可編程定時器-計數(shù)器可編程定時器-計數(shù)器可編程定時器-計數(shù)器8.1接口原理接口電路中的電路單元輸入/輸出數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器：用以解決CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖的作用；控制命令和狀態(tài)寄存器：以存放CPU對外設(shè)的控制命令，以及外設(shè)的狀態(tài)信息；可編程定時器-計數(shù)器可編程定時器-計數(shù)器可編程定時器-計數(shù)器18.1接口原理接口電路中的電路單元輸入/輸出數(shù)據(jù)鎖存器和緩沖器：用以解決CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾，以及起隔離和緩沖的作用；控制命令和狀態(tài)寄存器：以存放CPU對外設(shè)的控制命令，以及外設(shè)的狀態(tài)信息；8.1接口原理接口電路中的電路單元接口原理地址譯碼器用來選擇接口電路中的不同端口（寄存器）讀寫控制邏輯中斷控制邏輯接口原理地址譯碼器接口原理片選概念 必須要有一個地址信號選中接口芯片后，才能使該接口芯片進入電路工作狀態(tài)。 選通端CE（ChipEnable），又稱片選端CS（ChipSelect）。CE端是控制接口芯片進入電路工作狀態(tài)的引腳端。接口原理片選概念接口原理讀/寫概念 用IN，OUT指令讀/寫可編程接口的概念接口芯片大部分是多通道、多功能的。 多通道是指一個接口芯片一面與CPU連接，另一面可接幾個外設(shè)；多功能是指一個接口芯片能實現(xiàn)多種接口功能，實現(xiàn)不同的電路工作狀態(tài)。接口原理讀/寫概念接口原理可編程序接口芯片各硬件單元不是固定連接的可由用戶在使用中選擇即通過計算機的指令來選擇不同的通道和不同的電路功能稱為“編程控制”接口電路工作狀態(tài)可由計算機指令來控制的接口芯片稱為“可編程序接口芯片”控制寄存器用來存放控制電路組態(tài)的控制字節(jié)的寄存器接口原理可編程序接口芯片接口原理“聯(lián)絡(luò)”的概念 接口芯片常常需要和外設(shè)間有一定的“聯(lián)絡(luò)”信號，以保證信息的正常傳送。 通常采用兩個“聯(lián)絡(luò)”（Handhake）信號： （選通信號，strobe）和RDY（就緒信號，Ready）接口原理“聯(lián)絡(luò)”的概念8.1定時器/計數(shù)器的概念定時器 時鐘計時、DRAM刷新、音頻生成軟件定時

CPU執(zhí)行指令循環(huán)計數(shù)以達到定時的效果。 靈活方便，節(jié)省費用。CPU利用率低。硬件定時 硬件計數(shù)器產(chǎn)生定時信號8.1定時器/計數(shù)器的概念定時器可編程定時器/計數(shù)器的概念軟件控制的硬件定時器定時方式計數(shù)制輸出波形觸發(fā)方式循環(huán)方式計數(shù)間隔控制寄存器可編程定時器/計數(shù)器的概念軟件控制的硬件定時器可編程定時器/計數(shù)器的工作原理可編程定時器/計數(shù)器的工作原理可編程定時器/計數(shù)器的工作原理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(shè)定計數(shù)執(zhí)行單元CE一個16位減法計數(shù)器初值是計數(shù)初值寄存器的內(nèi)容對CLK脈沖計數(shù)啟動后每出現(xiàn)一個CLK脈沖計數(shù)值減1當減為零時通過OUT輸出指示信號可編程定時器/計數(shù)器的工作原理16位計數(shù)初值寄存器CR可編程定時器/計數(shù)器的工作原理CLK信號周期性時鐘信號，定時器功能；非周期性事件計數(shù)信號，計數(shù)器功能。計數(shù)輸出鎖存器OL通常跟隨計數(shù)執(zhí)行單元的內(nèi)容而變化當接收到CPU鎖存命令時就鎖存當前的計數(shù)值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)）可編程定時器/計數(shù)器的工作原理CLK信號8.38253的結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫控制邏輯控制字寄存器CLK0GATE0OUT0通道0CLK2GATE2OUT2通道2CLK1GATE1OUT1通道1CSD0-D7內(nèi)部總線RDWRA0A18.38253的結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)讀/寫控制字CLK0通道0C8253的結(jié)構(gòu)和功能三個獨立的16位計數(shù)器可用程序設(shè)置成多種工作方式按十進制或二進制計數(shù)最高計數(shù)速率2MHz

8253的結(jié)構(gòu)和功能三個獨立的16位計數(shù)器8253的結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)總線緩沖器D7~D08位三態(tài)雙向讀/寫控制邏輯CS：片選信號低電平有效RD：讀信號低電平有效WR：寫信號低電平有效A1A0：端口選擇信號123456789101112242322212019181716151413VccWRRDCSA1A0CLK2OUT2GATE2CLK1OUT1GATE1D7D6D5D4D3D2D1D0CLK0OUT0GATE0GND82538253的結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù)總線緩沖器D7~D0124Vcc8253的結(jié)構(gòu)和功能三個計數(shù)器/定時器通道8位控制字寄存器16位計數(shù)初值寄存器減一計數(shù)器為0時從OUT端上輸出一個脈沖輸出鎖存器定時時間時鐘脈沖周期X預置的計數(shù)初值CLK 計數(shù)脈沖或標準脈沖輸入端OUT 計數(shù)值為0時輸出一個脈沖GATE 允許端，當GATE=1時允許計數(shù)8253的結(jié)構(gòu)和功能三個計數(shù)器/定時器通道8253的結(jié)構(gòu)和功能每個通道三個寄存器8位控制寄存器16位計數(shù)初值寄存器分兩次寫入16位減法計數(shù)寄存器控制字寄存器只寫寄存器接受寫入的控制字8253的結(jié)構(gòu)和功能每個通道三個寄存器8253的控制寄存器工作方式控制字SC1，SC0—計數(shù)器選擇D7D6D5D4D3D2D1D0SC1SC0RL1RL0M2M1M0BCDSC1SC0計數(shù)器00CNT001CNT110CNT211不用8253的控制寄存器工作方式控制字D7D6D5D4D3D2D8253的控制寄存器RL1，RL0—CPU讀/寫操作RL1RL0操作方式00計數(shù)器鎖存操作（供CPU讀）01只讀/寫計數(shù)器低8位10只讀/寫計數(shù)器高8位11先讀/寫底8位，再讀/寫高8位8253的控制寄存器RL1，RL0—CPU讀/寫操作RL1R8253的控制寄存器M2M1M0—工作方式選擇BCD—計數(shù)方式選擇M2M1M0工作方式000方式0001方式1X10方式2X11方式3100方式4101方式5016位二進制計數(shù)14位十進制（BCD）碼計數(shù)8253的控制寄存器M2M1M0—工作方式選擇M2M1M0工8253的控制寄存器GATE信號的功能低電平或進入低電平上升邊沿高電平方式0禁止計數(shù)——允許計數(shù)方式1——1.初始化和計數(shù)2.下一個時鐘后輸出變?yōu)榈碗娖健绞?1.禁止計數(shù)2.使輸出立即變?yōu)楦唠娖?.初始化和計數(shù)2.計數(shù)器重新裝入允許計數(shù)方式31.禁止計數(shù)2.使輸出立即變?yōu)楦唠娖?.初始化和計數(shù)2.計數(shù)器重新裝入允許計數(shù)方式4禁止計數(shù)——允許計數(shù)方式5——初始化和計數(shù)——8253的控制寄存器GATE信號的功能低電平或進入低電平上升8253的工作方式先向8253寫入控制字控制字起復位作用使OUT端變?yōu)楣ぷ鞣绞街幸?guī)定的狀態(tài)和對計數(shù)初值寄存器CR清零然后再寫入計數(shù)初值到CR中其最大值為0000H8253的工作方式先向8253寫入控制字8253的工作方式方式0—計數(shù)結(jié)束中斷方式典型的事件計數(shù)用法CLK端作為事件計數(shù)輸入信號計數(shù)執(zhí)行單元CE為零時OUT端變?yōu)楦唠娖娇勺鳛橹袛嗾埱笮盘?253的工作方式方式0—計數(shù)結(jié)束中斷方式電平控制電平輸出繼續(xù)計數(shù)計數(shù)一遍工作方式0電平控制工作方式08253的工作方式方式0的特點和應用計數(shù)過程由軟件啟動GATE的作用是開放計數(shù)或禁止計數(shù)OUT端由低變高表示計數(shù)過程結(jié)束8253的工作方式方式0的特點和應用8253的工作方式方式1—硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式計數(shù)器相當于一個可編程的單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)輸入為GATE信號由GATE的上升沿觸發(fā)計數(shù)器工作8253的工作方式方式1—硬件可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)方式工作方式1上升沿控制電平輸出重新計數(shù)計數(shù)一遍工作方式1上升沿控制8253的工作方式方式1的特點和應用計數(shù)器的啟動只能由Gate的上升沿產(chǎn)生即只能用硬件啟動OUT輸出為一個單穩(wěn)態(tài)負脈沖在形成單穩(wěn)態(tài)脈沖過程中可以重觸發(fā)在微機實時控制系統(tǒng)中常用作監(jiān)視時鐘WatchdogTimer8253的工作方式方式1的特點和應用8253的工作方式方式2—速率發(fā)生器（RateGenerator）能產(chǎn)生周期性的定時信號速率發(fā)生器N分頻方式和周期性定時器方式

8253的工作方式方式2—速率發(fā)生器（RateGenera工作方式2電平控制負脈沖輸出重新計數(shù)循環(huán)計數(shù)工作方式2電平控制8253的工作方式方式2的特點和應用CR內(nèi)容能自動地、重復地裝入到CE中OUT端上能連續(xù)地輸出周期性分頻信號改變計數(shù)初值即可獲得不同速率的OUT輸出信號負脈沖寬度均為一個CLK脈沖的周期。主要作為分頻器和時基信號8253的工作方式方式2的特點和應用8253的工作方式方式3—方波方式（SquareWaveMode）除OUT輸出方波之外和方式2相似方波的重復周期是計數(shù)初值個CLK脈沖周期之和8253的工作方式方式3—方波方式（SquareWave工作方式3電平控制電平翻轉(zhuǎn)輸出減2計數(shù)重新計數(shù)循環(huán)計數(shù)工作方式3電平控制8253的工作方式方式3的特點和應用計數(shù)過程是CE內(nèi)容減2改變計數(shù)初值則OUT端將輸出不同頻率主要應用作為方波發(fā)生器和波特率發(fā)生器8253的工作方式方式3的特點和應用8253的工作方式方式4—軟件觸發(fā)選通方式SoftwareTriggeredstrobe寫入方式控制字CW后OUT端輸出高電平在寫入計數(shù)初值后的一個CLK脈沖開始減1計數(shù)CE為零時使OUT輸出變?yōu)榈碗娖絆UT低電平持續(xù)一個CLK脈沖周期后又恢復到高電平8253的工作方式方式4—軟件觸發(fā)選通方式工作方式4電平控制負脈沖輸出重新計數(shù)計數(shù)一遍工作方式4電平控制8253的工作方式方式5—硬件觸發(fā)選通方式HardwareTriggeredStrobe方式5和方式1有些相似CE到零時OUT端產(chǎn)生寬度為1個CLK脈沖周期的負脈沖選通輸出信號8253的工作方式方式5—硬件觸發(fā)選通方式工作方式5上升沿控制負脈沖輸出不停計數(shù)計數(shù)一遍工作方式5上升沿控制8253的工作方式方式0：一旦寫入控制字輸出即為低計數(shù)結(jié)束，輸出即為高該上升沿可作中斷請求信號一次有效方式1：產(chǎn)生單個負脈沖脈寬為計數(shù)值一次有效方式2：分頻器但負脈沖的寬度為一個時鐘寬連續(xù)有效方式3：方波發(fā)生器占空比為0.5（偶）或略大于0.5(奇)連續(xù)有效方式4：軟件置計數(shù)值負脈沖為一個時鐘寬度一次有效方式5：硬件（門控信號）觸發(fā)計數(shù)負脈沖為一個時鐘寬度， 以后初值自動裝入，但不觸發(fā)8253的工作方式方式0：一旦寫入控制字輸出即為低8253的初始化寫入方式控制字三個通道用的控制字端口地址是相同的三個控制字寫入后存入通道對應的寄存器中寫入計數(shù)初始值讀計數(shù)值以普通對計數(shù)器端口讀的方法取得當前計數(shù)值鎖存計數(shù)器的當前計數(shù)值8253的初始化寫入方式控制字8253的初始化例：某8086微機系統(tǒng)中，8253的三個計數(shù)器端口地址分別為 3F0H，3F1H，3F2H，控制字寄存器端口地址為3F3H要求通道0工作于方式3，且計數(shù)初值n=1234則初始化程序為： 通道0 先低后高 方式3 BCD計數(shù)

MOV AL，00110111B ；控制字

MOV DX，3F3H ；控制端口

OUT DX，AL ；送控制字

MOV DX，3F0H ；通道0口的地址

MOV AL，34H ；計數(shù)值低字節(jié)

OUT DX，AL ；寫低字節(jié)

MOV AL，12H ；計數(shù)值高字節(jié)

OUT DX，AL ；寫高字節(jié)

8253的初始化例：某8086微機系統(tǒng)中，8253的三個計數(shù)8253-5的應用舉例用8253-5監(jiān)視一個生產(chǎn)流水線8253-5的應用舉例用8253-5監(jiān)視一個生產(chǎn)流水線主程序為：

MOVAL，15H ;00010101 OUT43H，AL MOVAL，50H OUT40H，AL STI LOP：HLT JMPLOP主程序為：中斷服務(wù)程序為：

MOVAL，01H OUT80H，AL ;8255PA接口

MOVAL，77H ;01110111 OUT43H，AL MOVAL，50H OUT41H，AL MOVAL，12H OUT41H，AL CALLDL5S MOVAL，00H OUT80H，AL IRET中斷服務(wù)程序為：8253在IBM-PC機中的應用8253在