微机原理与接口技术——可编程技术器、定时器、8253及其应用

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1、第8章可编程计数器/定时器8253及其应用8.0计数/定时方法简介8.18253的工作原理8.28253的应用举例8.08.0计数计数//定时方法简介定时方法简介软件定时（软件延时）CPU执行指令需要花费固定的时间，执行一段没有目的的指令可以达到定时的效果。灵活方便，节省费用。CPU利用率低。不可编程硬件定时以逻辑门配合RC组成定时电路，如555等。通过改变RC值，调整定时时间。定时精度不高。RC值容易随外部环境变化而变化可编程硬件计数/定时利用晶体振荡器产生高频时间基准，送至可编程硬件进行分频后，通过指令设定

2、定时初值，到达预定时间后，自动形成一个输出信号到CPU的中断引脚，提出中断请求。CPU占用率低，定时时间可设。注：将晶体振荡器输出改为外部脉冲输出，则可实现计数功能。8.182538.18253的工作原理的工作原理8253基本原理图8253内部结构及引脚D0数据CLK0~总线计数器GATE0D7缓冲器0OUT0计数器0计数初值寄存器RDO高8低8WRO读/写CLK1计数器A0GATE1控制逻辑1A1OUT1执行部件OD0~CSD7CLK2控制计数器GATE2寄存器2OUT2输出锁存寄存器一、8253作用°定时w

3、软件定时：让机器执行一段程序，安排循环来实现定时，容易实现，定时时间调整方便，定时不精确，占用了CPU资源，降低了CPU的利用率。w硬件定时：可编程定时/计数硬件芯片，定时值、定时范围可以很容易的由软件改变，具有使用灵活、功能较强等特点。外部事件计数w外部事件计数就是对外部脉冲信号计数。产生脉冲信号的外部原因就是外部事件。w如高速公路入口处一个专用计算机检测系统，它可以自动对进入高速公路的车辆进行计数8253/8254定时计数器°3个独立的16位计数器通道°每个计数器有6种工作方式°按二进制或十进制（BCD码）

4、计数8254是8253的改进型82538253定时定时//计数器的工作原理计数器的工作原理定时定时//计数器的核心部件为可预置初值计数器。计数器的核心部件为可预置初值计数器。预置初值后开始计数，预置初值后开始计数，CLKCLK信号每输入一个脉冲，信号每输入一个脉冲，计数值减计数值减11，一直减到，一直减到00，并且，并且OUTOUT脚同时产生相应脚同时产生相应输出信号，该信号可用作中断请求。输出信号，该信号可用作中断请求。要注意定时器GATE门控的容量即位数信号计数脉冲CLK可预置初值计数器OUT输入输出计数初

5、值°四大部分：数据总线缓冲器、读写控制逻辑、控制字寄存器以及三个独立的16位的计数器通道。这三个计数器分别是计数器0通道、计数器1通道和计数器2通道。°(1)数据总线缓冲器：8位的双向三态缓冲器。用于暂存数据，使用在以下几个方面：°①CPU在初始化编程时，向8253写入控制字。°②CPU向某一通道写计数初值。°③CPU从某一通道读计数初值。°(2)读／写控制逻辑电路：接受输入的RD、WR、CS、AA等信1、0号组合产生出对8253要执行的操作，见操作表。°(3)控制字寄存器：只能写入，不能读出。在初始化编程时，

6、写入控制字决定通道的工作方式。°(4)3个计数器：分别为0、1和2，是3个独立的计数／定时通道，都可按不同的方式工作。每个计数器内部都包含一个16位的预置初始值寄存器。一个可预置数减法计数器和一个锁存器。数据总线缓冲器°双向三态的8位数据缓冲器，实现8253和CPU之间的数据接口读／写控制电路°片选信号CS°A1A0的组合：选择三个通道一个控制寄存器，共4个端口°读信号RD和写信号WR由CPU提供，低电平有效。计数器°通道0、通道1和通道2°CLK：计数器的脉冲输入端，GATE:计数器的门控信号，OUT:计数器

7、的输出信号，一般与计数溢出有关。°8253计数器工作在减1状态，每输入一个计数脉冲，计数器值减1，当计数器计数到零时，CLKOUT16位计数器OUT信号有效通知外设计数器产生溢出GATE计数器的使用计数器：将要计数的次数预置到该通道计数器中定时器：从CLK输入一固定频率的时钟脉冲，再根据要求定时的时间计算出定时所需的计数值或称时间常数，并预置到计数器中计数值＝定时时间/时钟脉冲周期°写8253的控制字，写入控制寄存器（A1，A0=11）°写入计数值，写到相应的计数器。°8253控制寄存器格式D7D6D5D4D3

8、D2D1D0SC1SC0RW1RW0M3M2M1BCD计数器选择计数值形式00:计数器00：二进制01:计数器11：BCD码10:计数器2计数值写入顺序工作方式选择11:*8254读回000：方式000:读计数值(锁存)001：方式101:写低8位,高8位为0010...：方式...210:写高8位,低8位为011:先写低8位,后写高8位101：方式5二、二、初始化编程步骤和门控信号的