第9章 8253芯片介绍

0 0----选计数器0
0 1----选计数器1 1 0----选计数器2 1 1----无意义
写入控制口，地址A1A0=11
2、计数初值的写入
若规定只写低8位，则写入的为计数值的低8位， 高8位自动置0； 若规定只写高8位，则写入的为计数值的高8位， 低8位自动置0； 若是16位计数值，则分两次写入，先写低8位， 再写入高8位。
计数值写入计数器各自的 计数通道（端口地址）
注： ① 写入控制字后，所有控制逻辑电路复位， 输出端OUT进入初始状态。 ② CPU向8253写入的计数初值，要在CLK端输入一个 正脉冲后才能被真正装入指定通道（若在此CLK下降 沿之前读计数器，则其值是不定的）。 之后再次输入时钟脉冲（CLK）才开始计数，且每次 在脉冲的下降沿减1计数。 即：写入计数初值后，经过一个CLK，8253才开始计 数。
④ 当GATE变为低电平时计数 停止，再变为高电平时计数继 续进行。 ⑤若计数过程中重新送入初值， 则按新值重新计数。
（2）方式1——可重复触发单稳触发器
WR CLK GATE OUT 3 2 1 0 FFFE 3 2 方式1时序图 CW N=3
③计数过程中，再次给通道写入时间 ①写入CW后OUT变为高电平， GATE 常数，不影响现行操作过程，GATE再 上升沿触发后，OUT变为低并开始计数， 次触发后才按新的时间常数操作。 归零时OUT变为高电平。 ④计数过程中，GATE触发沿提前到来， ②GATE再来一次上升沿使OUT为低， 在下一个CLK的下降沿，计数器开始重 新计数，这将使输出单稳脉冲比原先 计数器以初值重新计数。 设定的计数值加宽。 可重复触发——当计数归零后，不用再次送计数值，只要给它触发脉冲，即 可产生一个同样宽度的单稳脉冲输出。

4）计数器通道 计数器0 计数器1 计数器2 计数器0、计数器1、计数器2 独立16位减法计数器，计数值可写入或读出。 16位减法计数器 独立16位减法计数器，计数值可写入或读出。 5）引线 CLK — 时钟脉冲输入线 GATE—门控信号输入 为低时禁止计数器计数. 门控信号输入, GATE 门控信号输入,为低时禁止计数器计数. 计数/定时输出,当计数到0时输出信号. OUT — 计数/定时输出,当计数到0时输出信号. A0、 A0、A1 — 通道地址选择 计数器0 计数器1 00 — 计数器0；01 — 计数器1； 计数器2 10 — 计数器2；11 — 控制字寄存器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2）确定计数值 ） 位为80， 位为 位为50 低8位为 ，高8位为 位为 3）初始化程序 ） 计数器： 端口地址 计数器：0F8H 控制字寄存器： 控制字寄存器：0FBH MOV AL，33H ， OUT 0FBH，AL ， MOV AL，80H ， OUT 0F8H，AL ， MOV AL，50H ， OUT 0F8H，AL ， 若计数器工作后，要读取某时刻的计数值， 若计数器工作后，要读取某时刻的计数值，则 程序实现为： 程序实现为：
控制字： 控制字：00 00 001 1B=03H MOV AL，03H ， OUT 0FBH，AL ， IN AL，0F8H ， MOV CL，AL ， IN AL，0F8H ， MOV CH，AL ，
8253的控制字 三、8253的控制字 控制字的作用是决定 控制字的作用是决定8253各计数器工作方式 各计数器工作方式 。 控制字寄存器实际上是 个，分别控制三个计 控制字寄存器实际上是3个 数器，但它们的端口地址相同。 数器，但它们的端口地址相同。 D7、D6 ：计数器选择 、 00 — 计数器 ； 01 — 计数器 计数器0； 计数器1 10 — 计数器 ； 11 — 非法 计数器2； D5、D4 ：读写格式 、 00 — 计数器锁存；使当前计数值锁存，以后 计数器锁存；使当前计数值锁存， 再读取；因计数器为16位，而数据线8位，故 再读取；因计数器为 位 而数据线 位 需锁存，分次读取。 需锁存，分次读取。

注: 下面的约定适用于所有的工作方式波形图：

计数器编程采用二进制方式，只对低字节操作 计数器的片选信号 CS 一直处于低电平； CW表示控制字(Control Word)；CW=10 表示10H写 入计数器； LSB表示计数器的低字节； 图下的数字表示计数值：上面的数是高字节，下面 的数是低字节；
方式2波形图
四、方式3 (方波速率发生器)
计数过程 方式3的计数过程按计数初值的不同分为两种 情况：
（1）计数初值为偶数 写入控制字后的第一个时 钟上升沿，输出端OUT变成高电平。若GATE＝ 1，写入计数初值后的第一个时钟下降沿开始减2 计数。减到N/2个CLK时，输出端OUT变为低电 平；再减到0时，输出端OUT又变成高电平，并 重新从初值开始新的计数过程。可见，输出端 OUT的波形是连续的方波，故称方波发生器
8253的内部结构
一、数据总线缓冲器
该缓冲器为8位双向三态的缓冲器，可直接 挂在数据总线上。通过它，一方面可以向控 制寄存器写入控制字，向计数器写入计数初 值；另一方面也可由CPU通过该缓冲器读取 计数器的当前计数值 二、读／写控制逻辑
读／写逻辑的功能是接收来自CPU的控制信 号，包括读信号RD 、写信号 WR 、片选信号 CS 和芯片内部寄存器的寻址信号A1、A0，并完成 对8253各计数器的读／写操作
方式4波形图
六、方式5 (硬件触发选通方式)
计数过程
写入控制字后，输出OUT即为高电平。写入计 数初值后，计数器并不立即开始计数，而是由门控 脉冲的上升沿触发。计数结束 (计数器减到0)，输 出一个持续时间为一个CLK时钟周期的负脉冲，然 后输出恢复为高电平。直到GATE信号再次触发。 输出负脉冲可以用作选通脉冲，它是通过硬件 电路产生的门控信号上升沿触发得到的，所以叫硬 件触发选通方式

与系统的连接示意
8253
DB
IOW
IOR
A1
A0 高
位 地
译码器
址
D0~D7
WR CLK RD GATE A1
OUT A0
CS
外部时钟 门控信号
外设
应用中的注意点
n 每一次启动计数，需有两次写操作：
• 写控制字 • 写计数器初值
n 如果初值为8位字长，则一次写入；若初值为16位字长，则 需两次写入
初始化程序流程
写入全部计数器控制字
写CNT0计数初值 写CNT1计数初值
原则：
u 先写入控制字 u 后写入计数初值
写CNT2计数初值
8253应用例一
n 采用8253作定时/计数器，其接口地址为 0120H~0123H。
n 输入8253的时钟频率为2MH。要求：
• CNT0每10ms输出一个CLK周期宽的负脉冲 工启作动的方计式数器
A0
OUT0
OUT1 CS
OUT2
+5V 2MHz
8253应用例——初始化程序
CNT0： MOV DX， 0123H MOV AL，34H OUT DX，AL MOV DX， 0120H MOV AX，20000 OUT DX，AL
MOV AL，AH OUT DX，AL
CNT1： ……
CNT2： ……
: A5 A11 A10
&
&
≥1 A4 A3 A2
G1
Y
0
G2A
G2B
C B A
例二解
n 8253计数初值： n 8253初始化程序：
• 2MHz/100Hz=200 00
n 8253工作方式：