§9可編程計數/定時器8253一、概述二、Intel8253定時器/計數器的基本性能參數三、8253定時器/計數器的內部結構四、8253的端口尋址及基本操作五、8253的控制字格式六、8253的工作方式1定時舉例：

①一天24小時的計時，稱為日時鐘。②在監(jiān)測系統(tǒng)中，對被測點的定時取樣。③在讀鍵盤時，為去抖，一般延遲一段時間，再讀。④在微機控制系統(tǒng)中，控制某工序定時啟動。

一、概述1、定時與計數器的概念

定時器：在時鐘信號作用下，進行定時的減“1”計數，定時時間到（減“1”計數回零），從輸出端輸出周期均勻、頻率恒定的脈沖信號。

由上述可知，定時器強調的是精確的時間。2計數器：在時鐘信號作用下，進行減“1”計數，計數次數到（減"1"計數回零），從輸出端輸出一個脈沖信號。

計數舉例：①對零件和產品的計數；②對大橋和高速公路上車流量的統(tǒng)計等等。Intel8253在微機系統(tǒng)中可用作定時器和計數器。定時時間與計數次數是由用戶事先設定。3

2、8253定時與計數器與CPU的關系

8253定時與計數操作過程與CPU相互獨立，并行操作。

3、8253定時與計數結束時產生的脈沖信號可用于對某一事件進行控制，也可作用為一外部終端請求信號。4二、8253定時器/計數器的基本性能參數

1、一片8253內部有3個16位的計數器（相互獨立）

2、每個計數器的內部結構相同，可通過編程手段設置為6種不同的工作方式來進行定時/計數

3、每個計數器再開始工作前必須預制時間常數（時間初始）

4、每個計數器在工作過程中的當前計數值可被CPU讀出.

（注：時間常數也可在計數過程中更改）5三、8253定時器/計數器的內部結構

1、內部結構（下頁）

.內部邏輯結構

8253/8254內部有6個模塊，其結構框圖如圖所示。6

8253定時器/計數器的內部結構框圖CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2CLK0GATE0OUT0數據總線緩沖器讀/寫邏輯A0A1RDWRCS8CPU控制字寄存器內部總線計數器0計數器1計數器27①數據總線緩沖器。它是一個三態(tài)、雙向8位寄存器，用于將8253與系統(tǒng)數據總線D0～D7相連。②讀/寫邏輯。③控制命令寄存器。它接受CPU送來的控制字。④計數器。

8253有3個獨立的計數器（計數通道），其內部結構完全相同.定時器/計數器的內部結構：8253CLKGATEOUT816位當前計數值鎖存器16位減一計數器16位計數初值寄存器&CLKGATEOUTMSBLSBLSBMSB（減1至0時）裝入/讀出初值鎖存厚讀出當前值8253的內部的各計數器的結構9四.8253的端口尋址及基本操作

CSRDA1WRA0傳送方式00000001111000000011100110010101010寫入計數器0的初始值寫入計數器1的初始值寫入計數器2的初始值寫入控制寄存器控制字讀自計數器0的OL讀自計數器1的OL讀自計數器2的OL10五、8253的控制字格式數制選擇SC1SC0M2RW1RW0BCDM0M1D7D6D5D4D3D2D1D0工作方式000方式0…101方式500計數器鎖存命令10只讀/寫高八位01只讀/寫低八位11先讀/寫低八位再讀/寫高八位00選擇計數器001選擇計數器110選擇計數器2讀/寫指示計數器選擇11關于的控制字說明：

1、8253只有一個工作方式控制字，但是對每個計數器而言，它們的工作方式控制字內容一定各不相同（前兩位不同），所用各計數器的控制字需要分別設置，先后不計。

2、8253的工作方式控制字的特殊形式可用于對計數器的當前計數值進行鎖存。

3、在工作方式控制字被設置之后，隨后必須緊接著給計數器預設置計數初值，計數器方可開始工作。12SC1SC0M2RW1RW0BCDM0M1D7D6D5D4D3D2D1D000計數器鎖存命令00選擇計數器001選擇計數器110選擇計數器2計數器選擇未用鎖存計數器當前計數值控制字134.計數初值計數初值與輸入時鐘（CLK）頻率及輸出波形（OUT）頻率之間的關系為：

Ci=CLK/OUT

或Tc=CLK/OUT

5.8253初始化的工作有兩個內容：（1）一是向命令寄存器寫入方式命令，以選擇器（3個計數器之一），確定工作方式（6種方式之一），指定計數器計數初值的長度和裝入順序以及計數值的碼制（BCD或二進制碼）。（2）二是向已選定的計數器按方式命令的要求寫入計數初值。14例1：選擇2號計數器，工作在3方式，計數初值為533H（2個字節(jié)），采用二進制計數。其初始化程序段為

MOVDX，307H；命令口

MOVAL，10110110B；2號計數器的初始化命令字

OUTDX，AL；寫入命令寄存器

MOVDX，306H；2號計數器數據口

MOVAX，533H；計數初值

OUTDX，AL；選送低字節(jié)到2號計數器

MOVAL，AH；取高字節(jié)送ALOUTDX，AL；后送高字節(jié)到2號計數器15例2：要求讀出并檢查1號計數器的當前計數值是否是全“1”（假定計數值只有低8位），其程序段為

MOVDX,307H；命令口L：MOVAL，01000000B；1號計數器的鎖存命令

OUTDX，AL；寫入命令寄存器

MOVDX，305H；1號計數器數據口

INAL，DX；讀1號計數器的當前計數值

CMPAL，0FFH；比較

JNEL；非全“1”，再讀

HLT；是全“1”，暫停16

1、方式0“一次有效”

1）、計數器寫完計數值時，開始計數，相應的輸出信號OUT就開始變成低電平。當計數器減到零時，OUT立即輸出高電平。六、8253的工作方式

8253/8254芯片的每個計數器通道都有6種工作方式可供選用。

3）、在計數器工作期間，如果重新寫入新的計數值，計數器將按新寫入的計數值重新工作。

2）、門控信號GATE位高電平時，計數器工作；為低電平時，計數器停止工作，計數只保持不變。17n=5CLKOUTWR①

5432108253的0方式時序波形WROUT③

n=998n=443210n=5WRGATEOUT②

5432104418

2.

1方式----低電平輸出（GATE信號上升沿重新計數）

1方式為可編程的單穩(wěn)態(tài)工作方式。

情況一：（1）寫入計數初值后，計數器并不立即開始工作；（2）門控信號GATE有效，才開始工作，使輸出OUT變成低電平；（3）直到計數器值減到零后，輸出才變高電平。情況二：

在計數器工作期間，當GATE又出現(xiàn)一個上升沿時，計數器

重新裝入原計數初值并重新開始計數。如果工作期間對計數器寫入新的計數初值，則要等到當前的計數值計滿回零且門控信號再次出現(xiàn)上升沿后，才按新寫入的計數初值開始工作。198253的1方式時序波形n=3WR③n=2OUT

3210210GATEn=4CLKGATEWROUT①

43210OUT②

4321GATE40203.方式2：頻率發(fā)生器

2方式是一種具有自動裝入時間常數（計數初值N）的

N分頻器。時序波形如下特點：一次設置計數初值，計數器可自動重復進行減“1”計數操作，減“1”計數回“0”，可從輸出端輸出一負脈沖信號。21OUT32151432n=3CLKWE

GATEOUT3213

2132n=5GATEOUT322

13212①②③224.3方式----周期性方波輸出

3方式工作方式與2方式基本相同，也具有自動裝入時間常數（計數初值）的功能，不同之處在于：（1）工作在3方式，引腳OUT輸出的不是一個時鐘周期的負脈沖，而是占空比為1：1或近似1：1的方波；當計數初值為偶數時，輸出在前一半的計數過程中為高電平，在后一半的計數過程中為低電平。（2）由于3方式輸出的波形是方波，并且具有自動重裝計數初值的功能，因此，8253一旦計數開始，就會在輸出端OUT輸出連續(xù)不斷的方波。23n=5CLKWROUT①

2n=42228253的3方式時序波形OUT②

WR323224

5.4方式-----單次負脈沖輸出（軟件觸發(fā)）

4方式工作方式是一種由軟件啟動的計數方式，即由寫入計數初值來觸發(fā)計數器開始工作。門控信GATE

為高電PIN平時，允許計數器工作。

25CLOCKWRnn=4OUTPUTn=401234443210LOADn

GATEOUTPUT方式4：軟件觸發(fā)選通時序圖26

6.5方式------單次負脈沖輸