信号⑶方式2：频率发生器 ⑹方式5：硬件触发的选通信号8253的0号通道工作在方式3，产生方波。
四、参考流程框图五、参考程序CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODEORG 3490HH9: MOV DX,0FFE3HMOV AL,36HOUT DX,ALMOV DX,0FFE0HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,ALJMP $CODE ENDSEND H9六、实验步骤⑴按实验电路图连接线路：按实验电路图连接138译码输入端A.B.C，其中A连A2，B连A3，C连A4，138使能控制输入端G与位于地址线A0引出孔所在位置下方的使能控制输出端G作对应连接，该端的寻址范围为0F F E0H～0F F F F H。
①8253的G A T E0接+5V。
②8253的C L K0插孔接分频器74L S393的T2插孔，分频器的频率源为：4.9152M H z（已连好）。
③把8253的C S孔与138译码器的Y0孔相连。
④用8芯排线或8芯扁平线把D0～D7总线接口（部分机型位于8251右侧）与数据总线单元D0～D7任一接口相连。
⑵运行实验程序：在系统处于命令提示符“P.”状态下，输入3490，按E X E C键。
微机原理与接口技术 第04章 可编程定时器计数器8254
4.1 概述
输出（分频）
声音的产生：
对输出方波整形 变成正弦波，经放大处理接 到扬声器上，产生不同声音 的波形。
输入脉冲
若选择标准输入脉冲， 例1KHz，则当输入1000个标 准输入脉冲，需要1s，则当 计数值为1000时，输出端每 隔1s输出一个脉冲，实现了 定时。 计算初值：N=fclki / fouti
硬件启动：在写入计数初值后计数器不工作，只有当GATE信 号出现0到1的变化后，计数器才开始工作 初值自动重装：当计数结束后，即减1计数器减到规定值的时候， 存放在初值寄存器中的计数初值自动重新装入减1计数器，这种功 能称为初值自动装载（方式2和方式3具有此功能）
4.2.3 8254的工作方式
4.1 概述
实现定时/计数有三种不同的方法：
（1）软件定时：执行一个具有固定延迟时间的循环程序。
优点：不需外加硬件，灵活，定时较准确。 缺点：在定时过程中CPU不能做任何其它工作。
总结：适用于定时时间短的场合。
（2）硬件定时：采用中规模TTL或CMOS芯片外加电阻电容来实现的。 不同的时间间隔主要是通过配接不同的阻容值达到的。 优点：不占用CPU时间。 缺点：变换定时较难。 总结：适用于定时时间间隔固定的场合。
8254有6种工作方式：方式0~方式5。对于每一种工作方式， 由时钟输入信号CLK确定计数器递减的速率。门控信号GATE用于 允许或禁止计数器计数。计数结束时在输出线OUT上产生一个信 号。 无论采用哪一种工作方式，都会遵循下面几条原则： （1）控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复位， 输出端OUT进入初始态（高电平或低电平）。 （2）计数初值写入后，要经过一个时钟上升沿和一个下降 沿，计数执行部件才开始计数。 （3）在时钟脉冲CLK的上升沿时，门控信号被采样。 （4）在时钟脉冲CLK的下降沿时，计数器作减1计数，输出 端OUT的波形也都是在时钟周期的下降沿时产生电平的变化。
8253工作原理
7.3 可编程串行接口芯片8251A
7.3.1 8251A的基本性能 8251A是可编程的串行通信接口芯片，基本性能如下： （1）两种工作方式。同步方式和异步方式。同步方式下， 波特率为0～64K；异步方式下，波特率为0～19.2K。 （2）同步方式下的格式。每个字符可以用5、6、7或8位来 表示，并且内部能自动检测同步字符，从而实现同步。除此 之外，8251A也允许同步方式下增加奇/偶校验位进行校验。 （3）异步方式下的格式。每个字符也可以用5、6、7或8位 来表示，时钟频率为传输波特率的1、16或64倍，用1位作为 奇/偶校验，1个启动位，并能根据编程为每个数据增加1个 、1.5个或2个停止位。可以检查假启动位，自动检测和处理 终止字符。 （4）全双工的工作方式。其内部提供具有双缓冲器的发送 器和接收器。 （5）提供出错检测。具有奇偶、溢出和帧错误三种校验电 路。
（5）方式3：方波速率发生器。
特点：与方式2类似，只是进行减2操作，直到0时， OUT变低 ，并自动重新写入计数值减2操作，直到0时， OUT变高。一 般作为方波发生器使用。
（6）方式4：软件触发的选通信号发生器。
特点：写入控制字寄存器后，输出OUT就变高；GATE为高计数，为低停止计 数；不自动重新计数，需要重新将计数值写入计数器后开始计数；计数到0时 ，OUT变为低，经过一个CLK周期 后变为高。不自动重新计数，只有重新软 件写入计数值，同时GATE为高时开始计数。
07接口芯片2_8254
8253/8254可编程定时/计数器
• 微机系统中普遍采用的是Intel公司的8253/8254系列 定时/计数器芯片，来满足计数、定时以及延时控制 的需要。 • 在PC机中，8253/8254在软件控制下能够产生精确的 定时，可为系统提供定时中断、动态存储器刷新定 时和系统扬声器的声源。
• 可编程定时器/计数器8253芯片由Intel公司设计开发， 主要用于早期的IBM PC/XT微型机中。 • 后来的PC/AT机使用的是8254(现在普遍是82C54芯 片) 。
D7-D0 RD WR A0 A1 数据总线 8 缓冲器 内 读/ 写 逻辑 部 数 据 控制字寄 存器 总 线 计数器 2号 计数器 1号 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 计数器 0号 CLK0 GATE0 OUT0
CS
图 8253/4的结构框图
• 1、数据总线缓冲器：三态、双向、8位寄存器， 用于连接8254芯片与系统数据总线D0～D7， 实现CPU和8254芯片之间的数据传送(包括 CPU写入命令/计数初值，或者从计数器读取 当前计数值、状态信息)。 • 2、读/写逻辑：用于片选CS、读/写(RD/WR) 控制、A0和A1控制选择内部寄存器端口 • 3、控制寄存器：初始化时，CPU写入控制字， 用来确定计数器的工作方式，设置读出命令。 只能写入，不能读出；
• 方法3：可编程、硬件定时是利用专门的定时/ 计数器硬件芯片产生准确的时间延迟，并且允 许CPU进行灵活的程序控制。
定时/计数器的工作原理/过程
• 根据定时时间的长短或事件脉冲信号的个数： 设置一个所谓的计数初值，由定时/计数器电 路从该初值开始计数： • 对来自电路外部具有固定的时钟周期宽度或随 机的脉冲信号不断进行减1 (或加1)计数； • 当计数过程终止时(例如计数至全0或全1)，计 数电路输出端将会产生一个特定的输出信号 （电路输出信号产生电平的跃变、通常以中断 方式通知CPU），从而实现计数/定时的目的。
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– 8253的内部结构 – 8253的引脚 – 8253的工作方式 – 8253的初始化 – 8253的应用
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• 8253的内部结构
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1、数据总线缓冲器: 8位双向三态缓冲器。 通过编写程序向8253写入确定8253工作方式的命令； 向计数寄存器装入计数初值；读出当前计数值。
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Vcc WR RD CS A1 A0 CLK2 GATE2 OUT2 CLK1 GATE1 OUT1
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面向CPU的信号线： （8215）3与数系据统总数D据0~D总7线线相，连为。三态输入/输出线，用于将 （2）片选线 CS* （3）读信号 RD*，有效时表示对8253进行读操作。 （4）写信号 WR*，有效时表示对外253进行写操作。
A1
的表示范围（16位二进制数），该如何处理？ 计数初值= 1MHZ/ 1HZ =106 = 103 ×103
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1）硬件连接
XD0
系：
XD7
统
总 XA1
线
XA2 IOY0*
IOW* IOR*
CLK
Intel 8253/8254
D0 GATE0
：
OUT0
D7 CLK1
A0
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43210
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0方式、1方式：计数结束后输出高电平 计数初值 = 定时时间 / 输入脉冲周期
2方式、3方式：重复计数，输出周期脉冲 计数初值 = fCLK / fOUT = 输入脉冲频率/输出脉冲频率
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• 8253的初始化
– 对实验平台提供的时钟脉冲信号（1MHZ）进行分频， 产生1HZ时钟脉冲信号。 将1HZ时钟脉冲信号输出到 一个发光二极管上（发光二极管的点亮、熄灭交替进 行）。
– 画出硬件线路图，写出初始化程序。在实验平台上调 试，演示。
– 问题1：应该采用哪一种工作方式？ – 问题2：首先确定计数初值。若计数初值超出了计数器
– 设置控制字：选择计数通道，确定其工作方式。 – 设置计数初值：写入到对应的计数通道中，确定计数
定时时间。
• 8253的工作方式控制字
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例， 选择2号计数器，工作在3方式，计数初值为533H， 采用二进制计数。计数器的端口地址为：304H ~ 307H。 其初始化程序如下。
2、读/写控制逻辑: 8253内部操作的控制部分。 按照CPU发来的读写信号及地址信号产生相应的控制信
号，来选择读/写操作的端口、控制数据的传送方向，以 及对控制寄存器的写入。
3、控制字寄存器: 控制字寄存器是8位的，只能写不能读。 在初始化编程时，CPU写入方式控制字到控制字寄存器
中，用以选择计数通道及其相应的工作方式。
启动计数器： ③计数值送入减1计数器。
计数器工作： ④ 计数过程
⑤ 计数结束
WR CLK GATE
①
方式0
OUT
②③ ④ ⑤ 4
4321 0
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8253工作方式 – 方式1
初始化： ① 设定工作方式 ② 设定计数初值 启动计数器： ③ 硬件启动 (GATE的上升沿)
④ 计数值送入减1计数器 计数器工作： ⑤ 计数过程 ⑥ 计数结束
（5）地址线 A1A0 ，用于选择8253片内的寄存器。 占用四个连续的端口地址，分别对应于三个计数初值寄 存器端口和一个控制寄存器端口。
A1A0 =00 A1A0 =01 A1A0 =10 A1A0 =11
计数器0 计数器1 计数器2 控制寄存器
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面向I/O设备的信号线：
①
②④ ⑤
⑥
方式1
4
WR
CLK
GATE
③
OUT
4321 0
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8253工作方式 –方式2
方式2 4 WR
CLK
GATE OUT
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43210
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8253工作方式 –方式3
方式3 4 WR
CLK
GATE OUT
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• 减1计数器（16位）：用于进行减1操作，每来一个时钟脉 冲，就作减1运算，直至将计数初值减为0为止。
• 计数值锁存器（16位）：锁存减1 计数器的内容，以供读 出和查询。
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• 8253的引脚
D7 D6 D5 D4 D3 D2
D1 D0
CLK0 OUT0
GATE0
GND
mov dx,307h
;设置方式控制字
mov al,10 11 011 0B
out dx,al
mov dx,306h
;设置计数初值
mov ax,533h
;计数初值为533H
out ,ah
out dx,al
;后送高字节
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应用实例1 对时钟脉冲进行分频
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• 计数器内部结构
锁存器读出当前值
计数值锁存器（16位）
CLK GATE
&
减1计数器（16位）
OUT
计数初值寄存器（16位）
装入/读出初值
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• 计数初值寄存器（16位）：用于存放计数初值，其长度为 16位，故最大计数值为65536。此寄存器的初值同减1计 数器的初值在初始化时同时装入的。
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4、计数器0、计数器1、计数器2
– 内部结构相同、功能相同；有各自独立的端口 地址；有6种不同的工作方式。
– 每个计数通道都由计数初值寄存器、减1计数 器和计数值锁存器这三个组成。
– 计数初值提前写入到计数通道。
– 时钟脉冲从 CLK端输入。每输入一个时钟脉冲， 减1计数器减1；当减1计数器为0时，计数结束。
（6）计数器时钟信号CLK：为计数器提供时钟信号。
（7）计数器门选控制信号GATE：用来禁止、开始
计数器的计数过程。
（8）计数器输出信号OUT：当计数值减为0时，计
数器输出信号OUT，表示计数或定时已到。
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8253工作方式 – 方式0
初始化： ① 设定工作方式 ② 设定计数初值