8253接口电路
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第8-2章 8253定时计数器2011
输出信号频率=时钟频率/计数初值。
CLK OUT(n=4) OUT(n=5)
4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 5 4 2 5 2 5 4 2 5 2 5 4 2
5. 方式4——软件触发选通
写入初值并接收到1个CLK脉冲后，启动计数器； GATE为门控，可暂停计数； 计数到，输出一个负脉冲信号，作为触发外设的选通信号；
读出低字节后，来个脉冲，计数器减1变为01FFH；
此后读出的高字节为01； 结果为0100H. 错误
8253的读写操作过程
首先写入通道控制字，规定通道号、读写方式、 工作方式和数制； 写入计数初值； 计数过程中，如果要读当前计数值，需先写入锁 存命令，再读输出锁存器。
举例：设8253规定如下： CT0工作于方式1，计数初值为100； CT1工作于方式3，计数初值为1000； CT2工作于方式5，计数初值为10000。 8253端口地址为210H~213H。编写初始化程序。 答：设8253的三个通道均采用二进制计数，16位读写方式， 则初始化程序如下：
MOV AL, 10H
OUT DX, AL
；将N的高8位写入计数器1
例2：今有一个1MHz的时钟信号，请用8253产生两个频率 分别为1kHz和1Hz的方波信号
写入初值并接收到1个CLK脉冲后，即启动计数器； GATE为门控，可暂停计数； 写入初值OUT输出低电平；计数结束，OUT输出高电平， 可申请中断；
CW n=5 n=9 5 4 3 3 3 2 1 0 FF FE 9 8
WRn GATE CLK OUT
n
2. 方式1——可编程单稳态触发器
OUT——计数结束信号，或分频输出信号；
第十七讲 可编程接口芯片及应用(8253)课件
例：设8253计数器0工作于方式0，用8位二进 制计数，其计数值为50，二—十进制，则它的 初始化程序段如下： MOV AL，11H ；设置控制字00010001 OUT 43H，AL ；写入控制字寄存器 MOV AL，50 ；设置计数初值 OUT 40H，AL ；写入计数初值寄存器
第八章 可编程接口芯片及应用技术
二、功能 它可以象其他接口器件一样与微机连接，CPU将 其作为一个外部设备的I/O端口阵列来处理。A1 、A0接CPU AB的A1、A0，CS通过译码器由AB 的A7~A2译码得到。
8253共有六种工作方式，但从总体功能来讲，可 工作在计数器或定时器工作方式。
（1）计数器方式：CPU给计数器装入计数初值， 当GATE=1时，可有外部事件作为CLK脉冲对计 数值进行减1计数，在一串CLK脉冲作用下，当 计数器减至0时，由OUT端输出一个信号。
第八章 可编程接口芯片及应用技术
在微机系统中，往往要求有一些外部实时时钟，以 实现定时或延时控制，对外部事件进行计数控制的计 数器。 实现定时和计数有两种方法：硬件定时和软件定时 。 软件定时是利用CPU每执行一条指令需要几个固定 的指令周期的原理，常用软件编写一段循环程序的方 式进行定时。定时准确，浪费CPU的时间。 硬件定时，是利用专门的定时电路实现精确定时。 这种定时方式又可分为不可编程硬件定时和可编程接 口芯片定时。
WR：写输入信号，低电平。CPU向8253送控制字 或计数值。
A1、A0：地址输入线，选三个计数器或控制寄存 器中的一个。
CS：片选信号，低电平。常有端口地址的高位地 址(如A7~A0)译码产生，用来选通8253。CS为高电 平时读写逻辑不起作用，但不影响计数器现行的计 数工作。
第八章 可编程接口芯片及应用技术
第八章 可编程接口芯片及应用技术
二、功能 它可以象其他接口器件一样与微机连接，CPU将 其作为一个外部设备的I/O端口阵列来处理。A1 、A0接CPU AB的A1、A0，CS通过译码器由AB 的A7~A2译码得到。
8253共有六种工作方式，但从总体功能来讲，可 工作在计数器或定时器工作方式。
（1）计数器方式：CPU给计数器装入计数初值， 当GATE=1时，可有外部事件作为CLK脉冲对计 数值进行减1计数，在一串CLK脉冲作用下，当 计数器减至0时，由OUT端输出一个信号。
第八章 可编程接口芯片及应用技术
在微机系统中，往往要求有一些外部实时时钟，以 实现定时或延时控制，对外部事件进行计数控制的计 数器。 实现定时和计数有两种方法：硬件定时和软件定时 。 软件定时是利用CPU每执行一条指令需要几个固定 的指令周期的原理，常用软件编写一段循环程序的方 式进行定时。定时准确，浪费CPU的时间。 硬件定时，是利用专门的定时电路实现精确定时。 这种定时方式又可分为不可编程硬件定时和可编程接 口芯片定时。
WR：写输入信号，低电平。CPU向8253送控制字 或计数值。
A1、A0：地址输入线，选三个计数器或控制寄存 器中的一个。
CS：片选信号，低电平。常有端口地址的高位地 址(如A7~A0)译码产生，用来选通8253。CS为高电 平时读写逻辑不起作用，但不影响计数器现行的计 数工作。
第八章 可编程接口芯片及应用技术
8253的工作原理
8253的工作原理8253是一种计数器/定时器芯片，它通过与计算机的输入输出接口相连接，用来执行各种计数和定时操作。
8253具有三个可独立使用的计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2。
计数器0和计数器1是16位计数器，可以被配置为16位二进制计数器或BCD （二进制编码十进制）计数器。
计数器2是一个8位计数器，只能是二进制计数器。
8253工作的基本原理是通过对计数器寄存器的编程配置，将计数器模式、分频因子和初始计数值设置为期望的值。
然后，8253开始计数，每经过一个时钟周期，计数器的值会递增一次。
当计数器的值和设定的目标值相等时，8253可以产生一个触发信号，可以用来触发中断或产生特定的定时操作。
计数器0和计数器1能够按照不同的计数模式工作。
其中，计数模式0是16位二进制计数器或BCD计数器，计数器值递增或递减，直到计数器达到最大值或最小值时就会重置。
计数模式1是16位计数器，当计数器的值和设定的目标值相等时，计数器会重置为初始值。
计数模式2与计数模式1相似，但在计数器达到目标值时，会产生一个短脉冲。
计数模式3是计数器1和计数器2之间的模式，计数器1会根据计数器2的值进行递增或递减。
计数模式4和模式5分别是软件触发的单脉冲发生器和硬件触发的单脉冲发生器。
除了计数模式之外，8253还提供了可编程的分频器。
分频器可以将输入时钟信号进行分频，从而改变计数器的计数速度。
分频因子可以设置为2、4、8、...、2^16，因此可以根据需要选择合适的分频因子来控制计数速度。
综上所述，8253是一种可编程的计数器/定时器芯片，根据计数模式和分频器配置可以实现各种计数和定时操作。
它通过与计算机接口相连接，可以广泛应用于许多需要计数和定时功能的电子设备和系统中。
第7章 可编程接口芯片(8255,8253)
R
R 驱动器
R
C口
控制口
1
1
0
0
0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0
8024H
8026H
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0
方式控制字：1 0 0 1 0 0 0 0 B=90H（方式0，A口输入，B口输出）
程序设计：开关处在高电平时，发光二极管亮；反之暗。
CODE MAIN START: SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA PROC FAR PUSH DS MOV AX,0 PUSH AX MOV AL,90H ；方式控制字 MOV DX,8026H OUT DX,AL MOV DX,8020H IN AL,DX ；读入A口开关状态 MOV DX,8022H OUT DX,AL ；B口输出 RET ENDP ENDS END START
数 据 总 线 缓冲器 片 内 总 线
计数器 0
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2
读/写控制逻辑：8253内部操作的控制电路，它从系统控制总 线上接收控制信号，然后产生8253内部操作的各种控制信号， 具体接收的控制信号/CS、 /RD、/WR 、A1、A0与8255A同理。 A1 A0： 00 ——计数器0 10 ——计数器2 01——计数器1 11——控制寄存器
2. C端口按位置位/复位控制字
D7 D6 D5
无效 特征位 0=有效 D4 D3
D2
D1
D0
例：将PC5复位，其控制字为： 00001010B（0AH） 设控制口地址为22BH，对PC5 进行复位的指令段为： MOV AL，0AH MOV DX，22BH OUT DX，AL
8253实验 微机原理与接口技术
①采用8253A通道2，工作在方式 3 ( 方波发生器方 式 )输入时钟 CLK2 为 1MHZ，输出 OUT2 要求为 1KHZ 的方波. ②写入新的初值对输出波形的影响。
8253 实验硬件接线图
实验要求
（1）掌握8253的编程方法。观察 OUT2 端输出 的波形。
（2）修改程序
使 OUT2 分别输出频率:为 500Hz、10Hz 的方 波。
定时／计数器 8253 实验
1. 实验目的
⑴ 学会 8253 芯片和微机接口原理方法。 ⑵ 掌握 8253 定时器/计数器的工作方式 和编程原理。
ห้องสมุดไป่ตู้CS
A1A0 0通道 1通道 2通道 控制口
2、实验内容
01001000B 01001101B 01001010B 01001111B
8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A 有四个端口地址。经地址译码器译码后，四个口地址 为： 48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通 道1、通道2和控制字。
（计算计数初值、观察波形）。
3、流程图
8253 实验程序（主程序）
CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE EQU 004BH TCONTRO TCON2 EQU 004AH CONTPORT EQU 00DFH DATAPORT EQU 00DEH DATA1 EQU 0500H START: JMP TCONT TCONT: CALL FORMAT CALL LEDDISP MOV DX, TCONTRO MOV AL, 0B6H OUT MOV MOV OUT MOV OUT HLT DX, DX, AL, DX, AL, DX, AL TCON2 00 AL 10H AL
8253 实验硬件接线图
实验要求
（1）掌握8253的编程方法。观察 OUT2 端输出 的波形。
（2）修改程序
使 OUT2 分别输出频率:为 500Hz、10Hz 的方 波。
定时／计数器 8253 实验
1. 实验目的
⑴ 学会 8253 芯片和微机接口原理方法。 ⑵ 掌握 8253 定时器/计数器的工作方式 和编程原理。
ห้องสมุดไป่ตู้CS
A1A0 0通道 1通道 2通道 控制口
2、实验内容
01001000B 01001101B 01001010B 01001111B
8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A 有四个端口地址。经地址译码器译码后，四个口地址 为： 48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通 道1、通道2和控制字。
（计算计数初值、观察波形）。
3、流程图
8253 实验程序（主程序）
CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE EQU 004BH TCONTRO TCON2 EQU 004AH CONTPORT EQU 00DFH DATAPORT EQU 00DEH DATA1 EQU 0500H START: JMP TCONT TCONT: CALL FORMAT CALL LEDDISP MOV DX, TCONTRO MOV AL, 0B6H OUT MOV MOV OUT MOV OUT HLT DX, DX, AL, DX, AL, DX, AL TCON2 00 AL 10H AL
接口技术06定时器计数器8253-5
0
0
0
1
1
0
传送方式
写入计数器0的初始值 写入计数器1的初始值 写入计数器2的初始值 写入控制寄存器控制字
读自计数器0的OL 读自计数器1的OL 读自计数器2的OL
五、8253 的控制字格式：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1 D0
SC1 SC0 RW1 RW0 M2
M1
M0 BCD
计数器选 择
工作方式
计数初值开始工作，见图6.5所示③。21组1
CLK
WR ① GATE
OUT
n=4
43
0 21
②
GATE OUT
0
4
4321
WR ③
n=3
GATE
OUT2 工作在1方式，进行8位二进制计数， 并设计 数 初值的低8位为BYTEL。
其初始化程序段为
MOV DX，307H
计数器：
在时钟信号作用下，进行减“1”计数，计数次数到 （减“1”计数回零），从输出端输出一个脉冲信号。
计数举例： •①对零件和产品的计数； •②对大桥和高速公路上车流量的统计，等等。
Intel8253在微机系统中可用作定时器和计数 器。定时时间与计数次数是由用户事 先设定。
2、 8253 定时与计数器与CPU的关系 8253 定时与计数操作过程与CPU相互独立，
计数器 2
GATE2 OUT2
定时器/计数器的内部结构：
①数据总线缓冲器。它是一个三态、双向 8位寄存器，用于将8253与系统数据总线 D0～D7 相连。 ②读/写逻辑。 ③控制命令寄存器。它接受CPU送来的控 制字。 ④计数器。8253有3个独立的计数器（计 数通道），其内部结构完全相同，
可编程定时器-计数器接口芯片8253A
④ 在计数过程 中，OUT引脚一 直保持低电平， 直到计数为0时， OUT变为高电平。
可编程定时器/计数器接口芯片8253A
方式0工作的特点是：
① 计数器只计一遍数。当计数减到0时，并不恢复计数初值，不开始重新计数，输出OUT变为高电平 且保持为高。只有当写入一个新的计数初值时，OUT变低，才开始新的计数。
个有效，由控制信号 RD 和WR决定是从OL中读出还
是将计数初值写入CR；当A1A0＝01和10时，分别为 计数器1和计数器2的CR和OL的公用地址；当A1A0＝ 11时，为3个计数器的3个控制寄存器的公用地址。
8253A在工作之前，在对其进行初始化
编程时，CPU将计数初值写入CR，并在时
钟 脉 冲 的 驱 动 下 送 入 CE 。 当 门 控 信 号
（3）数据总线缓冲器
• 三态、双向、8位寄存器，用于与 系统数据总线相连，是8253A与 CPU进行信息传送的通道。
（4）读/写控制逻辑
• 接收来自CPU的控制信号，用于 控制8253A内部寄存器的读/写操 作。
8253A的端口选择读/写操作
可编程定时器/计数器接口芯片8253A
8253A共占用4个I/O端口地址，当A1A0＝00时为 计数器0的CR和OL的公用地址，同一时刻只能有一
8253A引脚图
（1）D7～D0：三态、双向数据线，与CPU数据总线 相连，用于传送数据。
（2）RD，WR，A0，A1和 CS：功能与8255A类似，用 于控制各个端口的读/写操作。
（3）CLK：计数脉冲输入信号，用于输入定时基准 脉冲或计数脉冲。
（4）GATE：门控输入信号，用于控制计数器的启 动或停止。
② 写入计数值由 WR 信号控制。在 WR信号的上升沿，计数初值装入计数寄存器，在 WR信号上升沿后 的下一个CLK脉冲，才开始计数。因此，如果设置计数初值为N，则输出信号OUT在写入初值后经过N＋1 个CLK脉冲后才变为高电平。
第七章 常用可编程接口芯片8253
方式3： 方式 ：方波发生器
方式3 方式 WR CLK GATE 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4
OUT
方式3和方式 的输出都是周期性的 方式 和方式2的输出都是周期性的，它们 和方式 的输出都是周期性的， 的主要区别是：方式3在计数过程中输出有 的主要区别是：方式 在计数过程中输出有 一半时间为高，另一半时间为低。 一半时间为高，另一半时间为低。 若计数值为N，则方式3的输出为方波 的输出为方波， 若计数值为 ，则方式 的输出为方波，周 期是N个 脉冲。 期是 个CLK脉冲。在这种方式，当CPU设 脉冲 在这种方式， 设 置控制字后，输出将为高，在写完计数值 置控制字后，输出将为高， 后就自动开始计数，输出保持为高； 后就自动开始计数，输出保持为高；当计 数到一半计数值时，输出变为低， 数到一半计数值时，输出变为低，直至计 数到0，输出又变高，重新开始计数。 数到 ，输出又变高，重新开始计数。
第7章 微型机接口技术
可编程定时/记数器 可编程定时 记数器 可编程并行接口 串行通信和串行接口 *模拟通道接口 模拟通道接口
概述
I/O接口的功能： 接口的功能： 接口的功能 地址译码和I/O设备选择 地址译码和 设备选择 信息的输入与输出 数据的缓冲及锁存 信息的转换
可编程定时/计数器 可编程定时 计数器
可编程的硬件定时
– 软件硬件相结合、用可编程定时器芯片构成一个方便 软件硬件相结合、 灵活的定时电路 – 具有多种工作方式、能够输出多种控制信号 具有多种工作方式、
8253/8254定时计数器 定时计数器
3个独立的 位计数器通道 个独立的16位计数器通道 个独立的 每个计数器有6种工作方式 每个计数器有 种工作方式 按二进制或十进制（ 按二进制或十进制（BCD码）计数 码