第七章 8253应用举例_2012
8253工作方式以及应用举例
第27课 8253工作方式以及应用举例8253的六种工作方式，8253的实际应用举例。
本课主题:教学目的:掌握8253六种工作方式的特点以及使用方法，通过实际应用举例强化8253的使用方法。
教学重点:8253的硬件连接和软件初始化方法。
教学难点:8253的在系统中的应用。
授课内容:8253的每个通道都有6种不同的工作方式，下面分别进行介绍。
1.方式0--计数结束中断方式(Interrupt on Terminal Count)2.方式1--可编程单稳态输出方式(Programmable One-short)3.方式2--比率发生器(Rate Generator)4.方式3--方波发生器(Square Wave Generator)5.方式4--软件触发选通(Software Triggered Strobe)6.方式5--硬件触发选通(Hardware Triggered Strobe)由上面的讨论可知，6种工作方式各有特点，因而适用的场合也不一样。
现将各种方式的主要特点概括如下:对于方式0，在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后，输出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。
其余5种方式写入控制字后，输出均变高。
方式0可用来实现定时或对外部事件进行计数。
方式1用来产生单脉冲。
方式2用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲的周期相同。
方式3用于产生连续的方波。
方式2和方式3都实现对时钟脉冲进行n分频。
方式4和方式5的波形相同，都在计数器回0后，从OUT端输出一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。
但方式4由软件(设置计数值)触发计数，而方式5由硬件(门控信号GATE)触发计数。
这6种工作方式中，方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。
如果要通道再次按此方式工作，必须重新装入计数值。
对于方式2、3和5，在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器。
8.2 8253的应用举例一、8253定时功能的应用例子1(用8253产生各种定时波形在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHz。
8253应用举例
Y2#
A8 A9 A6 A074源自S138 G1 G2A# G2B#
3)
3
MOV AL，00110111B；T/C0 ， ； OUT 96H，AL 96H， MOV AX, 8000H OUT 90H，AL 90H， MOV AL, AH OUT 90H，AL 90H， MOV AL，01110111B；T/C1 ， ； MOV AX, 9H OUT 92H，AL 92H， MOV AL, AH OUT 92H，AL 92H，
7
六、 8253应用举例 应用举例
例1：现有一个高精密晶体振荡电路，输 现有一个高精密晶体振荡电路， 出信号是脉冲波，频率为1MHz 1MHz。 出信号是脉冲波，频率为1MHz。要求利用 8253做一个秒信号发生器 做一个秒信号发生器， 8253做一个秒信号发生器，其输出接一发 光二极管， 0.5秒点亮 0.5秒熄灭的方 秒点亮， 光二极管，以0.5秒点亮，0.5秒熄灭的方 式闪烁指示。 8253的通道地址为80H～ 的通道地址为80H 式闪烁指示。设8253的通道地址为80H～ 86H（偶地址） 86H（偶地址）
1.分频器设计 1.分频器设计
8253应用举例 8253应用举例
地址40H~43H)将5MHz的脉冲变为 的脉冲变为1Hz的脉冲。 的脉冲。 用8253(地址 地址 将 的脉冲变为 的脉冲 初值=f 初值 CLK/fOUT=5×106＞65536，怎么办？ × ，怎么办？ 需要2个 级联， 采用方式3产生连续分频方波 产生连续分频方波， 需要 个T/C级联，T/C0采用方式 产生连续分频方波， 级联 采用方式2产生 产生1Hz脉冲。两个 脉冲。 做T/C1的CLK，T/C1 采用方式 产生 ， 脉冲 ， ； T/C的GATE统一控制。 MOV AL，00110111B；T/C0 统一控制。 的 统一控制
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
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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
8253、8255应用举例
8255应用举例
8255A在IBM PC/XT上的应用
1.打印机接口的信号与时序 主机把数据送给引脚DATA0～DATA7 同时送出数据选通信号STROBE* 打印机在BUSY信号线上发出忙信号 打印机处理好输入的数据时 撤消忙信号 同时又送出一个响应信号ACK*
2.用8255A方式0与打印机接口
;从PC7送出控制低脉冲 ;置STROBE*＝0 ;产生一定宽度的低电平 ;置=1 ;最终，STROBE*产生低脉 冲信号
;打印子程序：返回 pop dx pop ax ret printc endp
3.用8255A方式1与打印机接口
8255A方式1与打印机接口时序配合
8255A的初始化 mov dx,0f003h mov al,0a0h out dx,al mov al,0ch out dx,al …… mov cx,counter mov bx,offset buffer call prints ;打印子程序：输出 prints proc push ax push dx print1: mov al,[bx] mov dx,0f000h out dx,al
;检测（PC7）为1否? ;为0，说明打印机没有响应，继续检测 ;为1，说明打印机已接受数据 ;准备取下一个数据输出 ;打印结束，恢复寄存器 ;返回
;使INTEA（PC6）为0，禁止中断
;打印字节数送CX ;取字符串首地址 ;调用打印子程序
;保护寄存器ov dx,0f002h print2: in al,dx test al,80h jz print2 ;打印子程序：返回 inc bx loop print1 pop dx pop ax ret prints endp
扬声器开 speakon
8253定时功能的应用例子
8.2.1 8253定时功能的应用例子 1、用8253产生各种定时波形 在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片，通道
的基地址为310H，所用的时钟脉冲频率为1MHZ，要求三个计
数通道分别完成： （1）通道0工作于方式3，输出频率为2KHZ的方波； （2） 通道1产生宽度为480µ s的单脉冲； （3）通道2用硬件方式触发，输出单脉冲，时间常数为26。
图8.11 8253定时波形产生电路
各通道时间常数确定 通道0：=1MHZ/2KHZ=500 通道1：=480US/1US=480 通道2：=26
五、8253的应用
3. 以2MHz输入8253，实现每5秒定时中断（设8253端口地址 40H~43H） 分析：8253最大初值65536，CLK=2MHz可实现最大时间间隔
65536/(2106)=32.769ms
所以需要两个计数器串联，一个计数器的输出作为另一个计数 器的输入
五、8253的应用
AL, 04H
；写低8位
0F2H, AL
；写高8位
8253应用讲解
五、8253的应用
3. 以2MHz输入8253，实现每5秒定时中断（设8253端口地址 40H~43H） 分析：8253最大初值65536，CLK=2MHz可实现最大时间间隔
65536/(2106)=32.769ms
所以需要两个计数器串联，一个计数器的输出作为另一个计数 器的输入
MOV AL，80H OUT 83H，AL
微原实验报告8253
华北电力大学实验报告||实验名称 8253应用课程名称微机原理及应用||专业班级：自动化1202 学生姓名：屈言雪学号： 201202020222 成绩：指导教师：程海燕实验日期： 2014/12/16一、实验目的及要求：实验目的：(1) 学习可编程定时/计数器8253的工作原理及工作方式；（2）掌握使用8253的应用编程方法，并设计出相应电路在实验箱上正确连接；（3）熟练掌握WAVE6000实验系统的使用实验要求：1、基本要求：利用8253输出周期为1秒的方波。
2、在8259的IR2端输入中断请求信号，该信号由8253的方波信号产生（频率1Hz）。
每来一个上升沿，申请中断一次，CPU响应后通过输出接口74LS273使发光二极管亮，第1次中断，LED0亮，第2次中断，LED1亮，…… 第8次中断，LED7亮，中断8次后结束。
二、实验设备1.计算机b6000微机实验箱3.导线若干三、实验内容1、基本要求：利用8253输出周期为1秒的方波。
2、在8259的IR2端输入中断请求信号，该信号由8253的方波信号产生（频率1Hz）。
每来一个上升沿，申请中断一次，CPU响应后通过输出接口74LS273使发光二极管亮，第1次中断，LED0亮，第2次中断，LED1亮，…… 第8次中断，LED7亮，中断8次后结束。
四、实验步骤1、Proteus中的设计：（1）连接好8086与74LS373，如图：（2）设置38译码器译码：根据74LS273地址为8000H，知A15-A0只有A15为1、其余全为0时，即Y0有效时选中273；8259的地址为9000H，Y1有效时选中8259；8253的地址为A000H，Y2有效时选中8253；将38译码器的A、B、C端口分别接地址A12、A13、A14，使能端E1接A15，E2、E3都接地，如图：（3）连线8259，注意8259的A0要连接8086的A1，因为8259的数据端连接8084的低八位数据线，即偶存储体，因此8086的A0一直为0，若用8259的A0连8086的A0，则不能选中8259的奇地址端口；但在实验室中，由于使用的是只有8位的8088，用8088的A0连接8259的A0即可；使能端连接Y1，8259的地址为9000H，即A15-A12分别为1001，38译码器Y1有效选中8259；8259IR2端接8253的OUT1，表示将方波信号送入IR2申请中断，相当于开关的作用；如图：273，MR接电源的原因：MR只有接电源时，273才具有锁存功能。
微机原理与接口技术_第7章8253
§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号
然后，开始递减计数。即每输入一个时钟脉冲，计数
器的值减1，当计数器的值减为0时，便从OUT引脚输出 一个信号。输出信号的波形主要由工作方式决定，同 时还受到从外部加到GATE引脚上的门控信号控制，它 决定是否允许计数。 当用8253作外部事件计数器时，在CLK脚上所加的计 数脉冲是由外部事件产生的，这些脉冲的间隔可以是 不相等的。 如果要用它作定时器，则CLK引脚上应输入精确的时 钟脉冲。这时，8253所能实现的定时时间，决定于计 数脉冲的频率和计数器的初值，即 定时时间＝时钟脉冲周期tc×预臵的计数初值n
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§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 ③引脚 8253的3个计数器都各有3个引脚，它们是：
CLK0~CLK2：计数器0~2的输入时钟脉冲从这里输
入。频率不能大于2MHz。
OUT0~OUT2：计数器0~2的输出端。
GATE0~GATE2：计数器0~2的门控脉冲输入端。
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第七章 可编程计数器/定时器8253及其应用 ——概述 2. 不可编程的硬件定时 555芯片是一种常用的不可编程器件，加上外接电阻和电 容就能构成定时电路。这种定时电路结构简单，价格 便宜，通过改变电阻或电容值，可以在一定的定时范 围内改变定时时间。但这种电路在硬件已连接好的情 况下，定时时间和范围就不能由程序来控制和改变， 而且定时精度也不高。 3. 可编程的硬件定时 ①可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断 方法控制定时，定时时间和范围完全由软件来确 定和改变，并由微处理器的时钟信号提供时间基 准，这种时钟信号由晶体振荡器产生，故计时精
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§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 8253输入信号组合的功能表
8253与8255的应用举例
；发长音 LOP： MOV BL，LONG1 CALL SSP
；查ESC键，停止发声 程序3/4 MOV AH，0BH INT 21H CMP AL，00H JE CONTINUE1；无键按下，发短音 MOV AH，08H；等待从键盘输入一个字符 INT 21H CMP AL，1BH；是ESC，停止发声 JE QUIT ；发短音 CONTINUE1：MOV BL，SHORT1 CALL SSP JMP LOP ；关闭扬声器，并退出 QUIT：IN AL，61H AND AL，0FCH OUT 61H，AL MOV AL，AH OUT 61H，AL
程序2/4
；关闭扬声器 IN AL，61H；读入8255 PB口原输出值 AND AL，0FCH；置PB0和PB1为0，关闭GATE2和与门 OUT 61H，AL
；查任意键，启动发声器 WAIT1：MOV AH，0BH；判断是否有任意键按下？ INT 21H CMP AL，00H JE WAIT1；无键，则等待；否则发长音。
结果利用发光二极管显示，与 82538253 片选信号从译码器 的CLK2已接好 Y1 1.19MHZ 引入， 8253的 304 out 信号 ～ 信号连接 307H
工作方式？ 用到几个通道？初始值？ 硬件连线？ 编程？
8253与8255的应用举例
1.要求 利用定时/计数器8253发600Hz的长/短音。按任意键，开启 发声；按ESC键，停止发声。8253的输入时钟CLK的频率为 1.9318MHz. 2. 分析 根据题意，有两个工作要做，一是声音的频率应满足 600Hz，二是发声持续的长短的控制。 （1）计数初值的确定： C=1.19318X106Hz/600= 1983 (2)长/短音的控制：设置延时常数寄存器BL，改变它，可以改 变延时时间； （3）扬声器的开/关控制：设置一个与门，利用8255A PB0,PB1引脚分别控制8253-GATE和与门的开关。 3.设计 （1）硬件设计
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MOV AL, 01000000B
OUT 43H, AL ; 发锁存读的命令
IN
AL, 41H ；先读低8位
MOV AH, AL
IN
AL, 41H ；后读高8位
XCHG AH, AL
8253应用举例
1、硬件电路设计
➢ 地址译码电路设计 例1
➢ 地址译码电路设计 例2
2、“定时波形产生电路” 设计举例(做补充作 业)
➢ 硬件电路（1ms定时中断） 注：图中地址译码电路设计有误，重新修改。
➢ 编程： （1）8253初始化（1ms定时中断） ：
通道1：方式3 (或方式2 )，2进制计数 输入时钟1.193MHz，输出方波1kHz 计数初值：1.193MHz / 1kHz = 1193
初始化程序：
MOV OUT MOV OUT MOV OUT
键按下时，发声；键松开时，停止发声。 用BIOS中断：INT 16H AH=0
判得到的AH(键盘扫描码)的b7位
AL, 01110110B 43H, AL AX, 1193 41H, AL AL, AH 41H, AL
（2）设置中断向量：
CLI
MOV
AX, SEG IR2_SUB
MOV
DS, AX
MOV
DX, OFFSET IR2_SUB
MOV
AL, 72H
MOV
AH, 25H
INT
21H
STI
（3）设置中断屏蔽字：
某8086系统中，8253的口地址为40h~43h，8259的 口地址为20h~21h，中断类型码为70h~77h。8253计数 器1的输入时钟为1.193MHz，定时输出中断请求信号至 8259的IR2。在中断服务程序中对中断次数计数，存在 IR2_COUNT单元中。要求： 1）设计硬件电路 (分1ms和1s定时中断两种情况); 2）编写8253初始化程序(分1ms和1s定时中断两种情况); 3）编程设置中断向量，设置中断屏蔽字； 4）编写中断服务程序。
➢ 硬件电路图
➢ 地址译码电路
➢ 8253通道0初始化程序 通道0：方式3，2进制计数 输入时钟2MHz，输出方波2KHz
计数初值：2MHz / 2KHz = 1000
初始化程序：
MOV OUT MOV OUT MOV OUT
AL, 00110110B 43H, AL AX, 1000 40H, AL AL, AH 40H, AL
1个计数器不够计数，怎么办？
→ 2个计数器级联 补充作业：做“1s定时中断”的情况
4、8253在PC机中的应用
PB1PB0=11时，计数器2输出的方波信 号才能送到扬声器，扬声器才能发声。
➢ 编程举例——产生频率为f的通用发声程序
思考：
用键盘模拟“电子琴” 1）将电子琴发声的各频率对应的计数值做成表 2）根据键盘输入的数字查表得到计数值 3）设置8253计数器2的计数初值 4）设置8255的PB0PB1，控制扬声器发声
8253编程方法
➢ 8253初始化程序 通道1：方式3，BCD码计数 计数初值：1250
初始化程序：
MOV
AL, 01110111B
OUT
43H, AL
MOV
AX, 1250H
OUT
41H, AL
MOV
AL, AH
OUT
41H, AL
如果是二进制计数，计数初值如何设置？
➢ 读取计数值程序 要先锁存，才能读到稳定的计数值。
➢ 8253通道1初始化程序
通道1：方式2，2进制计数 输入时钟2MHz，输出负脉冲40KHz
计数初值：2MHz / 40KHz = 50
初始化程序：
MOV OUT MOV OUT
AL, 01010100B 43H, AL AL, 50 41H, AL
➢ 8253通道2初始化程序 通道2：方式1，BCD码计数
IN
AL, 21H
AND
AL, 11111011B
OUT
21H, AL
（4）中断服H
INC
MOV
OUT
POP
IRET
AX IR2_COUNT AL， 20H 20H，AL AX
思考：
定时1s中断，计数值= 1.193MHz / 1Hz = 1193000＞65536
输入时钟2MHz (0.5us), 输出500us宽度的单脉冲。
计数初值：500us / 0.5us = 1000
初始化程序：
MOV OUT MOV OUT MOV OUT
AL, 10110011B 43H, AL AX, 1000H 42H, AL AL, AH 42H, AL
3、“计数电路” 设计举例（做补充作业 ）