8253计数器的应用
可编程定时计数器8253在扬声器中的应用
定时/计数器都有定时或对外部事件计数的功能。
通常，定时/计数器归纳起来一般有3种类型：硬件计数器可在简单软件控制下计数，特点是成本低，使用方便，但是专用性强，使用不广泛。
软件定时/计数器特点是几乎没有硬件费用，但他占用CPU的运行时间，降低了CPU的工作效率。
可编程定时/计数器特点是工作灵活，而且不占用CPU的运行时问，缺点是成本较高。
其中可编程定时/计数器8253是一种使用较为普遍的可编程定时/计数器。
可编程定时/计数器8253通过软件设定，可以产生各种时间延迟信号，他的使用非常广泛，通常被用于定时控制、延时、计数等场合，如定时刷新RAM、系统时钟的计时、扬声器的发音长短的控制。
在使用的时候，需要进行严密的计算和精确的测试，以满足不同的要求。
l 可编程定时/计数器8253的工作原理可编程定时/计数器8253是N MOS工艺制成的大规模集成电路，通过简单编程可实现不同的功能，图1为可编程定时/计数器8253的基本原理图。
从图1可以看出，芯片内有3个独立的计数器，分别为计数器0，计数器1，计数器2，每一个计数器都是16位的，可以分别对他们设定工作方式(通过控制字设定)。
图2为封装后的8253引脚图。
可编程定时/计数器8253可以应用在两种情况下：定时、计数。
当用作定时器时，可以循环计数，信号来源一般为系统本身；当用作计数器时，信号来源一般为系统文件。
在扬声器驱动系统中，可编程定时/计数器8253是作定时器来使用的。
图2中对应引脚的含义如下：CLK0，CLK1，CLK2：对应计数器的时钟输入。
GATE0，GATE1，GATE2：对应计数器输出信号。
OUT0，OUT1，OUT2：对应计数器输出信号。
RD：读信号。
低电平有效，读出计数器的计数值送入缓冲器。
WR：写信号。
低电平有效，接收由缓冲器送来的数据。
CS：片选信号。
低电平有效。
只有在CS信号低电平时8253才能产生读写操作，否则不会读写。
A1～A0：对3个计数器和1个控制寄存器端口进行寻址。
可编程计数器定时器8253及其应用
一、8253的内部结构和引脚信号
• 注意： • 8088为CPU连接，地址总线高位参与译码；低位用于 各芯片内部端口寻址。 • 若8253的端口基地址为40H • 通道0地址40H • 通道1地址41H • 通道2地址42H • 控制字寄存器端口地址43H
一、8253的内部结构和引脚信号
可以被CPU 访问
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 控制寄存器可以用来控制工作模式。 • 计数器/定时器的工作模式就是指时钟脉冲和门脉冲怎样配合来产 生输出。 • 归纳起来，计数器/定时器可以有下面几种工作模式： • (1)门脉冲控制时钟输入。当门脉冲来到时，时钟有效；门脉冲结 束时，时钟无效。 • (2)用门脉冲来重新启动计数。 • (3)用门脉冲停止计数。即原来在不停地计数，当门脉冲到来时， 计数停止，并使输出端OUT进入高电平。 • (4)单一计数。这种情况下和门脉冲没有关系，只要门脉冲端为有 效电平就行了。计数器进行计数时不断输出信号，计数到达“0” 时，输出停止。 • (5)循环计数。每当计数值到达“0”时，给出一个输出信号，然后 又从初始值寄存器获得计数初值，开始新的计数过程。
微型计算机原理与接口技术
第八章
可编程计数器/定时器8253及其应用
• 8-1 可编程计数器/定时器的工作原理 • 8-2 8253的工作原理 • 8-3 8253的应用举例
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 计算机系统中经常要用到定时信号，如动态存储器的 刷新定时、系统日历时钟的计时以及喇叭的声源等都 是用定时信号来产生的。 • 一般，定时信号可以用软件和硬件两种方法获得。 • 软件方法：根据所需的时间常数设计一个延迟子程序 优点：节省硬件；缺点：执行延迟程序期间，CPU一 直被占用，降低CPU效率。 • 硬件方法：使用计数器/定时器。主要思想根据需要定 时时间，用指令对计数器/定时器设置定时常数，启动 计数器/定时器，计到确定值时，自动产生一个定时输 出。 优点：计数时不占用CPU的时间；利用其产生中断信 号，可建立多作业环境。
微机原理 可编程计数器定时器8253及应用
第八章 可编程计数器/定时器8253及应用 8-1 8253工作原理
一、8253的内部结构与引脚信号 二、8253的初始化编程
三、8253的工作方式
四、8253与系统的连接
8-2 8253的应用举例
一、8253定时功能举例 二、8253计数功能举例
1
第八章
定时/计数技术概述
计算机中常用到定时功能，如：动态RAM刷新、
第八章
二、8253的初始化编程
8253的初始化编程按顺序分两步完成：
1、写入控制字
2、写入计数初值
初始化编程的几点说明： 对3个计数通道的初始化编程没有先后顺序
若是16位数，必须用两条OUT指令来完成，且先送低8
位数据，后送高8位数据。 若计数初值为0时，要分成两次写入。0在二进制计数
18
第八章
8253方式3
4、方式3——方波发生器
时序图
计数初值为偶数时的波形
CW=16H WR CR=4 CLK GATE LSB=4
OUT
CRCE 4
CRCE 2
19
CRCE
2 4
CRCE 2 4
CRCE 2 4
4
第八章
8253方式3 计数初值为奇数时的波形
CW=16H WR
LSB=5 CR=5
CLK GATE
OUT CRCE 5 4 CRCE 2 5 CRCE CRCE 4 2 5
2
5
20
第八章
8253方式4
5、方式4——软件触发选通
时序图
CW=18H WR
LSB=2 CR=2
LSB=2 CR=2
CLK GATE OUT CRCE 2 1 CRCE 0 2 1 0 0
8253bcd计数和二进制计数
8253bcd计数和二进制计数8253BCD计数和二进制计数是计算机中常见的两种数码计数方式。
这两种计数方式在数字电路、计算机控制、数字信号处理等领域中被广泛使用。
本文将详细介绍8253BCD计数和二进制计数的相关知识。
一、8253BCD计数8253是一种通用计数器/定时器，其中的BCD计数器可用于二进制编码十进制（BCD）计数。
BCD计数是一种十进制计数方式，它将数字按照其各个位的十进制值进行编码，并在一个字节中存储。
例如，数字5在BCD编码中表示为0101，数字12在BCD编码中表示为00010010。
在8253计数器中，BCD计数器有三个独立的计数通道，分别称为通道0、通道1和通道2。
每个通道都有一个可编程的单稳态器和一个可编程的分频器。
分频器可以将输入时钟信号分频到较低的频率，以控制计数器的计数速度。
单稳态器可以产生一个脉冲，并在设置数量的计数后自动重置。
除了BCD计数器，8253还包括两个二进制计数器，分别称为计数器0和计数器2。
这两个计数器可以进行二进制计数，将二进制数字编码为二进制数，并在8位二进制计数之后自动重置。
计数器2可以用来产生系统时钟信号，计数器0则可用于定时器，产生触发信号等。
二、二进制计数二进制计数是一种将数字编为二进制数并进行计数的方式。
在二进制计数中，每个数字的取值只有0和1，因此可以使用较小的位数来存储较大的数字。
例如，数字5在二进制计数中表示为0101，数字12在二进制计数中表示为1100。
在计算机中，二进制计数被广泛使用。
所有的数字和字符都可以被编码为二进制数，并在计算机内部存储和处理。
二进制数的位数越多，可以表示的数字就越大。
计算机的时钟频率也是二进制计数的基础，它用来控制CPU的运行速度。
在计算机中，二进制计数通常使用硬件电路来实现。
例如，CPU 中的计数器可以对时钟信号进行计数，并在达到一定的计数值后触发中断。
在数字信号处理中，二进制计数器也可以用来对数字信号进行采样和处理。
8253可编程定时计数器应用实验
8253可编程定时计数器应用实验一、实验要求：按照电路图连接好电路，利用8253定时计数器0产生500Hz，250Hz，125Hz 的方波信号，显示在示波器上；然后用8253定时计数器1制作一个频率计以检测4060和定时计数器0输出方波的频率。
二、实验目的：1、了解如何利用计数器（以4060为例）制作分频器2、熟悉8253在系统中的典型接法。
3、掌握8253的工作方式及应用编程。
三、实验电路及连线：输入时钟产生模块YQNQLQJQIQHQGQFQEQD图1，分频器4060就是一个纯粹的计数器，当作分频用，QD-DN就是对输入频率的4分频-8192分频，直接接到8253相应的定时器计数器时钟输入端口即可8253接口模块X图2，定时器计数器8位数据线和单片机的P0口相连；片选信号CS和P1.0相连；WR/RD分别和单片机相应的WR/RD相连；A0，A1分别和单片机的P3.4、P3.5相连；CLK0直接和4060的QD时钟输出相连；OUT0接示波器和CLK1。
四、实验说明：8253是一款拥有3个完全相同的16位定时器计数器的定时器计数器芯片，三个通道完全独立，其引脚功能为D0-D7：8位数据双向I/O口WR/RD：写/读信号，低电平有效CS：片选信号，低电平有效GATE0-2：三个定时器计数器的门信号CLK0-2：三个定时器计数器的时钟输入信号OUT0-2：三个定时器计数器的输出信号A0，A1：定时器计数器读写地址选择，00 定时器计数器0；01定时器计数器1；10 定时器计数器2；11 控制寄存器定时器计数器采用倒计数，即每输入一个时钟脉冲自减1，当计数寄存器减为0时OUT输出一个脉冲信号，但输出受工作方式和GATE引脚控制。
定时时间=时钟脉冲周期×预置的计数初值8253的定时器计数器有6种工作模式，具体工作模式由状态寄存器决定，如下SC1，SC0：计数器选择 00：选择计数器001：选择计数器110：选择计数器2RW1，RW0：读/写指示 00：计数器锁存命令01：只读/写低 8位10：只读/写高 8位11：先读/写低8位，再读/写高 8位M2，M1，M0：定时器计数器工作方式选择:000-101,方式0-5BCD：计数寄存器数制选择，1：BCD码；0：二进制码8253每个定时器计数器都有6种工作方式，具体如下所述方式0：计数结果中断方式8253工作于方式0时，在写入初始值n后，GATE为高电平时开始计数，OUT 为输出低电平，直到计数器为0，OUT变为高电平直到下次计数开始再变为低电平。
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。
8253定时功能的应用例子
8.2.1 8253定时功能的应用例子 1、用8253产生各种定时波形 在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道
的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHZ，要求三个计
数通道分别完成： （1）通道0工作于方式3，输出频率为2KHZ的方波； （2） 通道1产生宽度为480µ s的单脉冲； （3）通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26。
图8.11 8253定时波形产生电路
各通道时间常数确定 通道0：=1MHZ/2KHZ=500 通道1：=480US/1US=480 通道2：=26
五、8253的应用
3. 以2MHz输入8253，实现每5秒定时中断（设8253端口地址 40H~43H） 分析：8253最大初值65536，CLK=2MHz可实现最大时间间隔
65536/(2106)=32.769ms
所以需要两个计数器串联，一个计数器的输出作为另一个计数 器的输入
五、8253的应用
AL, 04H
；写低8位
0F2H, AL
；写高8位
8253应用讲解
五、8253的应用
3. 以2MHz输入8253，实现每5秒定时中断（设8253端口地址 40H~43H） 分析：8253最大初值65536，CLK=2MHz可实现最大时间间隔
65536/(2106)=32.769ms
所以需要两个计数器串联，一个计数器的输出作为另一个计数 器的输入
MOV AL，80H OUT 83H，AL
第八章_8253及其应用
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD 00：选择通道0 ：选择通道 01：选择通道 ：选择通道1 10：选择通道 ：选择通道2 11：无效 ： 00：计数器锁存 ： 01：读写低字节 ： 10：读写高字节 ： 11：先低，后高 ：先低， BCD:0000~9999H; 二进制： 二进制：0000~FFFFH; BCD: 1200H=1200; 二进制： 二进制：1200H=4608 000：方式0 ：方式 001：方式1 ：方式 X10：方式2 ：方式 X11：方式3 ：方式 100：方式4 ：方式 101：方式5 ：方式 1:BCD 0:2进制 进制
例(P309)：8253的地址为3F0H、3F2H、3F4H、3F6H (P309) 8253的地址为3 309 的地址为 要求8253的计数器0工作于方式3 BCD码计数 8253的计数器 码计数， 要求8253的计数器0工作于方式3，BCD码计数， n=1234 初始化程序为： 1234H, 计数器初值 n=1234H, 初始化程序为： 37H MOV AL, 37H MOV DX, 3F6H OUT DX, AL MOV MOV OUT MOV OUT AL, DX, DX, AL, DX, 34H 34H 3F0H AL 12H 12H AL
8253的工作原理 的工作原理
8253及其应用
8253工作方式特点： 8253工作方式特点： 工作方式特点
方式0 在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后， 方式0，在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输 出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。 出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。 方式1 用来产生单脉冲。 方式1，用来产生单脉冲。 方式2 用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲 方式2，用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲 CLK 的周期相同。 的周期相同。 方式3 用来产生连续的方波。方式2和方式3 方式3，用来产生连续的方波。方式2和方式3都实现对时钟 脉冲进行n分频。 脉冲进行n分频。 方式4和方式5 波形相同，都在计数器回0 方式4和方式5的波形相同，都在计数器回0后，从OUT端输出 OUT端输出 一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 方式0 方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。方式2，3 计数初值装进计数器后，仅一次有效。方式2 在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器 会自动将计数值重装进计数器。 和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。
例
方式1: 方式1:可重复触发的单稳态触发器
CLK
WR
GATE OUT
(n=4)
4 3 2 1 单脉冲宽度
0
(m=5)
5
4 3 2 5 4 3 2 1 单脉冲宽度
0
方式1的工作特点：
可重复触发。计数到零后，不用再次送计数值，只要给它触发脉冲，即可产生一个同样宽 度的单稳脉冲。 计数过程中，若装入新的计数初值，则当前输出不受影响。只有再次触发后，计数才开始 按新值输出脉冲宽度。 计数过程中，外部的GATE触发沿提前到来，则下一个CLK脉冲下降沿，计数器开始重新计 数，这将使输出单稳脉冲比原先设定的计数值加宽了。
8253工作方式以及应用举例
第27课 8253工作方式以及应用举例8253的六种工作方式，8253的实际应用举例。
本课主题:教学目的:掌握8253六种工作方式的特点以及使用方法，通过实际应用举例强化8253的使用方法。
教学重点:8253的硬件连接和软件初始化方法。
教学难点:8253的在系统中的应用。
授课内容:8253的每个通道都有6种不同的工作方式，下面分别进行介绍。
1.方式0--计数结束中断方式(Interrupt on Terminal Count)2.方式1--可编程单稳态输出方式(Programmable One-short)3.方式2--比率发生器(Rate Generator)4.方式3--方波发生器(Square Wave Generator)5.方式4--软件触发选通(Software Triggered Strobe)6.方式5--硬件触发选通(Hardware Triggered Strobe)由上面的讨论可知，6种工作方式各有特点，因而适用的场合也不一样。
现将各种方式的主要特点概括如下:对于方式0，在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。
其余5种方式写入控制字后，输出均变高。
方式0可用来实现定时或对外部事件进行计数。
方式1用来产生单脉冲。
方式2用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲的周期相同。
方式3用于产生连续的方波。
方式2和方式3都实现对时钟脉冲进行n分频。
方式4和方式5的波形相同，都在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。
但方式4由软件(设置计数值)触发计数，而方式5由硬件(门控信号GATE)触发计数。
这6种工作方式中，方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。
如果要通道再次按此方式工作，必须重新装入计数值。
对于方式2、3和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。
8.2 8253的应用举例一、8253定时功能的应用例子1(用8253产生各种定时波形在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHz。
8253计数器的应用
RD WR
COUNTER (CE) ELEMENT
CE M (8)
L
READY
OL
M
(8)
OL L (8) OUTPUT LATCH (OL) CLK 1 GATE1 OUT1 CLK 2 GATE2 OUT2
IO/ M ADDR -BUS
ADDRESS DECODER
CS A1 A0
COUNTER#1
COUNTER#2
4. 8253操作与编址 8253操作与编址
CS RD WR A1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 X 1 0 0 0 0 1 1 1 1 X 1 0 0 1 1 0 0 1 1 X X
A0 0 1 0 1 0 1 0 1 X X LOAD COUNTER N0.0 LOAD COUNTER N0.1 LOAD COUNTER N0.2 WRITE MODE WORD READ COUNTER N0.0 READ COUNTER N0.1 READ COUNTER N0.2 N0-OPERATION 3-STATE DISABLE, 3-STATE N0-OPERATION 3-STATE
OUTPUT
0(3) OUTPUT
3
2
1
0(3) 2
1
0(3)
2
1
0
GATE (RESET)
8253工作方式 6. 8253工作方式 （6种）
• 方式3 方式3：方波发生器
(MODE 3) CLOCK OUTPUT n=4 OUTPUT n=5 4 3 n=4 0(5) 4 3 2 1 0(5) 4 3 2 2 1 0(4) 3 2 1 0(4) 3 2 1 0
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。
实验三 8253计数器定时器的应用
实验三 8253计数器/定时器的应用一、实验目的：学习掌握8253用作定时器的编程原理；二、8253应用小结I8253和I8254都是可编程计数器，它们的引脚兼容，功能与使用方法相同。
I8254是I8253的改进型。
1．微机系统定时器和实验箱定时器（1）微机系统使用的8254，其3个通道均有固定的用途：0号计数器为系统时钟源，每隔55ms向系统主8259IR0提一次中断请求；1号计数器用于动态存储器的定时刷新控制；2号计数器为系统的发声源。
用户在使用微机系统的时候，可以使用0号和2号计数器，但不能改变对1号计数器的初始化。
（2）实验箱上的8253，其数据线D7—D0，地址线A1、A0和控制线RD、WR通过总线驱动卡和微机系统的三总线相连。
除此之外，三个计数器的引出段和片选端都是悬空的，这意味着实验箱上的8253的三个计数器都归用户使用，你可以单独使用其中的一个计数器，也可以串联使用其中的2个或3个计数器。
（3）8253计数器的输入信号，其频率不能超过2MHz，否则长时间使用，芯片过热，容易烧毁。
2．8253初始化使用8253前，要进行初始化编程。
初始化编程的步骤是：①向控制寄存器端口写入控制字对使用的计数器规定其使用方式等。
②向使用的计数器端口写入计数初值。
3．8253控制字D7D6＝00：使用0号计数器，D7D6＝01：使用1号计数器D7D6＝10：使用2号计数器，D7D6＝11：无效D5D4＝00：锁存当前计数值D5D4＝01：只写低8位（高8位为0），读出时只读低8位D5D4＝10：只写高8位（低8位为0），读出时只读高8位D5D4＝11：先读/写低8位，后读/写高8位计数值D3D2D1＝000：选择方式0，D3D2D1＝001：选择方式1D3D2D1＝X10：选择方式2，D3D2D1＝X11：选择方式3D3D2D1＝100：选择方式4，D3D2D1＝101：选择方式5D0＝0：计数初值为二进制，D0＝1：计数初值为BCD码数三、实验电路蜂鸣器电路四、实验内容1．完成一个音乐发生器，通过蜂鸣器放出音乐，并在数码管上显示乐谱。
可编程定时计数器8253及其应用
CW=1A WR
LSB=3
CLK
GATE
OUT
3 2 3 2 1 0 FF
* 计数器只计数一次； * OUT是N+1个CLK后变低； * 在 计数过程中出现的GATE脉 冲， 将使 计数器重新开始计数，
对输出状态没有影响；
* 若在计数过程中改变计数值， 只要没有GATE信号触发，不影 响计数过程。有新的GATE信号 触发则按新的计数值开始计数。
在计数过程中，8253读计数器现行值的方法： （将计数值存入内部锁存器）
MOV OUT IN MOV IN MOV
AL，03H ；计数器0的锁存命令 0FBH，AL；写入控制寄存器 AL，0F8H ；读低8位 CL，AL ；存入CL中 AL，0F8H ；读高8位 CH，AL ；存入CH中
例2：用8253产生各种定时波形。
CW=16 WR
LSB=5
CLK GATE=1
OUT
5 42 5 2 5 4 2 52
*GATE信号控制计数过程；
*计数过程中写入新的计 数值将在半周期结束时装 入计数器。
例：要求计数器0工作于方式3，输出方波的频率为2KHz，计数 脉冲的频率为2.5MHz，采用BCD计数，试写出初始化程序段。
1. 8253的端口地址为：80H，81H，82H，83H。
* 写入控制字OUT=1， 写入常数不计数；
* GATE启动计数， OUT=0；
CW=12 LSB=3 WR
CL二K . 8253-PIT的工作方式
GATE
* 计数到，OUT=1。
OUT
32
1 0 FF 3
CW=12 LSB=3
WR
CL二K . 8253-PIT的工作方式
可编程计数器定时器8253及其应用
2、门控信号的控制功能 工作方式 方式0 GATE为低点平 或下降沿 禁止计数 GATE为上升沿 GATE为高点平 --从预初值开始计数。 计数计数为0，输出 变低电平
允许计数
方式1
方式2
--禁止计数 使输出变高 禁止计数
---
方式3
方式4
从预置初值 开始计数 --从预置初值 开始计数
允许计数 允许计数
CW=12 WR CLK
LSB=3
GATE
OUT 3 2 1 0 FF 3
方式2（速率发生器）
工作 方式 功能 N与输出 波形关系 GATE 作用 计数过程 中改变N
2
速率 发生器
每N个CLK输一个 宽度为一个CLK周 期的负脉冲 不断重复
GATE＝0，禁止计数 计数过程中 输出1 可改变计数 GATE＝1，允许计数 值但需计数 GATE为上升沿重新 到1后有效 装入N启动计数
允许计数立即有效ffoutgateclkwrcw10lsb3ffoutgateclkwrcw12lsb3方式1可编程单稳工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n可编程单稳态外部gate触发out输出单拍负脉冲宽度n个clkgate上升沿启动下一个clk下降沿开始计数计数值为0输出上升沿gate触发后有效outgate1clkwrcw14lsb3方式2速率发生器工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n速率发生器每n个clk输一个宽度为一个clk周期的负脉冲不断重复gate0禁止计数输出1gate1允许计数gate为上升沿重新装入n启动计数计数过程中可改变计数值但需计数到1后有效outgate1clkwrcw16lsb4方式3方波发生器工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n方波发生器n12个0不断重复gate0禁止计数输出1gate1允许计数gate为上升沿重新装入n启动计数计数过程中可改变计数外触发或计数到0有效方式4软件触发选通工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n写入n后开始计数计数器为0out输出一个宽度为clk周期的负脉冲gate0禁止计数gate1允许计数立即有效要再次计数需要再次输入计数值outgate1clkwrcw18lsb3fffefd方式5硬件触发选通outgateclkwrcw1alsb3工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n写入n后gate上升沿开始计数计数器为0out输出一个宽度为clk周期的负脉冲gate上升沿启动计数gate上升沿触发有效工作方式功能n与输出波形关系gate作用计数过程中改变n计数结束中断方式写入n后开始计数计数器为0out输出h0
微机原理第8章8253及其应用
WR
CW
OUT
N=4
4
2
4
2
GATE
4
2
4
2
8253的工作原理
三、 8253的工作方式
5. 方式4：软件触发选通（P313）
N值写入后，如Gate为高，则下一个CLK开始计数，相当于软件启动；
GATE=“1”,允许计数，GATE=“0”,禁止计数，因此，要做到软件启动，必须使GATE=“1”；
若计数值为N，则输出脉冲宽度为N*CLK；
计数到0，可由GATE上升沿再次触发，输出一个脉冲，不需重新赋值；
若重新开始计数；
CLK
WR
CW
OUT
N=3
3
2
1
GATE
3
若计数过程中，CPU改变计数值，但计数过程不受影响，再次触发后，按新值重新计数。
通道的地址分别为310H， 312H， 314H， 316H。
1）计数器0：方式3，OUT0输出方波 N0= fCLK/fOUT = 1MHz /2KHz =106/2 103 = 500
2）计数器1：方式1，OUT1输出单脉冲 N1= TOUT/TCLK = 480 s / 1 s = 480
计数过程中改变计数值，若没有GATE的触发,不影响计数过程,当计数到“0”后,若有GATE触发,则按新的计数值计数.
CLK
WR
CW
特点：
OUT
N=5
4
3
2
1
GATE
0
5
5
5
8253的工作原理
三、8253的工作方式
6种工作方式主要区别： 8253的工作原理 OUT输出波形不同。 启动计数器的触发方式不同。 计数过程中门控信号GATE对计数操作的影响不同。 有的工作方式具备“初值自动重装”的功能。初值自动重装的功能是：当计数值减到规定的数值（通常为0）后，计数初值将会自动地重新装入计数器。
实验6：8253定时器∕计数器应用
8253定时器/计数器应用一、实验目的1．掌握8253定时/计数器的工作原理、工作方式及应用编程。
2．掌握8253的典型应用电路的接法。
二、实验设备PC 机一台，TD-PITE 实验教学系统一台。
三、实验原理实验系统中安装的为8254(8253的改进型)共有三个独立的定时/计数器，其中0号和1号定时/计数器开放供实验使用，2号定时/计数器为串行通信单元提供收发时钟信号。
定时/计数器0的GATE 信号连接好了上拉电阻，若不对GA TE 信号进行控制，可以在实验中不连接此信号。
四、实验内容计数应用实验：使用单次脉冲模拟计数，使每当按动“KK1+”5次后，产生一次计数中断，并在显示器上显示一个字符“M”。
初始化设置：8254的计数器0、计数器1、计数器2、控制口地址分别为06C0H 、06C2H 、06C4H 、06C6H ；选择计数器0，仅用低8位计数，方式0，二进制计数；8259的地址为20H 、21H ，边沿触发，IR7对应的中断类型码为0FH ，一般全嵌套方式，非缓冲方式，非自动结束。
五、实验步骤（实验报告中要详细写出你自己的实验步骤）计数应用实验步骤：（1）按图1连接实验线路。
（2）编写实验程序，对实验程序进行编译、链接无误后，加载到实验系统。
（3）执行程序。
并按动单次脉冲输入KK1+，观察程序执行结果。
（4）改变程序中的定时/计数值，验证8253的定时/计数功能。
思考题1．执行实验步骤（3）时，程序的执行结果和按动KK1+的速度有关吗？2．如果将图1中OUT0连接到系统总线的MIR6引脚，如何修改程序，使其仍能正常 4.7K图1 8253计数应用实验VCC · · XA1 XA2 系统 XD0· 总 ·XD7 线IOW# IOR# IOY3 MIR7 A0 A1 GATE0 D0 8254 · 单元 · D7 CLK0 WR RD CS OUT0 KK1+单次 脉冲单元计数？3．如果将图1中OUT0连接到系统总线的SIR1引脚，如何修改程序，使其仍能正常计数？提示：主片8259的地址为20H、21H，从片8259的地址为A0H、A1H，从片的INT 连接到主片的IR2引脚上，构成两片8259的级联。
8253计数范围和初值
8253计数范围和初值
8253是一款常见的计数器芯片，它可以用于计时、频率测量、PWM输出等多种应用。
在使用8253时，需要设置计数范围和初值，以满足具体的需求。
8253有三个计数通道，每个通道都有独立的计数器和控制寄存器。
每个计数器都是16位的，可以计数0~65535之间的数。
计数范围可以通过控制寄存器进行设置，有以下三种可选范围：
1. 模式0：计数器在计数到设定值后自动重新从0开始计数，范围为0~65535。
2. 模式2：计数器在计数到设定值后自动重新从初值开始计数，范围为初值~65535。
3. 模式3：计数器在计数到设定值后不会自动重新开始计数，需要外部触发才能重新开始计数，范围为0~65535。
初值是计数器的起始值，也可以通过控制寄存器进行设置。
初值必须在计数范围内，否则无法正常计数。
在使用8253时，需要根据具体的应用场景来选择计数范围和初值，以满足计数器计数的需求。
同时还需要注意，8253的计数器是分频器，需要根据分频比来计算实际计数频率。
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8253计数器的应用
intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz），8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。
每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。
每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。
每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。
执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。
输出锁存器的值是通过程序设置的。
输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。
顺便提一下，CR、CE 和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。
在微型机应用系统中，往往要求有一些外部实时时钟，以实现定时或延时控制，也往往要求能对外部事件进行计数控制的计数器。
有3种常用实现定时延时的控制方法：软件延时，不可编程硬件定时和可编程的硬件定时。
软件定时是用汇编语言编写的循环程序来实现，定时较准确，但在定时过程中，CPU 不能执行其它程序，浪费了CPU的时间。
不可编程硬件定时由定时器件来实现，如定时器555。
也可利用计数直接对系统时钟脉冲计数。
这种方式不占用CPU的时间，且很容易产生确定宽度的单脉冲或固定频率的连续脉冲，但一旦硬件电路确定后，定时特性不易改变。
可编程的硬件定时器是直接对系统时钟脉冲或某一固定频率的时钟脉冲进行计数的，计数多少则由编程确定。
当计数到预定的脉冲数时给出定时时间信号，从而得到所需要的定时时间间隔。
大部分可编程定时器都兼有计数功能，不仅可对系统时钟脉冲计数，也可对非周期性的外部事件进行计数。
可编程定时器/计数器都以减1计数器作为其主要部件，通过编程设置不同的计数常数或分频系数，就可实现各种不同的定时或计数的要求。
可编程计数器/定时器8253就是用软、硬技术相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达2 MHz。
(5) 所有I/O都可与TTL兼容。