【文章內(nèi)容簡介】 它們作成一個通用的器件 工作原理 ：計數(shù)器 /定時器計數(shù)或定時達到確定值時，可以自動產(chǎn)生一個輸出 特點 ：計數(shù)器 /定時器與 CPU可同時做不同的工作，計數(shù)或定時時，不占用 CPU，并且利用計數(shù) /定時器產(chǎn)生中斷信號，還可以建立多作業(yè)環(huán)境，提高了 CPU 的效率 可編程計數(shù)器 /定時器的功能 ： ① 計數(shù)器，設(shè)置計數(shù)初值后，計數(shù)器被啟動，減 1計數(shù)，當(dāng)減為 0時，輸出一個信號 ②定時器，設(shè)置計數(shù)初值后，啟動減 1計數(shù)，按定時常數(shù)不斷的輸出為時鐘周期整數(shù)倍的定時間隔 二者 共同點 ：都基于減 1計數(shù) 二者 區(qū)別 ： 計數(shù)時，減到 0之后，輸出一個信號結(jié)束 定時時，不斷產(chǎn)生信號 1. 8253A芯片 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1234567891 011 12 1 31 443222 12 081716151D7D6D5D 4D 3D2D1D0CLK0GNDV CCRDWR8253OUT0GATE0CSA1A 0CLK 2OUT 2GATE 2CLK 1GATE 1OUT 1GATE 1GATE 2數(shù)據(jù)總線緩沖器內(nèi)部總線讀 / 寫控制電路控制字寄存器通道0通道1通道2CLK0GATE 0OUT 0CLK 1OUT 1CLK2OUT 2D 7 ～ D 0WRRDA0CSA19122數(shù)據(jù)總線緩沖器 ： 8位三態(tài)緩沖器， CPU通過數(shù)據(jù)總線緩沖器向 8253 寫入數(shù)據(jù)和命令或從數(shù)據(jù)總線緩沖器向 8253讀取數(shù)據(jù) 或狀態(tài)信息 功能 ： ?向 8253寫入確定工作方式的命令 ?向 8253計數(shù)器寄存器裝入計數(shù)初值 ?讀出 8253的計數(shù)值 讀寫控制邏輯 ： 8253內(nèi)部操作的控制部分，接受來自系統(tǒng)總線的信息，產(chǎn)生控制整個芯片的控制信號 A1A0：端口選擇信號，由 CPU輸入，選擇 3個通道和控制端口 RD、 WR：輸入低電平有效 RD ： CPU讀取 A1A0所選定通道內(nèi)計數(shù)器的當(dāng)前值 WR ： CPU向 8253控制字寄存器或向計數(shù)器置計數(shù)初值 CS ：片選信號，低電平有效 通常由端口地址的高位地址譯碼形成 A1 A0 0 0 0 1 通道 0 通道 1 1 0 1 1 通道 2 控制字寄存器 端口 控制字寄存器 ： 用來存放由 CPU寫入 8253A的工作方式選擇控制字 → 定義 8253A中各通道的工作方式 通道 0~2： 三個通道功能完全相同 ：鎖住當(dāng)前計數(shù)值，供 CPU查詢 二進制計數(shù) → FFFFH 十進制 （ BCD） 計數(shù) → 9999 每個通道 組成 16位減 1計數(shù)器 16位計數(shù)值鎖存器 功能 計數(shù) 定時 ： 計數(shù)脈沖 → CLKi → 計數(shù)器減 1 →0 溢出， OUTi輸出 ： 時鐘脈沖 → CLKi → 計數(shù)器減 1 →0 溢出， OUTi輸出 頻率一定 → 來自系統(tǒng)主時鐘 頻率沒有特殊要求 例 79：設(shè)時鐘頻率為 2KHz，要求定時 1s，計算計數(shù)器初值 解：計數(shù)器初值 = 1/（ 103） = 2 103 = 07D0H 計數(shù)器初值 （ 定時 ） = 要求定時時間 時鐘脈沖的周期 注意 ： ? 任意通道作計數(shù)或定時用時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同 ? 計數(shù)時，由計數(shù)脈沖決定計數(shù)器是否減 1；定時時，由定時脈沖決定計數(shù)器是否減 1 ? 計數(shù)脈沖周期可不固定，一般來自外部 （ 現(xiàn)場 ） ；定時脈沖周期固定，一般來自系統(tǒng)主時鐘 ? 計數(shù)時，計數(shù)的次數(shù)直接作為計數(shù)器的初值；定時時，計數(shù)器的初值由定時時間和定時脈沖頻率確定 ? 無論是計數(shù)還是定時，當(dāng)前計數(shù)值由計數(shù)值鎖存器鎖住，供 CPU查詢 2. 8253A工作方式 選擇控制字 功能 ：定義 8253中各通道的工作方式 格式 ： 例 710：設(shè) 8253A通道 0工作于方式 0，用二進制計數(shù)，其初始值為 4， 8253A端口地址為 40H~43H， 其初始化程序： MOV AL， 10H ；控制字（ 00010000B） OUT 43H， AL ；寫入控制寄存器 MOV AL， 4 ；計數(shù)初值，只送低 8位 OUT 40H， AL ；初值送通道 0 例 711：設(shè) 8253A通道 1工作于方式 1，用 BCD碼計數(shù)，其初始值為 4000， 8253A端口地址為 40H~43H， 其初始化程序： MOV AL， 63H ；控制字（ 01100011B） OUT 43H， AL ；寫入控制寄存器 MOV AL， 40H ；計數(shù)初值，只送高 8位 OUT 41H， AL ；初值送通道 1 例 712：設(shè) 8253A通道 2工作于方式 2，用二進制計數(shù)，其初始值為 0304H， 8253A端口地址為 40H~43H， 其初始化程序： MOV AL， 0B4H ；控制字 （ 10110100B） OUT 43H， AL ；寫入控制寄存器 MOV AL， 04H ；先設(shè)置計數(shù)初值低字節(jié) OUT 42H， AL ；初值低 8位送通道 2 MOV AL， 03H ；后設(shè)置計數(shù)初值高字節(jié) OUT 42H， AL ；初值高 8位送通道 2 MOV AL， 84H ；控制字 （ 10000100B） OUT 43H， AL ；寫入控制寄存器 IN AX， 42H ；讀通道 2計數(shù)器值 8253A的 編程步驟 ： ① 設(shè)置 8253A的工作方式：由 CPU向 8253的控制寄存器輸出一個控制字 ② 設(shè)置 8253A計數(shù)器初值：初值可以是 8位的，也可以是16位 ③ 讀取計數(shù)器當(dāng)前值 （ 可選 ） 注意 ： ? 在讀計數(shù)值時，須先用鎖存命令，將當(dāng)前計數(shù)值在輸出鎖存器中鎖定，方可由 CPU讀取，否則計數(shù)器的數(shù)值有可能正在改變過程中，可能讀取一個不確定的結(jié)果 ? 當(dāng) CPU將鎖定值用輸入指令讀走時，鎖存器自動失鎖，又跟隨減法計數(shù)器工作，在鎖存和讀出計數(shù)值的過程中，不影響計數(shù)進行 3. 8253A芯片的 工作方式 → 計數(shù)結(jié)束中斷方式 → 可編程單脈沖發(fā)生器 → 速率波發(fā)生器 → 方波發(fā)生器 → 軟件觸發(fā)方式 → 硬件觸發(fā)方式 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4 方式 5 通道 0 通道 1 通道 2 工作 方式 基本原則 ： ?控制字寫入 8253時，所有的控制邏輯電路立即復(fù)位，輸出端 OUT進入初態(tài) ?計數(shù)器初值寫入以后，要經(jīng)過一個時鐘周期，計數(shù)器才開始工作，下降沿使計數(shù)器進行減 1計數(shù)，計數(shù)器容納的最大初值為“ 0” ?時鐘脈沖的上升沿采樣門控信號 門控信號觸發(fā)方式 電平觸發(fā)方式 （上升沿檢測） 邊沿觸發(fā)方式 邊沿觸發(fā)器檢測門控信號的上升沿，計數(shù)器控制邏輯電路在每個時鐘脈沖的上升沿采樣邊沿觸發(fā)器，檢測是否被外部門控脈沖觸發(fā)過 （ 1） 工作方式 0 — 計數(shù)結(jié)束中斷方式 CLK iWRn = 4 4 3 2 1 0 n = 5 5 4 3 2 1 0GATE iOUT i INTR INTR停止計數(shù)功能 ： 定時、計數(shù) 注意 ： ① 門控信號 GATE的作用 ② 計數(shù)器初值一次有效 （ 2） 工作方式 1 — 可編程單脈沖發(fā)生器 功能 ：單脈沖發(fā)生器 注意 ： ① 門控信號 GATE的作用 ② 計數(shù)器初值一次有效 CLK iWRn = 4 4 3 2 1 0 n = 5 5 4 3 2 5 4GATE iOUT i3 2 1單脈沖寬度 單脈沖寬度（ 3） 工作方式 2 — 速率發(fā)生器 功能 ： 速率發(fā)生器 注意 ： ① 門控信號 GATE的作用 ② 計數(shù)器初值 CLK iWRn = 4 4 3 2 1 0 41 0GATE iOUT in = 5重復(fù)周期4 3 2 1 04 34 3 2 1 0（ 4） 工作方式 3 — 方波發(fā)生器 注意 ：① 門控信號 GATE的作用 ② 計數(shù)器初值 ③ 占空比： n為偶數(shù)， 1:1 n為奇數(shù)，（ n+1)/2:（ n1)/2 CLK iWRn = 44 3 2 1 0 5 4 3 2GATE iOUT i5重復(fù)周期4 3 2 1 04 3 2 1 01 0重復(fù)周期（ 5） 工作方式 4 — 軟件觸發(fā)方式 CLK iWRn = 44 3 2 1 0 4 3 2 1GATE iOUT i定時時間4 3n = 4 0軟件啟動 （ 第一次 ） 軟件啟動 （ 第二次 ）注意 ：① 門控信號 GATE的作用； ② 計數(shù)器值通過軟件 ③ 計數(shù)器初值一次有效； ④ 與工作方式 0的區(qū)別 （ 6） 工作方式 5 — 硬件觸發(fā)方式 注意 ：① 門控信號 GATE的作用 ② 硬件觸發(fā)信號 ③ 計數(shù)器初值 ④ 與工作方式 4的區(qū)別 CLK iWR n= 44 3 2 1 04 3 2 1GATEiOUTi定時時間0定時時間4. 8253A芯片的 應(yīng)用 例 713：某 8086系統(tǒng)中包含一個 8253芯片，要求完成如下功能： ① 利用通道 0完成對外部事件計數(shù)功能，計滿 100次向CPU發(fā)出中斷請求 ② 利用通道 1產(chǎn)生頻率為 1KHz的方波 ③ 利用通道 2作標準時鐘 相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，編寫初始化程序？ READYRESETCLK8284P C L KD15～ D8RDWRD7～ D0RDWRA1A2A0A3…A15M / IOINTR8259地址譯碼器A0A1CSIR0IR2IR7通道1通道2通道0IR1…OUT0GATE0CLK0OUT2GATE2CLK2CLK 1GATE1OUT1示波器或其它波形接收器1 KH Z外部事件產(chǎn)生源2 . 5 MH8086CPU 8253Z1 sINTD7 ~ D0D7 ~ D0A0解： 地址分析 ： A15 … A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 … 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 … 1 1 1 1 1 1 0 1 1 FFF9H FFFBH 1 … 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 … 1 1 1 1 1 1 1 1 1 FFFDH FFFFH 1 … 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 … 1 1 1 1 1 1 1 1 0 FFFCH FFFEH 8253A 8259A 通道 0：工作方式 0，計數(shù)值 100 = 64H 工作方式選擇控制字： 00010000 B = 10 H 通道 1：工作方式 3，輸出方波頻率： 1KHz → T′ = 1 ms CLK1輸入時鐘脈沖為 → T = 181。 s 計數(shù)值 = T′/T = 1 ms/ 181。 s = 2500 = 09C4 H 工作方式選擇控制字： 01110110 B = 76 H 通道 2：工作方式 0，定時 T′ = 1 s CLK2輸入時鐘脈沖為 1KHz → T = 1ms 計數(shù)值 = T′/T = 1 s/ 1ms = 1000