第8章常用接口芯片定时计数器

2021/2/28
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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。
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。
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8253工作方式 –方式3
方式3 4 WR
CLK
GATE OUT
43210
43210
43210
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
计数器/定时器Intel 8253
– 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。
初始化： ① 设定工作方式 ② 设定计数初值
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
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
43210
43210
43210
43210
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应用实例1 对时钟脉冲进行分频
– 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
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• 8253的初始化
– 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。
面向I/O设备的信号线：
（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
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 dx,al
;先送低字节
mov al,ah
out dx,al
;后送高字节
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（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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• 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
1
24
2
23
3
22
4
21
5
20
6 8253 19
7
18
8
17
9
16
10
15
11
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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。
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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。