计数器定时器8253资料
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微机第9章8253
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。
微机原理 可编程计数器定时器8253及应用
教材第八章内容
第八章 可编程计数器/定时器8253及应用 8-1 8253工作原理
一、8253的内部结构与引脚信号 二、8253的初始化编程
三、8253的工作方式
四、8253与系统的连接
8-2 8253的应用举例
一、8253定时功能举例 二、8253计数功能举例
1
第八章
定时/计数技术概述
计算机中常用到定时功能，如：动态RAM刷新、
第八章
二、8253的初始化编程
8253的初始化编程按顺序分两步完成：
1、写入控制字
2、写入计数初值
初始化编程的几点说明： 对3个计数通道的初始化编程没有先后顺序
若是16位数，必须用两条OUT指令来完成，且先送低8
位数据，后送高8位数据。 若计数初值为0时，要分成两次写入。0在二进制计数
18
第八章
8253方式3
4、方式3——方波发生器
时序图
计数初值为偶数时的波形
CW=16H WR CR=4 CLK GATE LSB=4
OUT
CRCE 4
CRCE 2
19
CRCE
2 4
CRCE 2 4
CRCE 2 4
4
第八章
8253方式3 计数初值为奇数时的波形
CW=16H WR
LSB=5 CR=5
CLK GATE
OUT CRCE 5 4 CRCE 2 5 CRCE CRCE 4 2 5
2
5
20
第八章
8253方式4
5、方式4——软件触发选通
时序图
CW=18H WR
LSB=2 CR=2
LSB=2 CR=2
CLK GATE OUT CRCE 2 1 CRCE 0 2 1 0 0
第八章 可编程计数器/定时器8253及应用 8-1 8253工作原理
一、8253的内部结构与引脚信号 二、8253的初始化编程
三、8253的工作方式
四、8253与系统的连接
8-2 8253的应用举例
一、8253定时功能举例 二、8253计数功能举例
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第八章
定时/计数技术概述
计算机中常用到定时功能，如：动态RAM刷新、
第八章
二、8253的初始化编程
8253的初始化编程按顺序分两步完成：
1、写入控制字
2、写入计数初值
初始化编程的几点说明： 对3个计数通道的初始化编程没有先后顺序
若是16位数，必须用两条OUT指令来完成，且先送低8
位数据，后送高8位数据。 若计数初值为0时，要分成两次写入。0在二进制计数
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第八章
8253方式3
4、方式3——方波发生器
时序图
计数初值为偶数时的波形
CW=16H WR CR=4 CLK GATE LSB=4
OUT
CRCE 4
CRCE 2
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CRCE
2 4
CRCE 2 4
CRCE 2 4
4
第八章
8253方式3 计数初值为奇数时的波形
CW=16H WR
LSB=5 CR=5
CLK GATE
OUT CRCE 5 4 CRCE 2 5 CRCE CRCE 4 2 5
2
5
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第八章
8253方式4
5、方式4——软件触发选通
时序图
CW=18H WR
LSB=2 CR=2
LSB=2 CR=2
CLK GATE OUT CRCE 2 1 CRCE 0 2 1 0 0
第08章可变程计数器8253及其应用
0 0----对计数器进行锁存 0 1----只读/写低8位字节 1 0----只读/写高8位字节 1 1----先读/写低8位字节,
再读/写高8位字节.
M2 M1 M0 000 001 x10 x11 100 101
模式选择 模式0 模式1 模式2 模式3 模式4 模式5
8253内部包含3个完全相同的计数器／定 时器通道，对3个通道的操作完全是独立的。
① 在计数过程中，当GATE变为低电平时，将迫使 OUT变为高电平，并禁止计数；GATE从低电平 变为高电平，也就是GATE端产生上升沿时，则在 下一个时钟脉冲时，把预置的计数初值装入计数 器，从初值开始递减计数。门控信号GATE可用来 使多个计数器同步。
② 在操作过程中，任何时候都可由CPU重新写入新 的计数值，它不会影响当前计数过程的进行。只 有下一个计数周期才会按新写入的初值计数。
每个通道都包含一个8位的控制字寄存器、 一个16位的计数初值寄存器、一个计数器 执行部件(实际的计数器)和一个16位的输 出锁存器。
执行部件实际上是一个16位的减法计数器， 不能直接对其进行读写操作。
对计数器0～2的写入操作实际是写各自的 计数初值寄存器。
对计数器0～2的读出操作实际是读各自的 计数输出锁存器，计数输出锁存器的值常 跟随计数执行部件变化。
计数器2： CLK2，GATE2，OUT2
8253 编程结构
4. 控制寄存器 8253控制寄存器的格式
SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
1--计数值为BCD码格式 0--计数值为二进制格式
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
另一方法是在读出数据之前，先锁存当前计数值。 当需要读取计数器的现行值时，先向8253送一个 锁存命令，即把RL1RL0=00的控制字写入8253的 控制字端口，锁存命令字中的SC1SC0用来确定要 锁存的是哪一个计数器，锁存命令字的低4位对锁 存命令无影响，可以将它们置为0。 8253立即把 指定计数器的当前计数值锁存到输出锁存器中。
第10章-可编程定时计数器8253概要
通道2：fCLK2 = 1MHz, T = 50ms N =fCLK2 × T =1MHz × 50ms = 50000= C350H
21
确定各通道控制字
读写高低字节 通道0： 方式3
BCD码计数
SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
0 0 1 1 011 1 37H
读写高低字节 通道1： 方式3
29
10.3 8253 的工作方式
共同遵守的3个基本原则： ● 控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复 位，输出端OUT进入初始状态 ● GATE信号是上升沿起作用，GATE信号的作用是 在下一个CLK周期的下降沿生效 ● 计数初值装入计数器和减1计数都是在输入脉冲的 下降沿有效的
30
10.3 8253 的工作方式
11 先读/写低8位，后读/写高8位计数值 15
10.2 8253 的编程
8253的计数初值
当输出信号为连续的周期波时：假设计数器输入信 号CLK的频率为fCLK，要求OUT端输出信号的频率为 fOUT，则计数初值N的计算公式为
N = fCLK ÷ fOUT 当计数器/定时器工作在一次性有效的定时方式时：如 希望的定时时间为T，则计数初值 N的计算公式为：
5
8254芯片
3
NUIST
10.1 8253 的引脚功能和编程结构
8253的主要功能 ● 3个独立的16位计数器 ● 每个计数器都可以按二进制或BCD码计数 ● 每个通道的计数频率可达2MHz ● 每个计数器都具有6种不同的工作方式 ● 每个计数器的计数初值都可以通过编程设置 ● 所有的输入输出都与TTL兼容
4
10.1 8253 的引脚功能和编程结构
8253的引脚功能
21
确定各通道控制字
读写高低字节 通道0： 方式3
BCD码计数
SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
0 0 1 1 011 1 37H
读写高低字节 通道1： 方式3
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10.3 8253 的工作方式
共同遵守的3个基本原则： ● 控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复 位，输出端OUT进入初始状态 ● GATE信号是上升沿起作用，GATE信号的作用是 在下一个CLK周期的下降沿生效 ● 计数初值装入计数器和减1计数都是在输入脉冲的 下降沿有效的
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10.3 8253 的工作方式
11 先读/写低8位，后读/写高8位计数值 15
10.2 8253 的编程
8253的计数初值
当输出信号为连续的周期波时：假设计数器输入信 号CLK的频率为fCLK，要求OUT端输出信号的频率为 fOUT，则计数初值N的计算公式为
N = fCLK ÷ fOUT 当计数器/定时器工作在一次性有效的定时方式时：如 希望的定时时间为T，则计数初值 N的计算公式为：
5
8254芯片
3
NUIST
10.1 8253 的引脚功能和编程结构
8253的主要功能 ● 3个独立的16位计数器 ● 每个计数器都可以按二进制或BCD码计数 ● 每个通道的计数频率可达2MHz ● 每个计数器都具有6种不同的工作方式 ● 每个计数器的计数初值都可以通过编程设置 ● 所有的输入输出都与TTL兼容
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10.1 8253 的引脚功能和编程结构
8253的引脚功能
8.3计数器8253
8.3 可编程计数器/定时器8253
8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5
计数器/定时器概述 8235的内部构造和引脚 8253的控制字和编程命令 8235的工作方式 8235的应用
8.3.1 计数器/定时器概述
在计算机系统中，常要用到定时信号，如：计算机 系统中的日历、时钟信号源，动态存储器需要定时刷 新，计算机实时控制系统中，要对被控对象定时采样 等等，都需要定时信号。一般来说，产生定时信号的 方法有两种：
2〕1个8位的控制存放器。 3〕既可作二进制计数/又可作十进制〔BCD码〕
计数。
4〕每个计数器有六种工作方式，通过编程设置。 5〕允许输入的最高频率2.6MHZ。
2、8235的构造和引脚
〔一〕与外设相连的局部 计数器0、计数器1、计数器2。
计数器0
16位计数初值寄存器 高8位 低8位
CLK GATE
进展寻址。 8086：连系统地址总线的A2、A1。 8088：连系统地址总线的A1、A0。
A1 A0 00 01 10 11
寻址 计数器0 计数器1 计数器2 控制寄存器端口
CS RD WR A1 A0 0 1 0 00 0 1 0 01 0 1 0 10 0 1 0 11 0 0 1 00 0 0 1 01 0 0 1 10
4、方式3：方波发生器
特点： 〔1〕当N〔初值〕为偶数时：
前N/2个时钟周期，OUT=高电平； 后N/2个时钟周期，OUT=低电平。 当N〔初值〕为奇数时： 前(N+1)/2个时钟周期，OUT=高电平； 后(N－1)/2个时钟周期，OUT=低电平。 〔2〕门控信号： GATE =1，允许计数。
，从计数初值重新计数。
6、方式5：硬件触发的选通信号发生器
8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5
计数器/定时器概述 8235的内部构造和引脚 8253的控制字和编程命令 8235的工作方式 8235的应用
8.3.1 计数器/定时器概述
在计算机系统中，常要用到定时信号，如：计算机 系统中的日历、时钟信号源，动态存储器需要定时刷 新，计算机实时控制系统中，要对被控对象定时采样 等等，都需要定时信号。一般来说，产生定时信号的 方法有两种：
2〕1个8位的控制存放器。 3〕既可作二进制计数/又可作十进制〔BCD码〕
计数。
4〕每个计数器有六种工作方式，通过编程设置。 5〕允许输入的最高频率2.6MHZ。
2、8235的构造和引脚
〔一〕与外设相连的局部 计数器0、计数器1、计数器2。
计数器0
16位计数初值寄存器 高8位 低8位
CLK GATE
进展寻址。 8086：连系统地址总线的A2、A1。 8088：连系统地址总线的A1、A0。
A1 A0 00 01 10 11
寻址 计数器0 计数器1 计数器2 控制寄存器端口
CS RD WR A1 A0 0 1 0 00 0 1 0 01 0 1 0 10 0 1 0 11 0 0 1 00 0 0 1 01 0 0 1 10
4、方式3：方波发生器
特点： 〔1〕当N〔初值〕为偶数时：
前N/2个时钟周期，OUT=高电平； 后N/2个时钟周期，OUT=低电平。 当N〔初值〕为奇数时： 前(N+1)/2个时钟周期，OUT=高电平； 后(N－1)/2个时钟周期，OUT=低电平。 〔2〕门控信号： GATE =1，允许计数。
，从计数初值重新计数。
6、方式5：硬件触发的选通信号发生器
定时计时器8253
2013-7-9
微型计算机原理与应用
4
计数器/定时器8253
可编程定时/计数器的主要用途有： ① 以均匀分布的时间间隔中断分时操作系统， 以便
切换程序。 ② 向I/O设备输出精确的定时信号， 该信号的周期 由程序控制。 ③ 用作可编程波特率或速率发生器。 ④ 检测外部事件发生的频率或周期。 ⑤ 统计外部事件处理过程中某一事件发生的次数。 ⑥ 在定时或计数达到编程规定的值之后， 产生输出 信号， 向CPU申请中断。
2013-7-9 微型计算机原理与应用 12
计数器/定时器8253
当对8253的计数器进行读操作时,可以读出 计数值,具体实现方法有如下两种: ①使计数器停止计数时,先写入控制字,规定好 RL1和RL0(控制字的D5D4位)的状态——也 就是规定读一个字节还是读两个字节。 ②在计数过程中读计数值。这时读出当前的 计数值并不影响计数器的工作。为做到这一 点 , 首 先 写 入 8253 一 个 特 定 的 控 制 字:XX00××××。这是控制字的一种形式。
2013-7-9 微型计算机原理与应用 18
计数器/定时器8253
8253初始化编程要求
1、8253三个端口有各自独立的地址，控制字分别对 各端口的工作方式进行控制
2、对某一个端口设置初值时，先设置控制字 3、设置初值时，要符合D5、D4的规定，分别输入计 数值，（16位计数值要用两条指令写入计数值） 4、锁存（D5D4=00）的目的是：在CPU读取计数值前 先用锁存命令锁存减1计数器的当前值，否则得不到 正确的结果，CPU取走数据后，锁存功能自动失锁 5、编程顺序：先写入控制字到控制寄存器，然后写 入计数初值到所确定的计数器端口
2013-7-9 微型计算机原理与应用 11
第七章定时_计数器8253
4
3
2
1
3
2
1
GATE=1 4 0 3 2
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7.2 定时/计数器8253-5/8254-2（续） 定时/计数器8253-5/82544）3方式——周期性方波输出 方式——周期性方波输出 ——
与方式2一样具有自动重新装载计 自动重新装载计 数初值的功能，与方式2的区别仅 数初值 触发方式： 触发 触发方式：写入初值后，WR＝ 在于输出波形不同 输出波形： 输出波形：输出占空比为1:1或近似1:1的方波。初值为偶数时，前半周为高电 平，后半周为低电平；初值为奇数时，前一半加1的计数过程中为高电平 GATE作用 作用： ，停止，＝ ，重新开始 GATE作用：＝1，允许；＝0，禁止；＝ 计数过程中写入新初值： 计数过程中写入新初值：计数器回零，输出完整的方波后，再开始新过程
A1A0 选中通道 0 0 0 1 1 0 1 1 T0 T1 T2 T3
A0～A1：端口选择线，接收CPU的低位地址，用于8253被选中时，选择内部端口 GATE0～GATE2：T0～T2的门控信号，对计数过程进行控制，具体作用视方式而定 CLK0～CLK2：T0～T2的脉冲输入，允许计数时，8253的Ti对CLKi输入的脉冲进行减 1计数 OUT0～OUT2：T0～T2的输出信号，Ti减为0，OUTi输出有效，输出波形视方式而定
16位计数初值寄存器 装入/读出初值 LSB MSB 通道的内部结构
本章首页
7.2 定时/计数器8253-5/8254-2（续） 定时/计数器8253-5/8254读写控制逻辑： 读写控制逻辑：接收CPU的地址、读/写信号，选中一个端口并确定传送方向
2. 计数初值 操作 WR RD A1 A0 PC机 实验台 逆 减 0 1 0 0 加载T0（向T0写入初值） 40H 304H 8253/8254是逆计数器（减1 0 1 0 1 加载T1（向T1写入初值） 41H 305H 计数器），减1计数器减为0 时输出有效 0 1 1 0 加载T2（向T2写入初值） 42H 306H
第八章-计数器定时器8253
1、硬件串联
CLK0 GATE0 OUT0
+5V CLK1
GATE1 OUT1
2、软件计数，开辟内存单元
例4 利用8253提供可编程的采样信号 （P322） C/T0,时钟频率F， 初值L，模式2 C/T1,时钟频率？ ，初值M，模式1 C/T2,时钟频率F ，初值N，模式3
第8章：8.2 8253在IBM PC系列机上的应用 8253
§8.2 可编程计数器/定时器8253
§8.2 可编程计数器/定时器8253 一、8253的结构和工作原理
8254是8253的改进型
§8.2 可编程计数器/定时器8253
D7～D0
数据总线 缓冲器
内
RD
部
WR
读写控制
A0
逻辑
数
A1
据
CS
总
控制字
寄存器
线
计数器0 计数器1 计数器2
CLK 0 GATE 0 OUT 0
01 计数器101 只读写低字节001 方式1
10 11
计数器2 10 非法 11
只读写高字节010 先后读读写写低高字字节节011100101
方式2 方式3 方式4 方式5
0 二进制 1 十进制
控制字写入控制字I/O地址（A1A0＝11）
示例
第8章：2. 写入计数值
选择二进制时
计数值范围：0000H～FFFFH 0000H是最大值，代表65536
器(方式3)，要求输出为10个时钟周期的方 波，写出所需的命令字。
设8253的地址：0060H~0066H
MOV AL, 01010111B OUT 66H， AL MOV AL， 10H OUT 62H， AL