【正文】 8253初始化時， CPU用 OUT輸出指令向控制字寄存器寫入控制字，以選定計數(shù)器通道，規(guī)定計數(shù)器通道的工作方式，讀寫格式和計數(shù)格式。 ② 如果 8253與 8086 CPU相連時，由于 8086系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線為 16位。 （ 4） A A0 ：端口選擇信號 8353內部有 3個計數(shù)器 (0～ 2)和 1個控制字寄存器。 （ 2） RD：讀信號 低電平有效，當 RD有效時， CPU讀取指定計數(shù)器的當前計數(shù)值，即從 OL中讀取當前計數(shù)值。 8253的控制信號如下： （ 1） CS ：片選信號 低電平有效，由地址總線經(jīng)片外譯碼電路產(chǎn)生。 CPU通過數(shù)據(jù)總線緩沖器向 控制字寄存器 寫入確定 8253工作方式的控制字；向 某個計數(shù)器 寫入計數(shù)初值；從 某個計數(shù)器讀出當前計數(shù)值。 4） CLK信號 周期性時鐘信號，定時器功能； 非周期性計數(shù)信號，計數(shù)器功能。 3）輸出鎖存器 OL 通常隨計數(shù)執(zhí)行部件 CE的內容變化 。 鎖存命令到來，OL鎖存當前計數(shù)，當計數(shù)被讀走， OL又隨CE變化。 接收 CPU寫入的控制字，決定 8253使用哪個計數(shù)器，工作方式、讀 /寫格式、計數(shù)方式。 接收來自 CPU的控制信號。 6 計算機接口技術 高速公路入口紅外光源光電接收脈沖輸出光路高速公路外部事件計數(shù) 高速公路入口的車輛計數(shù)系統(tǒng) 7 計算機接口技術 可編程計數(shù)器 /定時器接口芯片 8253 1． 8253的主要功能 ① 具有 3個獨立的 16位計數(shù)器通道，最大計數(shù)范圍為 0～ 65535； ② 每個計數(shù)器都可以按照二進制或二 — 十進制（ BCD碼）計數(shù)； ③ 每個計數(shù)器的計數(shù)速率可高達 2MHz； ④ 每個計數(shù)器通道有 6種工作方式，可通過程序進行設置； ⑤ 所有的輸入和輸出都與 TTL兼容。與 CPU并行工作，應用廣泛。 5 計算機接口技術 3）可編程的硬件定時 在微機系統(tǒng)中，常采用軟件、硬件相結合的方法實現(xiàn)定時，如用可編程計數(shù)器 /定時器芯片（ 如 Intel 8253） 構成一個方便靈活的計數(shù)定時電路。 2)不可編程的硬件定時 優(yōu)點： 電路結構簡單，價格便宜，通過改變電阻或電容值，可以在一定的定時范圍內改變定時時間。 缺點 ： CPU重復執(zhí)行的這段程序，程序本身并沒有什么具體執(zhí)行目的，僅為了延時，從而降低了 CPU利用率。 3 計算機接口技術 CPU執(zhí)行每條指令都需要一定的時間 ， 重復執(zhí)行一些指令就會占用一段固定的時間 ， 因此 ， 可 運用軟件編程的方法 ， 適當?shù)剡x取一些指令和循環(huán)次數(shù)便能實現(xiàn)定時功能 。 所以 ， 定時的本質就是計數(shù) ， 當脈沖信號是周期信號時 ， 計數(shù)就可以用于定時 。 如果計數(shù)的對象是與外部事件相對應的脈沖信號（周期可以不相等），即為計數(shù)。 2 計算機接口技術 概述 在微機系統(tǒng)中，常用到定時功能，如定時中斷、定時采樣、定時檢測等等；此外，還需要計數(shù)功能，以實現(xiàn)對外部事件的計數(shù)，如對生產(chǎn)線上零件或產(chǎn)品的計數(shù)，對大橋和高速公路上車流量的統(tǒng)計等等。1 河南科技大學電子信息工程學院 計算機接口技術 第 7章 可編程計數(shù)器／定時器接口芯片 8253 知識點： 了解 8253內部結構及管腳功能； 掌握 8253工作原理及六種工作方式； 掌握 8253控制字及編程應用。 難點： 8253的六種工作方式及編程應用。 定時與計數(shù)的本質是相同的 —— 對脈沖信號進行計數(shù)。 如果計數(shù)的對象是標準的內部時鐘信號，由于其周期恒定，故計數(shù)值就恒定地對應于一定的時間，這一過程即為定時。 如脈沖信號是周期為 1秒的周期信號 ， 則計數(shù) 60次就是 1分 ， 計滿 60分就是 1小時 ， 計滿 24小時就是 1天 。 定時的三種方法 1）軟件定時 例： MOV CX， 1000 DEALY： MOV BX， 1234H LOOP DEALY 優(yōu)點 ：不需要增加硬件，只需通過編程來控制和改變定時時間，靈活方便，節(jié)省費用。 4 計算機接口技術 利用專門的定時電路實現(xiàn)定時，如利用 555定時器外接 RC構成的定時電路。 缺點： 電路在硬件已連接好的情況下，定時時間和范圍不能由程序來控制和改變，而且定時精度不高。 這種電路不僅定時值和定時范圍可由軟件編程來確定和改變，而且具有多種工作方式，可以輸出多種形式的控制信號，以 CPU的時鐘信號為輸入脈沖信號，故定時精確。 系統(tǒng)也可以利用計數(shù)器 /定時器芯片對外部事件進行 計數(shù) 。 8 計算機接口技術 CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 計數(shù)器 0 計數(shù)器 1 計數(shù)器 2 數(shù)據(jù)總線 緩沖器 讀 /寫邏輯 控制字 寄存器 D7～ D0 A1 A0 WR RD CS 內 部 總 線 2． 8253的內部結構 雙向、三態(tài)、 8位，CPU通過數(shù)據(jù)總線緩沖器可向控制字寄存器寫入控制字，向計數(shù)器寫入計數(shù)初值；也可讀出計數(shù)器當前計數(shù)值。完成對 8253各計數(shù)器的讀 /寫操作。 計數(shù)器的門控信號 計數(shù)器的輸出信號 計數(shù)器的時鐘信號 9 計算機接口技術 8253的編程結構 工作過程： 初值 → CR→CE ，CE減 1計數(shù)， OL跟隨CE變化，減到 0， OUT輸出結束信號。 10 計算機接口技術 計數(shù)器的內部結構與工作原理 高 8位 低 8位 GATE CLK OUT 輸出鎖存器 OL 計數(shù)初值寄存器 CR 高 8位 低 8位 計數(shù)執(zhí)行部件 CE （ 16位減 1計數(shù)器） 高 8位 低 8位 1） 16位計數(shù)初值寄存器 CR ? 存放計數(shù)初值 ? 可通過程序來設置 2）計數(shù)執(zhí)行部件 CE 一個 16位減 1計數(shù)器； 初值是計數(shù)初值寄存器的內容； ? 在 GATE控制下，對 CLK脈沖計數(shù)； ? 啟動后每出現(xiàn)一個 CLK脈沖計數(shù)值減 1； ? 當減為 0時通過 OUT輸出結束信號。 當接收到 CPU鎖存命令時，鎖存當前的計數(shù)值，而當前計數(shù)值被 CPU讀取后， OL內容又隨 CE的內容變化。 5） GATE信號 控制輸入端 有多種控制作用（允許 /禁止計數(shù)、啟動 /停止計數(shù)） 11 計算機接口技術 數(shù)據(jù)總線緩沖器是一個三態(tài)、雙向、 8位緩沖器，用于將8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線 D0~D7相連，實現(xiàn) CPU與 8253之間數(shù)據(jù)的傳送。 (1) 數(shù)據(jù)總線緩沖器