计算机定时器计数器接口
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通道2
OUT2
7
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
读/写控制逻辑 CLK 1 功能： 计数器 GATE 1 通道1 1.接收来自CPU的控制信号，包 OUT 1 括读信号、写信号、片选信号和 芯片内部寄存器的寻址信号 A1、 CLK 2 计数器 GATE 2 通道2 A0， OUT2 2.8253各计数器的读/写操作
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
低8位自动填0
10
每个计数器通道的结构
计数初值存于预置寄 存器；
预置寄存器
CLK
减计数器 GATE 输出锁存器
在计数过程中， OUT 减计数器的值不断递 减， 而预置寄存器中的预 置不变。
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）
软件硬件相结合，用可编程定时器芯片构成定时电路,可由 软件设定定时与计数功能，设定后与CPU并行工作，不占用 CPU时间，使用灵活。
3
§5.2 8253可编程定时/计数器
一、8253的特性 8253采用+5V单一电源，NMOS工艺制成，24引脚DIP 封装 （1）片内具有3个独立的16位计数通道 （2）计数频率（CLK时钟频率）为0～2.6MHz （3）每个通道独立定时或计数，可以按二进制或 BCD计数 （4）每个通道可编程设定6种不同的工作方式 （5）可由软件或硬件控制开始计数或停止计数 （6）所有输入/输出引脚与TTL兼容
15
OUT0
IRQ0 +5V D Q DRQ0 接至DMA控制器
8253
D0～D7
CLK0 CLK1 CLK2 GATE0 GATE1 GATE2
OUT1
CLK
DACK0 BRD
OUT2 接至扬声器驱动器
四、8253的工作方式
Intel8253的每个计数通道都有6种工作方式。 这6种工作方式主要有五点不同：
8
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
控制字寄存器 接收来自CPU的控制字，并 由控制字D7、D6位的编码决定该 CLK 2 计数器 GATE 2 控制字写入哪一个计数器的控制 通道2 OUT2 寄存器中
13
三、8253的引脚
GATE[0,1,2]，门控输 入端。 用于外部控制计数器的 启动和停止计数的操作。 两个或两个以上计数器 连用时，可用此信号来 同步
14
8253在微机中的应用
IOR — RD IOW — WR A0 — A0 A1 — A1 T/CCS — CS D0～D7 1.19318MHz +5V PB0 PB1
1）启动方式不同； 2）输出波形不同； 3）门控信号GATE对计数过程的影响不同； 4）在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影 响不同； 5）计数结束后，计数器是否恢复计数初值并自动重 复计数不同。
16
1、方式 0 （计数结束输出高电平）
①写入控制字，OUT端立即变为低电平 ②计数初值装入该计数器后，等到GATE为高电平时，计数开始。 ③在整个计数过程中，OUT保持低电平， ④当计数器减为0时，OUT输出高电平。 计数器只计一遍 计数过程GATE控制 装入计数值为8位时，立即开始计数；装入16位计数值时，在写入第一 个字节后停止计数，等第二个字节写入后开始新的计数。
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 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
CPU执行每条指令所需时间是固定的，通过编制一个延时程 序段让微处理器执行, 可得到定时的时间。这种方法通用性 和灵活性好，但占用CPU时间。
2、不可编程的硬件方法
采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间，例如 555定时电路，这种方法不占用CPU时间，但通用性、灵活性 差。
3、可编程计数器/定时器方法
17
2、方式1（可编程单拍脉冲）
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
wenku.baidu.com
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
第五章 定时器/计数器接口
——intel8253
§5.1 概述
计数器 记录外设提供的具有一定随机性的脉冲 信号时，它主要反映脉冲的个数,进而获知外 设的某种状态 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，输出准确的 时间间隔
2
§5.1 概述
实现定时/计数的三种方法 1、软件方法
输出锁存器用于写入 锁存命令时， 锁定当前计数值
11
三、8253的引脚
CLK[0,1,2]，时钟脉冲 输入端。 用于输入定时脉冲或计 数脉冲信号。 CLK可以是系统时钟脉 冲，也可以由其他脉冲 源提供
12
三、8253的引脚
OUT[0,1,2,]，计数输 出端。 在不同方式的计数过程 中，OUT引脚上输出相 应的信号
OUT2
7
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
读/写控制逻辑 CLK 1 功能： 计数器 GATE 1 通道1 1.接收来自CPU的控制信号，包 OUT 1 括读信号、写信号、片选信号和 芯片内部寄存器的寻址信号 A1、 CLK 2 计数器 GATE 2 通道2 A0， OUT2 2.8253各计数器的读/写操作
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
低8位自动填0
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每个计数器通道的结构
计数初值存于预置寄 存器；
预置寄存器
CLK
减计数器 GATE 输出锁存器
在计数过程中， OUT 减计数器的值不断递 减， 而预置寄存器中的预 置不变。
计数器 通道1
CLK 1 GATE 1 OUT 1
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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）
软件硬件相结合，用可编程定时器芯片构成定时电路,可由 软件设定定时与计数功能，设定后与CPU并行工作，不占用 CPU时间，使用灵活。
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§5.2 8253可编程定时/计数器
一、8253的特性 8253采用+5V单一电源，NMOS工艺制成，24引脚DIP 封装 （1）片内具有3个独立的16位计数通道 （2）计数频率（CLK时钟频率）为0～2.6MHz （3）每个通道独立定时或计数，可以按二进制或 BCD计数 （4）每个通道可编程设定6种不同的工作方式 （5）可由软件或硬件控制开始计数或停止计数 （6）所有输入/输出引脚与TTL兼容
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OUT0
IRQ0 +5V D Q DRQ0 接至DMA控制器
8253
D0～D7
CLK0 CLK1 CLK2 GATE0 GATE1 GATE2
OUT1
CLK
DACK0 BRD
OUT2 接至扬声器驱动器
四、8253的工作方式
Intel8253的每个计数通道都有6种工作方式。 这6种工作方式主要有五点不同：
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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
控制字寄存器 接收来自CPU的控制字，并 由控制字D7、D6位的编码决定该 CLK 2 计数器 GATE 2 控制字写入哪一个计数器的控制 通道2 OUT2 寄存器中
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三、8253的引脚
GATE[0,1,2]，门控输 入端。 用于外部控制计数器的 启动和停止计数的操作。 两个或两个以上计数器 连用时，可用此信号来 同步
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8253在微机中的应用
IOR — RD IOW — WR A0 — A0 A1 — A1 T/CCS — CS D0～D7 1.19318MHz +5V PB0 PB1
1）启动方式不同； 2）输出波形不同； 3）门控信号GATE对计数过程的影响不同； 4）在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影 响不同； 5）计数结束后，计数器是否恢复计数初值并自动重 复计数不同。
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1、方式 0 （计数结束输出高电平）
①写入控制字，OUT端立即变为低电平 ②计数初值装入该计数器后，等到GATE为高电平时，计数开始。 ③在整个计数过程中，OUT保持低电平， ④当计数器减为0时，OUT输出高电平。 计数器只计一遍 计数过程GATE控制 装入计数值为8位时，立即开始计数；装入16位计数值时，在写入第一 个字节后停止计数，等第二个字节写入后开始新的计数。
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 数据总线缓冲器 通道0
A1 RD WR CS
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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
CPU执行每条指令所需时间是固定的，通过编制一个延时程 序段让微处理器执行, 可得到定时的时间。这种方法通用性 和灵活性好，但占用CPU时间。
2、不可编程的硬件方法
采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间，例如 555定时电路，这种方法不占用CPU时间，但通用性、灵活性 差。
3、可编程计数器/定时器方法
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2、方式1（可编程单拍脉冲）
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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
wenku.baidu.com
CLK 1 GATE 1 OUT 1
计数器 通道2
CLK 2 GATE 2 OUT2
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二、8253的内部结构
第五章 定时器/计数器接口
——intel8253
§5.1 概述
计数器 记录外设提供的具有一定随机性的脉冲 信号时，它主要反映脉冲的个数,进而获知外 设的某种状态 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，输出准确的 时间间隔
2
§5.1 概述
实现定时/计数的三种方法 1、软件方法
输出锁存器用于写入 锁存命令时， 锁定当前计数值
11
三、8253的引脚
CLK[0,1,2]，时钟脉冲 输入端。 用于输入定时脉冲或计 数脉冲信号。 CLK可以是系统时钟脉 冲，也可以由其他脉冲 源提供
12
三、8253的引脚
OUT[0,1,2,]，计数输 出端。 在不同方式的计数过程 中，OUT引脚上输出相 应的信号