8253芯片

4. 在计数过程中改变计数值 立即有效是写入计数值后的下一个CLK脉冲后，新的计数值开始起作用。
方式 功能 改变计数值 0 计完最后一个数中断 立即有效 1 硬件再触发单拍脉冲 外部触发后有效 2 速率发生器 计数到 1 后有效 外部触发后有效 3 方波速率发生器 计数到 0 后有效 4 软件触发选通 立即有效 5 硬件触发选通 外部触发后有效
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1
* 数据线（D7~D0） * 地址线：选择内部寄 存器； * 控制线：完成片选和 读写操作。 CLK：输入脉冲线； GATE：门控信号输入线； GATE=0 禁止计数， GATE=1 允许工作； OUT：输出引脚； 当计数到“0”时，OUT 端输出一信号。
六. 8253工作方式小结 1. 输出端OUT的初始状态 只有方式0是在写入控制字后输出为低，其它均为高；
2. 计数值的设置 任一种方式，只有在写入计数值后才能开始计数， 方式0、2、3、4在写入计数值后，计数自动开始，方 式1、5需外部触发，才开始计数。
计数值N与输出波形的关系
方式 0 1 2 功能 计完最后一个数中断 硬件再触发单拍脉冲 速率发生器 N 与输出波形的关系 写入计数值 N 后，经过 N+1 个 CLK 脉冲输出变高 单拍负脉冲的宽度为 N 个 CLK 脉冲 脉冲， N 个 CLK 脉冲，输出宽度为一个 CLK 周期的负脉冲 高电平， 低电平（ 写入 N 后，输出 N /2 个 CLK 高电平，N /2 个 CLK 低电平（N 为 偶数）（N+1 高电平， （N 低电平（ 偶数）（N+1）/2 个 CLK 高电平， N-1）/2 个 CLK 低电平（N 为 ； N+1） （ 奇数） 奇数） CLK， 写入 N 后，过 N+1 个 CLK，输出宽度为一个 CLK 的负脉冲
2、 Intel8253-PIT的应用举例 例1：某8253端口地址为F8H~FBH，欲用通道0以方式1，按 BCD计数，计数值为5080。 0 0 1 1 0 0 1 1 1.确定通道控制字；
2.计数值的低8位为80； 3.计数值的高8位为50。
初始化程序为： MOV OUT MOV OUT MOV OUT AL，33H 0FBH，AL AL，80H 0F8H，AL AL，50H 0F8H，AL
RD WR A0 A1 数据总线 缓冲 器 计数器 0
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1
读/写 逻辑
计数器 1
CS
控制字 寄存器 计数器 2
CLK2 GATE2 OUT2
8253内部结构
三.8253 的引线
内部数据总线
数据总线 缓冲 器 计数器 0
D7 ~ D0
RD WR A0 A1
可编程定时/计数器8253及其应用
第一节 Intel8253-的工作原理 一. 8253的功能 计算机系统中，实现定时或延时有三种方法：软 件定时、不可编程的硬件定时、可编程的硬件定时器。 8253为可编程的硬件定时/计数器。 1. 主要功能 * 具有3个独立的16位计数器通道； * 每个计数器均可按二进制或二—十进制计数； * 每个计数器的计数速率高达2MHz； * 每个通道有6种工作方式，可由程序设置和改变； * 所有的输入输出都与TTL兼容。
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。 2. 常数计算：TC = 2.5MHz/2KHz=1250 3. 8253的方式控制字为： 00 11 4. 初始化程序段： MOV OUT MOV OUT MOV OUT AL，37H 83H，AL AL，50H 80H，AL AL，12H 80H，AL 011 1
二. 8253的内部结构
内部数据总线
*数据总线缓冲器(传送信息)
写控制字, 写时常， 读计数值 *读写逻辑 *控制字寄存器(存放控制字) *三个计数器（减法器） 3个独立的16位减法器， 可作定时/计数器使用； 计数器按二/BCD方式减 法计数，从预常减到零时， OUT端输出一信号。
D7 ~ D0
LSB=2
3
2
1
2
1
0
FF
* 计数器只计数一遍； * OUT是N+1个CLK后变低； * 计数过程中，GATE=0， 计数暂停； * 若在计数过程中，改变计 数值，则按新的计数值重新 开始计数。
方式5（硬件触发选通） * 写入控制字OUT=1； * 写入常数后，由GATE 的上升沿启动计数； * 计数到0，OUT=0； * 一个CLK周期后， OUT=1，计数器停止计数。
方式4（软件触发选通）
CW=18 * 写入控制字OUT=1； WR * 写入常数立即对CLK计数； CLK * 计数到0，OUT=0； GATE=1 * 一个CLK周期后，OUT=1， OUT 计数器停止计数。 LSB=3
3
2
1
0
Leabharlann Baidu
FF
FE
FD
CW=18 WR CLK GATE=1 OUT
LSB=3
读/写 逻辑
计数器 1
CS
控制字 寄存器 计数器 2
CLK2 GATE2 OUT2
8253内部结构
8253输入信号组合的功能表
CS RD WR A1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 * 0 0 0 0 1 1 1 1 * 0 0 1 1 0 0 1 1 *
A0 寄存器选择和操作 0 1 0 1 0 1 0 1 * 写入计数器 0 写入计数器 1 写入计数器 2 写入控制寄存器 读计数器 0 读计数器 1 读计数器 2 无操作（三态） 禁止（三态）
方式1——可重复触发的单稳态触发器 方式1——可重复触发的单稳态触发器 * 写入控制字OUT=1， 写入常数不计数； * GATE启动计数， OUT=0； * 计数到，OUT=1。
CW=12 WR CLK LSB=3
二. 8253-PIT的工作方式
GATE OUT 3 2 1 0 FF 3
CW=12 WR
LSB=3
*单拍脉冲宽度为N； *由GATE重新启动； *计数中，可重新启动；
二. 8253-PIT的工作方式 CLK
GATE OUT 3 2 1 3 2 1 0
*计数中，可改变计数 值，再次启动有效。
方式2——频率发生器 方式2——频率发生器 * 写入控制字OUT=1； * 写入常数立即对CLK计数； * 计数到1，OUT=0； * 一个CLK周期后，OUT=1， 重新计数。
5.计数到0后计数器的状态 计数器减到0后并不停止，在方式0，1，4，5，计数器减到0后从 FFFF/9999继续计数。方式2，3是连续计数，计数器自动装入计数值后， 继续计数。
七. 8253的编程 8253-PIT初始化编程的步骤： 1.写入通道控制字，规定通道的工作方式；（A1A0=11） 2. 写入计数值（由控制字的D7D6确定通道号）。 ①若规定只写入低8位，则写入的为计数值的低8位，高8位 自动置0； ②若规定只写入高8位，则写入的为计数值的高8位，低8位 自动置0； ③若是16位计数值，则分两次写入，先写入低8位，再写入 高8位。
74LS138 A9 A8 A7 A6 A5 M/IO A4 A3 A0 A2 A1 RD WR G1 G2A G2B C Y4 B A CLK0 CLK1 CLK2 GATE0 CS OUT0 GATE1 OUT1 1MHz方波
5V 2KHz方波
8086 CPU
D7—D0
A1 A0 1ms的负脉冲 RD WR GATE2 OUT2 D7—D0 单脉冲
方式3——方波发生器 方式3——方波发生器 * 与方式2的区别在于：输出
为周期是N个CLK脉冲的方波。 * 若计数值为偶数，每个CLK 使计数值减2，计到0，OUT改 变状态，重装计数值开始新的 计数。
CW=16 WR CLK GATE=1 OUT 4 2 4 2 4 2 4 2 LSB=4
*若计数值为奇数，第一个脉冲先减1，以后，每个CLK使计数值减2，计
到0 时，OUT改变状态，重装计数值后，第一个脉冲减3，以后，每个 CLK使计数值减2，计到0时，OUT改变状态。
CW=16 WR CLK GATE=1 OUT 5 4 2 5 2 5 4 2 5 2 LSB=5
*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。
四. 8253-PIT的控制字 在8253的初始化编程中，由CPU向8253的控制字寄存 器写入一个控制字来规定8253的工作方式。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 数制
计数器 读/写格式
00 01 10 11 选择计数器0 选择计数器1 选择计数器2 非法选择
工作方式
0=二进制 1=BCD 000 001 *10 *11 100 101 方式0 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5
例2：用8253产生各种定时波形。要求： （1）通道0输出频率为2KHz的方波； （2）通道1产生宽度为1ms的负脉冲； （3）通道2以硬件方式触发，输出单脉冲时常为26。 已知：8253基地址为310H，3通道所用时钟脉冲频率为1MHz。 分析：通道0工作于方式3，控制端GATE0接+5V，时间常数 N0=1MHz/2KHz=500； 通道1工作于方式1，由控制端GATE1的正跳变触发，OUT1 的宽度为时常，单次触发，时间常数N1=1ms/0.001ms=1000； 通道2工作于方式5，由控制端GATE2的正跳变触发，可连续 触发，时间常数N2=26。
CW=10 WR CLK GATE=1 OUT 4 3 2 1 0 FF LSB=4
CW=10 WR CLK GATE
LSB=3
OUT 置置置 3 2 2 2 1 0 FF
* 计数器只计数一遍； * OUT是N+1个CLK后变高； * 计数过程中，GATE=0， 计数暂停； * 计数过程中可改变计数 值； * 8253无中断控制，可用 OUT信号作为中断请求。
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=14 WR CLK GATE=1 OUT 3 2 1 3 2 1 3 LSB=3
CW=14 WR CLK GATE
LSB=3
* 通道连续工作不需重置时 常； * 计数过程中，GATE=0， 计数暂停，GATE变高后重 新计数； * 计数过程中可改变计数值； 新的计数值在下一次有效。
OUT 3 2 2 3 2 1 3
00 计数器锁存命令 10 只读/写最高有效字节（高八位） 01 只读/写最低有效字节（低八位） 11 先读写最低有效字节然后读写 最高有效字节
五. 8253的工作方式 方式0——计数结束中 方式0——计数结束中 断 * CW写入，OUT=0； * 写入时常，通道开始计数； * 计数到零，OUT=1；
CW=1A WR CLK GATE OUT 3 2 3 2 1 0 FF LSB=3
CW=1A WR CLK GATE OUT 3 2 1 0 FF 3 LSB=3
* 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。
方式 0
功
能
GATE 低或变为低
禁止计数
上升沿
___
高
允许计数
计完最后一个数中断 硬件再触发单拍脉冲
1
-----
①启动计数 ②下一个 CLK 脉冲 使输出变低
-----
2 3 4 5
速率发生器 方波速率发生器 软件触发选通 硬件触发选通
①禁止计数 ①重新装入计数值 允许计数 ②立即使输出为高 ②启动计数 ①禁止计数 启动计数 允许计数 ②立即使输出为高 禁止计数 允许计数 ---------启动计数 ------
3
方波速率发生器
4
软件触发选通
5
硬件触发选通
CLK， 门控触发后过 N+1 个 CLK，输出宽度为一个 CLK 的负脉冲
3. 门控信号的作用-----GATE输入总是在CLK输入时钟的上 升沿被采样。在方式0，2，3，4中，GATE输入是电平起作 用。在方式1，2，3，5中 GATE输入是上升沿起作用的。