第8章 計(jì)數(shù)器和定時(shí)器

1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253 實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的三種方法:(1)軟件定時(shí): 只需運(yùn)行一些指令達(dá)到延時(shí)一段時(shí)間的目的.(2)不可編程的硬件定時(shí): 如 555 芯片,外加電阻和電容即可構(gòu)成定時(shí)電路.(3)可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路: 利用硬件電路和中斷方法控制定時(shí), 定時(shí)時(shí)間和范圍則有軟件來確定和改變, 并有微處理器的時(shí)鐘信號(hào)提供時(shí)間基準(zhǔn). 如INTEL8253,8254.定時(shí)/計(jì)數(shù)概述n軟件定時(shí)：節(jié)省硬件，主要缺點(diǎn)是執(zhí)行程序期間，軟件定時(shí)：節(jié)省硬件，主要缺點(diǎn)是執(zhí)行程序期間，CPU一直被占用，所以降低了一直被占用，所以降低了CPU的效率，也不容的效率，也不容易提供多作業(yè)環(huán)境。需要用指令去拼湊延時(shí)時(shí)間，易提供多

2、作業(yè)環(huán)境。需要用指令去拼湊延時(shí)時(shí)間，顯得比較麻煩。顯得比較麻煩。n硬件定時(shí)：在簡單的軟件控制下，產(chǎn)生準(zhǔn)備的時(shí)間硬件定時(shí)：在簡單的軟件控制下，產(chǎn)生準(zhǔn)備的時(shí)間延遲。這種方法的思想是根據(jù)需要定時(shí)的時(shí)間，用延遲。這種方法的思想是根據(jù)需要定時(shí)的時(shí)間，用指令對計(jì)數(shù)器指令對計(jì)數(shù)器/定時(shí)器設(shè)置定時(shí)常數(shù)，然后再啟動(dòng)定時(shí)器設(shè)置定時(shí)常數(shù)，然后再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器/定時(shí)器。在計(jì)數(shù)器定時(shí)器。在計(jì)數(shù)器/定時(shí)器開始工作以后，定時(shí)器開始工作以后，CPU不需要管它，而可以做別的工作。優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)不需要管它，而可以做別的工作。優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)數(shù)時(shí)不占用數(shù)時(shí)不占用CPU的時(shí)間，可以建立起多作業(yè)的環(huán)境，的時(shí)間，可以建立起多作業(yè)的環(huán)境，可以大大

3、提高可以大大提高CPU的效率。的效率?？删幊潭〞r(shí)計(jì)數(shù)器的主要用途有：可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器的主要用途有：n以均勻分布的時(shí)間間隔中斷分時(shí)操作系統(tǒng)，以均勻分布的時(shí)間間隔中斷分時(shí)操作系統(tǒng)， 以便切換程序；以便切換程序；n向向IO設(shè)備輸出精確的設(shè)備輸出精確的定時(shí)信號(hào)定時(shí)信號(hào)，該信號(hào)，該信號(hào) 的周期可由程序控制；的周期可由程序控制；n用作可編程用作可編程波特率或速率波特率或速率發(fā)生器；發(fā)生器；n檢測檢測外部事件發(fā)生的頻率或周期；外部事件發(fā)生的頻率或周期；n統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)外部實(shí)驗(yàn)過程中某一事件發(fā)生的外部實(shí)驗(yàn)過程中某一事件發(fā)生的次數(shù)次數(shù)；n在定時(shí)或計(jì)數(shù)達(dá)到編程規(guī)定的值以后，在定時(shí)或計(jì)數(shù)達(dá)到編程規(guī)定的值以后， 產(chǎn)生輸出信

4、號(hào)、也向產(chǎn)生輸出信號(hào)、也向CPU申請申請中斷。中斷。10 10 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片82538253 8253是一種實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能的外圍電路，是一種實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能的外圍電路，擁有擁有3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器都可通過位計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器都可通過程序設(shè)計(jì)的方法設(shè)定為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的各種操作方程序設(shè)計(jì)的方法設(shè)定為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的各種操作方式。式。 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片可編程時(shí)間間隔定時(shí)器芯片8253有以下幾個(gè)有以下幾個(gè)特點(diǎn)特點(diǎn)：n 與與所有所有Intel系列微處理器兼容系列微處理器兼容n 3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位的計(jì)數(shù)器位的計(jì)數(shù)器n 最大計(jì)數(shù)范圍

5、為最大計(jì)數(shù)范圍為065535n 6種可編程的計(jì)數(shù)模式種可編程的計(jì)數(shù)模式8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8253的內(nèi)部結(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖10-1所所示，該芯片內(nèi)示，該芯片內(nèi)部由數(shù)據(jù)總線部由數(shù)據(jù)總線緩沖器、控制緩沖器、控制寄存器、讀寄存器、讀寫控制邏輯以寫控制邏輯以及計(jì)數(shù)器等組及計(jì)數(shù)器等組成成 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)總線緩沖器一、數(shù)據(jù)總線緩沖器 該緩沖器為該緩沖器為8位雙向三態(tài)的緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線位雙向三態(tài)的緩沖器，可直接掛在數(shù)據(jù)總線上。通過它，一方面可以向控制寄存器寫入控制字，向計(jì)數(shù)上。通過它，一方面可以向控制寄存器寫入控制字，向計(jì)數(shù)器寫入計(jì)數(shù)初值；另一方面也可由器寫入計(jì)數(shù)初值；

6、另一方面也可由CPU通過該緩沖器讀取計(jì)通過該緩沖器讀取計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 二、讀寫控制邏輯二、讀寫控制邏輯 讀寫邏輯的功能是接收來自讀寫邏輯的功能是接收來自CPUCPU的控制信號(hào)，包括讀信的控制信號(hào)，包括讀信號(hào)號(hào) 、寫信號(hào)、寫信號(hào) 、片選信號(hào)、片選信號(hào) 和芯片內(nèi)部寄存器的尋址和芯片內(nèi)部寄存器的尋址信號(hào)信號(hào)A A1 1、A A0 0，并完成對，并完成對82538253各計(jì)數(shù)器的讀寫操作各計(jì)數(shù)器的讀寫操作 RDWRCS 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 三、三、控制字寄存器控制字寄存器 接收來自接收來自CPU的控制字，并由控制字的控制字，并由控制字D7、D6位的位的編碼決定該控制字寫入哪一

7、個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器中編碼決定該控制字寫入哪一個(gè)計(jì)數(shù)器的控制寄存器中 四、四、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 8253有有3個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)完個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器通道，每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)完全相同。每一個(gè)通道有一個(gè)全相同。每一個(gè)通道有一個(gè)16位減法計(jì)數(shù)器，還有對位減法計(jì)數(shù)器，還有對應(yīng)的應(yīng)的16位初值寄存器和輸出鎖存器。計(jì)數(shù)開始前寫入位初值寄存器和輸出鎖存器。計(jì)數(shù)開始前寫入的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器；計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)初值存于初值寄存器；計(jì)數(shù)過程中，減法計(jì)數(shù)器的值不斷遞減，而初值寄存器中的初值不變。輸出器的值不斷遞減，而初值寄存器中的初值不變。輸出鎖存器則用于寫入鎖存命令時(shí)鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值鎖存器則用于寫

8、入鎖存命令時(shí)鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)值 8253每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯圖每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部邏輯圖 9.2.2 8253的引腳信號(hào)的引腳信號(hào) 8253有有24條引腳，雙條引腳，雙列直插式封裝，如圖列直插式封裝，如圖10-2所示所示 一、與一、與CPUCPU一側(cè)的接口信號(hào)一側(cè)的接口信號(hào) nD0D7，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。 與與CPU數(shù)據(jù)總線相連，用數(shù)據(jù)總線相連，用于傳遞于傳遞CPU與與8253之間之間的的 數(shù)據(jù)信息、控制信息數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息和狀態(tài)信息 8253的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)n 片選信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，片選信號(hào)，輸入，低電平有效。有效時(shí)，表示表示8253被選中，允許被選中，

9、允許CPU 對其進(jìn)行讀對其進(jìn)行讀寫操作。通常連接到寫操作。通常連接到I/O端口地址譯碼電路端口地址譯碼電路的輸出端的輸出端 n ，寫信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控，寫信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控制制CPU對對8253的寫操作，可與的寫操作，可與A1、A0信號(hào)信號(hào)配合以決定是寫入控制字還是計(jì)數(shù)初值配合以決定是寫入控制字還是計(jì)數(shù)初值 WRCSn ，讀信號(hào)，輸入，低電平有效。用于讀信號(hào)，輸入，低電平有效。用于控制控制CPU對對8253的讀操作，可與的讀操作，可與A1、A0信信號(hào)配合讀取某個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值號(hào)配合讀取某個(gè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值 n A1 、A0，地址輸入線。用于尋址，地址輸入線。用于尋

10、址8253內(nèi)內(nèi)部的部的4個(gè)端口，即個(gè)端口，即3個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制字。個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)控制字。一般與一般與CPU低位的地址線相連，低位的地址線相連，8253的讀的讀寫操作邏輯如表寫操作邏輯如表9-3所示所示 RD 8253的引腳信號(hào)的引腳信號(hào) 表10-1 8253讀/寫操作邏輯 A1 A0 操作功能操作功能 01000計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器0 01001計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器101010計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值裝入計(jì)數(shù)器2 01011寫控制寄存器寫控制寄存器 00100讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器0 00101讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器1 00110讀計(jì)數(shù)器讀計(jì)數(shù)器2 CSRDWR 825

11、3的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)二、與外部設(shè)備的接口信號(hào)二、與外部設(shè)備的接口信號(hào)nCLK0,1,2，時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖，時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)?；蛴?jì)數(shù)脈沖信號(hào)。CLK可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可可以是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖，也可以由其他脈沖源提供以由其他脈沖源提供 nGATE0,1,2，門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器，門控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)來同步，也可用于與外部數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)來同步，也可用于與外部某信號(hào)的同步某信號(hào)的同步 nOUT0,1,2,，計(jì)數(shù)輸出端。

12、在不同方式的計(jì)數(shù)過，計(jì)數(shù)輸出端。在不同方式的計(jì)數(shù)過程中，程中，OUT引腳上輸出相應(yīng)的信號(hào)引腳上輸出相應(yīng)的信號(hào) 10-2 8253的控制字的控制字一、一、82538253的方式控制字的方式控制字 8253的方式控制字有的方式控制字有4個(gè)主要功能個(gè)主要功能： n從從3個(gè)計(jì)數(shù)器中選擇一個(gè)個(gè)計(jì)數(shù)器中選擇一個(gè) n確確定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式定計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的讀寫格式n確確定計(jì)數(shù)器的工作方式定計(jì)數(shù)器的工作方式n選擇計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式選擇計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式 方式控制字的格式如圖方式控制字的格式如圖9-15所示，其中，所示，其中，X表示沒表示沒有使用位，通常設(shè)置為有使用位，通常設(shè)置為0 8253的控制字格式無效無效 8

13、253的控制字的控制字n計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)器選擇(D7D6) 決定這個(gè)控制字是哪一個(gè)通道的控制決定這個(gè)控制字是哪一個(gè)通道的控制字。由于字。由于3個(gè)通道的工作是完全獨(dú)立的，個(gè)通道的工作是完全獨(dú)立的，所以需要有所以需要有3個(gè)控制字寄存器分別規(guī)定個(gè)控制字寄存器分別規(guī)定相應(yīng)通道的工作方式。但它們的地址是相應(yīng)通道的工作方式。但它們的地址是同一個(gè)，即同一個(gè)，即A1A011(控制字寄存器的控制字寄存器的地址地址)。所以，需要由這。所以，需要由這2位來決定是哪位來決定是哪一個(gè)通道的控制字一個(gè)通道的控制字 n讀讀/寫格式寫格式(D5D4) CPU向計(jì)數(shù)通道寫入初值和讀取它們的當(dāng)前狀態(tài)向計(jì)數(shù)通道寫入初值和讀取它們的當(dāng)

14、前狀態(tài)時(shí)，有幾種不同的格式時(shí)，有幾種不同的格式 1.若低若低8位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則令D5D401, 只寫低只寫低8位，高位，高8位位自動(dòng)置自動(dòng)置0；2.若高若高8位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則令D5D410, 只寫高只寫高8位，低位，低8位位自動(dòng)為自動(dòng)為0；3.若若16位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù),則令則令D5D411，先寫入低，先寫入低8位，后位，后寫入高寫入高8位；位；4.令令D5D400，則把當(dāng)前計(jì)數(shù)器中的值鎖存到輸，則把當(dāng)前計(jì)數(shù)器中的值鎖存到輸出寄存器中，以便讀取出寄存器中，以便讀取 8253的控制字n工作方式工作方式(D3D2D1) 8253的每個(gè)通道可以有的每個(gè)通道可以有6種不同的工作方式，由種不同的工作方

15、式，由D3D2D1 三三位決定，具體情況在位決定，具體情況在后面后面詳細(xì)介紹詳細(xì)介紹n數(shù)制選擇數(shù)制選擇(D0) 8253的每個(gè)通道都有兩種計(jì)數(shù)制：二進(jìn)制和二的每個(gè)通道都有兩種計(jì)數(shù)制：二進(jìn)制和二十進(jìn)制十進(jìn)制(BCD碼碼)，由，由D0位決定。在二進(jìn)制時(shí)，寫入初值的范圍為位決定。在二進(jìn)制時(shí)，寫入初值的范圍為0000HFFFFH，其中，其中0000H是最大值，表示是最大值，表示65536。在。在二二十進(jìn)制時(shí)，寫入初值范圍為十進(jìn)制時(shí)，寫入初值范圍為00009999，其中，其中0000表示最大值表示最大值l0000。因?yàn)橛?jì)數(shù)器是先減。因?yàn)橛?jì)數(shù)器是先減1，再判斷是否為再判斷是否為0，所以寫入所以寫入0實(shí)際代

16、表最大計(jì)數(shù)值實(shí)際代表最大計(jì)數(shù)值 8253的控制的控制字字例例【1 1】選用】選用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值為1000，用，用BCD方式計(jì)數(shù)，方式計(jì)數(shù)，用方式用方式3計(jì)數(shù)，假設(shè)系統(tǒng)安排計(jì)數(shù)，假設(shè)系統(tǒng)安排8253計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0、1、2和控制和控制端口的地址分別為：端口的地址分別為：220H、221H、222H和和223H，試，試對計(jì)數(shù)器對計(jì)數(shù)器0編程初始化編程初始化 MOV DX，223H MOV AL，00110110H ；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)；二進(jìn)制方式計(jì)數(shù) OUT DX，AL ；送計(jì)數(shù)方式控制字；送計(jì)數(shù)方式控制字 MOV DX，220H MOV AX，1000 ；十進(jìn)制數(shù)；十進(jìn)制數(shù)1

17、000送給送給AX OUT DX，AL ；先送低；先送低8位位 MOV AL，AH OUT DX，AL ；后送高；后送高8位位 8253的編程邏輯的編程邏輯二、二、8253的編程邏輯的編程邏輯 當(dāng)初始化當(dāng)初始化8253某個(gè)計(jì)數(shù)通道時(shí)，首先把相應(yīng)的某個(gè)計(jì)數(shù)通道時(shí)，首先把相應(yīng)的方式控制字寫入到控制字寄存器中，再根據(jù)控制字方式控制字寫入到控制字寄存器中，再根據(jù)控制字中數(shù)據(jù)讀中數(shù)據(jù)讀/寫格式寫格式(D5D4)位的規(guī)定，寫入計(jì)數(shù)初值位的規(guī)定，寫入計(jì)數(shù)初值到對應(yīng)的計(jì)數(shù)通道。到對應(yīng)的計(jì)數(shù)通道。8253工作過程中，任一通道工作過程中，任一通道的計(jì)數(shù)值，的計(jì)數(shù)值，CPU可用輸入指令讀取。可用輸入指令讀取。CPU

18、讀到的是讀到的是執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，但執(zhí)行輸入指令瞬間計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，但8253的計(jì)的計(jì)數(shù)器是數(shù)器是16位的，所以要分位的，所以要分2次讀至次讀至CPU，因此，若，因此，若不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，不鎖存的話，在前后兩次執(zhí)行輸入指令的過程中，計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)發(fā)生變化了計(jì)數(shù)值可能已經(jīng)發(fā)生變化了 8253的編程邏輯的編程邏輯 鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值有下面鎖存當(dāng)前計(jì)數(shù)值有下面3種方法：種方法： n利用利用GATE信號(hào)使計(jì)數(shù)過程暫停信號(hào)使計(jì)數(shù)過程暫停 n向向8253寫入一個(gè)方式控制字，令寫入一個(gè)方式控制字，令8253通道的輸出通道的輸出鎖存器鎖存。鎖存器鎖存。8253的每個(gè)通道都有

19、一個(gè)的每個(gè)通道都有一個(gè)16位輸出位輸出鎖存器，平時(shí)它的值隨著通道計(jì)數(shù)器的值變化。當(dāng)鎖存器，平時(shí)它的值隨著通道計(jì)數(shù)器的值變化。當(dāng)向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值向通道寫入鎖存的控制字時(shí)，它把計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值鎖存鎖存(計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器可繼續(xù)計(jì)數(shù))，于是，于是CPU讀取的就是輸讀取的就是輸出鎖存器的值。當(dāng)對計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)數(shù)出鎖存器的值。當(dāng)對計(jì)數(shù)器重新編程，或讀取計(jì)數(shù)值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨減法計(jì)數(shù)器值后，自動(dòng)解除鎖存狀態(tài)，它的值又隨減法計(jì)數(shù)器變化變化 n寫讀回命令鎖存寫讀回命令鎖存 10.3 8253的六種工作方式的六種工作方式 8253的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控

20、的每一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以按照控制字的規(guī)定有制字的規(guī)定有6種不同的工作方式。下種不同的工作方式。下面結(jié)合時(shí)序波形圖介紹各種工作方式的面結(jié)合時(shí)序波形圖介紹各種工作方式的計(jì)數(shù)過程計(jì)數(shù)過程: : 五. 8253-PIT的工作方式* CW寫入，OUT=0；* 寫入時(shí)常LSB，通道開始計(jì)數(shù)；* 計(jì)數(shù)到零，OUT=1；* 計(jì)數(shù)器只計(jì)數(shù)一遍；* OUT是N+1個(gè)CLK后變高；* 計(jì)數(shù)過程中，GATE=0， 計(jì)數(shù)暫停；* 計(jì)數(shù)過程中可改變計(jì)數(shù)值；* 8253無中斷控制，可用OUT信號(hào)作為中斷請求。1. 方式043210FFOUTGATE=1CLKWRCW=10LSB=432220FFOUTGATECLKWRCW=1

21、0LSB=31 置時(shí)常方式1（可編程單穩(wěn)）* 寫入控制字OUT=1，寫入常數(shù)不計(jì)數(shù)；* GATE啟動(dòng)計(jì)數(shù)，OUT=0；* 計(jì)數(shù)到，OUT=1。*單拍脈沖寬度為N；*由GATE重新啟動(dòng)；*計(jì)數(shù)中，可重新啟動(dòng)；*計(jì)數(shù)中，可改變計(jì)數(shù)值，再次啟動(dòng)有效。二. 8253-PIT的工作方式3230FFOUTGATECLKWRCW=12LSB=31二. 8253-PIT的工作方式3230OUTGATECLKWRCW=12LSB=312132OUTGATECLKWRCW=14LSB=332132方式2（速率發(fā)生器）* 寫入控制字OUT=1；* 寫入常數(shù)立即對CLK計(jì)數(shù)；* 計(jì)數(shù)到1，OUT=0；* 一個(gè)CLK周

22、期后，OUT=1，重新計(jì)數(shù)。* 通道連續(xù)工作不需重置時(shí)常；* 計(jì)數(shù)過程中，GATE=0，計(jì)數(shù)暫停，GATE變高后重新計(jì)數(shù)；* 計(jì)數(shù)過程中可改變計(jì)數(shù)值；新的計(jì)數(shù)值在下一次有效。321OUTGATE=1CLKWRCW=14LSB=33213542OUTGATE=1CLKWRCW=16LSB=52545252方式3（方波速率發(fā)生器）* 與方式2的區(qū)別在于：輸出為周期是N個(gè)CLK脈沖的方波。* 若計(jì)數(shù)值為偶數(shù)，每個(gè)CLK使計(jì)數(shù)值減2，計(jì)到0，OUT改變狀態(tài)，重裝計(jì)數(shù)值開始新的計(jì)數(shù)。*若計(jì)數(shù)值為奇數(shù)，第一個(gè)脈沖先減1，以后，每個(gè)CLK使計(jì)數(shù)值減2，計(jì)到0 時(shí)，OUT改變狀態(tài)，重裝計(jì)數(shù)值后，第一個(gè)脈沖減3

23、，以后，每個(gè)CLK使計(jì)數(shù)值減2，計(jì)到0時(shí)，OUT改變狀態(tài)。*GATE信號(hào)控制計(jì)數(shù)過程；*計(jì)數(shù)過程中寫入新的計(jì)數(shù)值將在半周期結(jié)束時(shí)裝入計(jì)數(shù)器。424OUTGATE=1CLKWRCW=16LSB=424242例：要求計(jì)數(shù)器0工作于方式3，輸出方波的頻率為2KHz，計(jì)數(shù)脈沖的頻率為2.5MHz，采用BCD計(jì)數(shù)，試寫出初始化程序段。2. 常數(shù)計(jì)算：TC = 2.5MHz/2KHz=1250MOV AL，37HOUT 83H，ALMOV AL，50HOUT 80H，ALMOV AL，12HOUT 80H，AL1. 8253的端口地址為：80H，81H，82H，83H。000111113. 8253的方式

24、控制字為：4. 初始化程序段：方式4（軟件觸發(fā)選通）321OUTGATE=1CLKWRCW=18LSB=30FFFEFD321OUTGATE=1CLKWRCW=18LSB=301FF2LSB=2* 寫入控制字OUT=1；* 寫入常數(shù)立即對CLK計(jì)數(shù)；* 計(jì)數(shù)到0，OUT=0；* 一個(gè)CLK周期后，OUT=1，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。* 計(jì)數(shù)器只計(jì)數(shù)一遍；* OUT是N+1個(gè)CLK后變低；* 計(jì)數(shù)過程中，GATE=0，計(jì)數(shù)暫停；* 若在計(jì)數(shù)過程中，改變計(jì)數(shù)值，則按新的計(jì)數(shù)值重新開始計(jì)數(shù)。方式5（硬件觸發(fā)選通）321OUTGATECLKWRCW=1ALSB=30FF3321OUTGATECLKWRCW=1

25、ALSB=30FF32* 寫入控制字OUT=1；* 寫入常數(shù)后，由GATE的上升沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)；* 計(jì)數(shù)到0，OUT=0；* 一個(gè)CLK周期后，OUT=1，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。* 計(jì)數(shù)器只計(jì)數(shù)一次；* OUT是N+1個(gè)CLK后變低；* 在 計(jì)數(shù)過程中出現(xiàn)的GATE脈沖，將使 計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)，對輸出狀態(tài)沒有影響；* 若在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值，只要沒有GATE信號(hào)觸發(fā)，不影響計(jì)數(shù)過程。有新的GATE信號(hào)觸發(fā)則按新的計(jì)數(shù)值開始計(jì)數(shù)。 9.2.5 8253幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較一、計(jì)數(shù)值一、計(jì)數(shù)值N與輸入與輸入CLK 和輸出和輸出OUT的關(guān)系的關(guān)系 8253在不同工作方式下，計(jì)數(shù)值在不同工作

26、方式下，計(jì)數(shù)值N與輸入與輸入CLK時(shí)鐘脈沖和輸出時(shí)鐘脈沖和輸出OUT的關(guān)系是不同的，的關(guān)系是不同的，如表如表9-4所示所示 表10-2計(jì)數(shù)值N與輸入CLK 和輸出OUT的關(guān)系 方式方式功能功能N與與CLK 和和OUT的關(guān)系的關(guān)系 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 寫入寫入N后，過后，過N+1個(gè)個(gè)CLK輸出變高輸出變高 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 寬度為寬度為N-1個(gè)個(gè)CLK的正脈沖的正脈沖 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 每每N個(gè)個(gè)CLK，輸出，輸出N-1個(gè)個(gè)CLK高高, 1個(gè)個(gè)CLK低低 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 N為偶數(shù)：輸出為為偶數(shù)：輸出為N/2個(gè)個(gè)CLK高，高，N/2個(gè)

27、個(gè)CLK低的方波；低的方波；N為奇數(shù)：輸為奇數(shù)：輸出為出為(N+1)/2個(gè)個(gè)CLK高，高，(N-1)/2個(gè)個(gè)CLK低的方波低的方波 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通 寫入寫入N后過后過N+1個(gè)個(gè)CLK，輸出一個(gè)，輸出一個(gè)CLK寬度的負(fù)脈沖寬度的負(fù)脈沖 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 門控觸發(fā)后過門控觸發(fā)后過N+1個(gè)個(gè)CLK, 輸出一個(gè)輸出一個(gè)CLK寬度的負(fù)脈沖寬度的負(fù)脈沖 8253幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較二、啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件二、啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件 所有工作方式都必須設(shè)置計(jì)數(shù)值才能夠開所有工作方式都必須設(shè)置計(jì)數(shù)值才能夠開始工作，但不是所有的方式一經(jīng)設(shè)置計(jì)數(shù)值始工作，但不是所有的方

28、式一經(jīng)設(shè)置計(jì)數(shù)值就馬上開始計(jì)數(shù)，需要有一定的條件才能工就馬上開始計(jì)數(shù)，需要有一定的條件才能工作。有些方式一經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器就永無休止作。有些方式一經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器就永無休止的工作下去，而有些方式只能計(jì)數(shù)一次。如的工作下去，而有些方式只能計(jì)數(shù)一次。如果要重復(fù)計(jì)數(shù)同樣需要某些條件，這些條件果要重復(fù)計(jì)數(shù)同樣需要某些條件，這些條件如表如表10-3所示所示 表 10-3 啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件啟動(dòng)計(jì)數(shù)和重復(fù)計(jì)數(shù)的條件 方方 式式 功功 能能啟動(dòng)條件啟動(dòng)條件 重復(fù)條件重復(fù)條件 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 外部觸發(fā)外部觸發(fā)

29、 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 自動(dòng)自動(dòng) 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 自動(dòng)自動(dòng) 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 寫計(jì)數(shù)值寫計(jì)數(shù)值 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 外部觸發(fā)外部觸發(fā) 8253幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較三、門控信號(hào)的作用三、門控信號(hào)的作用8253在不同的工作方式下，門控信號(hào)在不同的工作方式下，門控信號(hào)GATE的作用如的作用如 表表 10-3所示所示 表表 10-3 門控信號(hào)的作用門控信號(hào)的作用 方方 式式 功功 能能 GATE低或變?yōu)榈偷突蜃優(yōu)榈?上升沿上升沿 高高 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最

30、后一個(gè)數(shù)中斷 禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù) - 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 - (1)啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)(2)下一下一CLK后后使輸出變低使輸出變低 - 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 (1)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)(2)立即使輸出為立即使輸出為高高 (1)重新裝入計(jì)重新裝入計(jì)數(shù)值數(shù)值(2)啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 3方波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 (1)禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)(2)立即使輸出為立即使輸出為高高 啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù) 允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通禁止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù) -允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù) 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 -啟動(dòng)計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù) - 8253幾種工作方式的比較幾種工

31、作方式的比較四、在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值四、在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值 8253的六種工作方式都可以在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的六種工作方式都可以在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值。新的計(jì)數(shù)值什么時(shí)候起過程中改變計(jì)數(shù)值。新的計(jì)數(shù)值什么時(shí)候起作用，隨工作方式不同而有差異，具體區(qū)別作用，隨工作方式不同而有差異，具體區(qū)別如表如表10-4所示所示 表表 10-4在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值在計(jì)數(shù)過程中改變計(jì)數(shù)值方式方式 功功 能能改變計(jì)數(shù)值改變計(jì)數(shù)值 0計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷計(jì)完最后一個(gè)數(shù)中斷 立即有效立即有效 1硬件再觸發(fā)單拍脈沖硬件再觸發(fā)單拍脈沖 外部觸發(fā)后有效外部觸發(fā)后有效 2速率發(fā)生器速率發(fā)生器 計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)到1后有效后有效 3方

32、波速率發(fā)生器方波速率發(fā)生器 (1) 外部觸發(fā)后有效外部觸發(fā)后有效(2) 計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)到0后有效后有效 4軟件觸發(fā)選通軟件觸發(fā)選通立即有效立即有效 5硬件觸發(fā)選通硬件觸發(fā)選通 外部觸發(fā)后有效外部觸發(fā)后有效 8253幾種工作方式的比較幾種工作方式的比較 五、8253應(yīng)用舉例例 設(shè)一片8253接在系統(tǒng)中，如圖9-23所示。計(jì)數(shù)器0、1、2及控制口地址分別為320H、321H、322H以及323H，用計(jì)數(shù)器0與計(jì)數(shù)器1級(jí)聯(lián)定時(shí)，在OUT1輸出對稱方波，使LED點(diǎn)亮0.5S，熄燈0.5S，周而復(fù)始，試對計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1初始化編程 分析：由于CLK0輸入f=1MHz，所以周期t0=1s，而定時(shí)時(shí) 間 間

33、隔 為 1 S ， 那 么 計(jì) 數(shù) 初 始 值 ：1000ms1s=1000000，分配為10001000，即計(jì)數(shù)器0與1分別送初始值1000，均選用二進(jìn)制計(jì)數(shù)，并采用方式3計(jì)數(shù)，編程如下： 8253應(yīng)用舉例 8253應(yīng)用舉例MOV DX，323H；控制端口地址給DXMOV AL，00110110B ；計(jì)數(shù)器0控制字OUT DX，ALMOV AX，1000MOV DX，320HOUT DX，AL；先送低8位MOV AL，AHOUT DX，AL；后送高8位MOV DX，323HMOV AL，01110110B ；計(jì)數(shù)器1控制字 OUT DX，ALMOV DX，321HMOV AX，1000OUT

34、 DX，AL；先送低8位MOV AL，AHOUT DX，AL；后送高8位 8253應(yīng)用舉例 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0輸出周期為輸出周期為1ms的方波，計(jì)數(shù)器的方波，計(jì)數(shù)器1輸輸出周期為出周期為1000ms的方波，低電平使的方波，低電平使LED導(dǎo)通發(fā)亮。導(dǎo)通發(fā)亮。 當(dāng)每個(gè)計(jì)數(shù)器送完初始值后，要等到下一個(gè)完當(dāng)每個(gè)計(jì)數(shù)器送完初始值后，要等到下一個(gè)完整的整的CLK時(shí)鐘到來時(shí)，減法計(jì)數(shù)器才獲得計(jì)數(shù)初始時(shí)鐘到來時(shí)，減法計(jì)數(shù)器才獲得計(jì)數(shù)初始值，并開始作減值，并開始作減1計(jì)數(shù)。只要計(jì)數(shù)。只要8253不掉電，它將不掉電，它將不停頓地對外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。不停頓地對外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。 8253應(yīng)用舉例 例例:假如一片假如一片8253的的3個(gè)計(jì)數(shù)器全部級(jí)聯(lián)起來，外部計(jì)個(gè)計(jì)數(shù)器全部級(jí)聯(lián)起來，外部計(jì)數(shù)脈沖的頻率為數(shù)脈沖的頻率為2MHz，采用二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)，最長的，采用二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)，最長的定時(shí)間隔是多少？定時(shí)間隔是多少？ 解：解： 輸入輸入f=2MHz，所以周期，所以周期t=0.5s 每個(gè)計(jì)數(shù)器的初值為每個(gè)計(jì)數(shù)器的初值為0時(shí)時(shí), , 實(shí)際初值相當(dāng)于實(shí)際初值相當(dāng)于65536，則第一級(jí)定時(shí)間隔為則第一級(jí)定時(shí)間隔為655360.5s=32.768ms 3個(gè)計(jì)數(shù)器全部級(jí)聯(lián)，個(gè)計(jì)數(shù)器全部級(jí)聯(lián)，定時(shí)間