8253定时器解析
8253定时器控制1位led数码管数字递增
8253定时器是一种集成了定时和计数功能的器件，它有3个16位的定时/计数通道，可以分别独立工作，也可以协同工作。
在本实验中，我们将通过8253定时器来控制一位led数码管，使其显示数字递增的效果。
1. 材料准备- 8253定时器- 一位led数码管- 电源- 连接线- 适配器2. 电路连接我们需要将8253定时器和led数码管连接起来。
具体的连接方式可以参考8253定时器和led数码管的 datasheet。
在连接时一定要注意极性和接线的正确性。
3. 代码编写我们使用C语言来编写控制8253定时器的程序。
我们需要包含相应的头文件，并定义8253定时器所需的控制寄存器等。
我们编写一个循环，每隔一定的时间改变8253定时器的计数值，从而控制led数码管上显示的数字递增。
具体的代码实现可以参考8253定时器的使用手册。
4. 程序调试编写完代码之后，我们通过编译、下载到目标设备并调试，确保程序能够正常运行。
在调试过程中，需要检查8253定时器和led数码管的连接是否正确，以及程序中是否存在逻辑错误等。
5. 实验效果经过以上步骤，我们可以看到led数码管上显示的数字会逐渐递增，这是通过8253定时器来控制的。
这个实验可以帮助我们更好地理解和掌握8253定时器的使用方法，也为我们后续的电子设计提供了一定的参考和基础。
通过本实验，我们不仅掌握了8253定时器的基本原理和使用方法，还锻炼了自己的动手能力和实际操作技能。
希望大家在实验的过程中能够认真对待，虚心学习，不断探索和创新，为自己的技术水平和能力提升打下坚实的基础。
8253定时器是一种非常常用的集成器件，具有非常广泛的应用领域。
在本实验中，我们将以控制led数码管显示数字递增的效果来学习和熟悉8253定时器的使用方法。
通过此实验，我们将深入了解8253定时器的工作原理，并通过实际操作来掌握其使用方法。
在材料准备阶段，我们需要准备8253定时器、一位led数码管、电源、连接线和适配器。
8253定时计数器知识点总结
8253定时/计数器知识点总结1、8253简介8253是用来测量时间或者脉冲的个数，通过计量一个固定频率的脉冲个数，将时间信息转化为数字信息，供计算机系统使用。
8253有着较好的通用性和灵活性，几乎可以在所有由微处理器组成的系统中使用。
2、性能描述（1）每个8253芯片有3个独立的16位计数器通道；（2）每个计数器通道都可以按照二进制或二—十进制计数；（3）每个计数器的计数速率可以高达2MHz；（4）每个通道有6种工作方式，可以由程序设定和改变；（5）所有的输入、输出电平都与TTL兼容。
3、结构组成结构框图如下（1）数据总线缓冲器8253内部实现与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器，用以传送CPU向8253的控制信息、数据信息以及CPU从8253读取的状态信息，包括某一时刻的实时计数值。
（2）读写逻辑控制控制8253的片选及对内部相关寄存器的读/写操作，它接收CPU发来的址地信号以实现片选、内部通道选择以及对读/写操作进行控制。
（3）控制寄存器在8253的初始化编程时，由CPU写入控制字，以决定通道的工作方式，此寄存器只能写入，不能读出。
（4）计数通道0号、1号、2号三个独立的、结构相同的计数器/定时器通道，每个通道包含一个16位计数寄存器存放计数初始值，一个16位的减法计数器，一个16位的锁存器。
锁存器在计数器工作的过程中，跟随计数值的变化。
接收到CPU的读计数值命令时，锁存计数值，供CPU读取。
读取完毕之后，输出锁存器又跟随减1计数器变化。
另外，计数器的值为0的状态，还反映在状态锁存器中，可供读取。
4、引脚说明与CPU 的接口信号：（1）D0—D7：双向三态数据线,与CPU 相连用以传送数据、控制字以及状态信息。
（2）CS :片选输入信号,低电平有效。
（3）W R RD ,：读/写控制信号,低电平有效。
（4）10,A A ：8253的内部计数器和一个控制寄存器的编码选择信号,其功能如下:10,A A 与其他控制信号,如CS ，W R RD ,共同实现对8253的寻址，如下图：8253寻址读写操作逻辑表与外部设备的接口信号（1）CLK 0、1、2：时钟脉冲输入端，输入定时脉冲或计数脉冲信号，CLK最高频率可达2MHz。
8253定时
8253定时/计数器实验一、实验目的了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系，掌握8253工作方式以及编程方法。
二、实验内容编程将8253定时器0设定为方式3，定时器1设定在方式2，定时器2设定在方式2，定时器0输出作为定时器1的输入，定时器1的输出作为定时器2的输入，定时器2的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停闪烁。
1.8253是一种可编程计数器/定时器，它是用软、硬技术结合的方法实现定时和计数控制。
其主要有以下特点：①有3个独立的16位计数器，每个计数器均以减法计数。
②每个计数器都可按二进制计数或十进制（BCD码）计数。
③每个计数器都可由程序设置6种工作方式。
④每个计数器计数速度可以达2MHz。
⑤所有I/O都可与TTL兼容2.8253部分管脚的功能简介：D0-D7——数据总线缓冲器A0-A7——地址输入线，用来选择3个计数器和控制寄存器中的一个。
CLK——时钟脉冲输入端。
计数脉冲加到CLK输入端，可进行二进制或十进制减1的计数。
GATE——门控脉冲输入，用以控制计数或复位。
通常当其为低电平时，禁止计数器的工作，即此输入信号即可完成外部触发启动定时作用，又可用于中止计数或定时作用。
OUT——计数到零或定时时间到脉冲输出。
当预置的数值减到零时，从OUT输出端输出一信号，在不同的方式下，可输出不同形式的信号。
可以用作中断请求，也可用作周期性的负脉冲或方波输出。
三、实验内容及步骤本实验需要用到单片机最小应用系统CPU模块（F1区）、8253模块（H3区）、时钟发生电路模块（C4区）和计数器/频率计（A4区）。
1.用导线单片机最小应用系统P2.0、P2.1、P2.7、RD、WR分别接8253的A0、A1、CS-8253、RD、WR；单片机最小应用系统的P0口JD4F接8253模块的D0-7口JD0H，时钟发生电路模块的250kHz接8253模块的CLK0； GATE0接+5V，OUT0接计数器/频率计（A4区）的F IN 。
定时计数器8253课件
20010.12
定时计数器8253
3
计数通道
• 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: 计数器的输出信号，一般与计数溢出有关。
• 工作原理：
• 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
• 分为4部分，通道选择、计数器读/写方式、工作方式和计
数码的选择。
计数器选择（SC1、SC0）
计数器读/写方式（RLl、RL0）
20010.12
定时计数器8253
9
• 计数器的锁存操作
• 8253一旦初始化后，就不需要CPU参与而自动计数。为了 读出计数值时不干扰实际计数过程，同时读出的值又是稳 定的，就要求对通道计数器中的计数值进行锁存。
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 R D 和写信号W R 由CPU提供，低电平
有效。
20010.12
定时计数器8253
7
8253的管脚分配
• 通道管脚
• CLKn：通道n的脉冲输入管脚．外部事件
或定时脉冲由这三个管脚输入；
OUT 8253控制口，AL
MOV AL，40H
；置8253通道0时间常数,
OUT 通道0端口，AL ; 第一次写初始计数值的低8位，
MOV AL，38H
; 第二次写高8位。3840H=14400秒=4小时
OUT 通道0端口，AL
……
中断程序中有关程序段如下：
……
MOV AL,00000001B ；8255置位/复位控制字，使PC0＝1
8253可编程计数器定时器
8253的工作原理简介8253可编程计数器/定时器的工作频率为0～2MHz，它有3个独立编程的计数器，每个计数器有三个引脚，分别为时钟CLK、门控GATE、计数器和计时结束输出OUT；每个计数器分别有6种工作方式。
下面针对使用到的两种工作方式——方式1和方式2的工作原理［1］进行简述。
方式1：可编程单稳，即由外部硬件产生的门控信号GATE触发8253而输出单稳脉冲。
计数器装入计数初值后，在门控信号GATE由低电平变高电平并保持时，计数器开始计数，此时输出端变成低电平并开始单稳过程。
当计数结束时，输出端OUT转变成高电平，单稳过程结束，在OUT端输出一个单稳脉冲。
硬件再次触发，OUT 端可再次输出一个同样的单稳脉冲。
单稳脉冲的宽度由装入计数器的计数初值决定。
在WR 信号的上升沿(CPU写控制字之后)，输出端OUT保持高电平(若OUT原为低电平则变为高电平)。
CPU写入计数值后，计数器并不马上开始计数，而要等到门控信号GATE启动之后的下一个CLK的下降沿才开始。
在整个计数过程中，输出端OUT保持低电平，直至计数值至0，OUT变为高电平为止。
方式2：速率发生器，其功能如同一个N分频计数器。
其输出是将输入时钟按照N计数值分频后得到的一个连续脉冲。
在该方式下，当计数器装入初始值开始工作后，输出端OUT将不断地输出负脉冲，其宽度为一个时钟周期的时间，而两个负脉冲间的时间脉冲个数等于计数器装入的计数初值。
若计数初值为N，则每N个输入脉冲输出一个脉冲。
当CPU写完控制字后，输出端OUT转变成高电平，计数器将立即自动开始对输入CLK时钟计数。
在计数过程中，OUT端始终保持高电平，直至计数器的计数值减到1时，OUT 端才变为低电平，其保持的宽度为一个输入CLK时钟周期的时间，然后输出端OUT恢复高电平，计数器重新开始计数。
8253控制字格式为：其中：SC1 SC0为计数器选择位；RL1 RL0为计数器读写操作选择位，以确定计数器进行装入或读出是单字节还是双字节；M2 M1 M0为计数器工作方式选择位；BCD表示计数器计数方式选择位。
最新(电气专业必看)8253定时器详细介绍
MOV DX,203H MOV AL,00011010B
方式5，二进制计数 OUT DX,AL MOV DX,200H MOV AL,100 OUT DX,AL MOV DX,203H MOV AL,01100011B
方式1，十进制计数 OUT DX,AL MOV DX,201H
3 读取计数值
对8位数据线，读取16位计数值需分两次 计数在不断进行，应该将当前计数值先
行锁存，然后读取：
向控制字I/O地址：给8253写入锁存命令 从计数器I/O地址：读取锁存的计数值
读取计数值，要注意读写格式和计数数制
12-2-4 8253的工作方式
8253有6种工作方式，由方式控制字确定 熟悉每种工作方式的特点才能根据实际应用问
分析：因为计数频率为2MHZ，计数器的最大计数值 为65536，所以最大的定时时间为0.5μs×65536＝ 32.768ms，达不到20秒的要求，因此需用两个计数器 级联来解决问题。
将2MHZ的时钟信号直接加在CLK0输入端，并让计数 器0工作在方式2，选择计数初始值为5000，则从 OUT0端可得到频率为2MHZ/5000＝400HZ的脉冲，周 期为0.25ms。再将该信号连到CLK1输入端，并使计 数器1工作在方式3下，为了使OUT1输出周期为20秒 （频率为1/20＝0.05HZ）的方波，应取时间常数N1＝ 400HZ/0.05＝8000。硬件连接图如下图所示。
输出锁存器
计数器的3个引脚
CLK时钟输入信号——在计数过程中， 此引脚上每输入一个时钟信号（下降 沿），计数器的计数值减1
GATE门控输入信号——控制计数器工 作，可分成电平控制和上升沿控制两种 类型
OUT计数器输出信号——当一次计数过 程结束（计数值减为0），OUT引脚上 将产生一个输出信号
10级微机原理12-定时器计数器8253解析
计数器0 00 计数器1 01 计数器2 10 非法 11
000 方式0 0 二进制 计数器锁存命令 001 方式1 1 十进制 只读写低字节 010 方式2 只读写高字节 011 方式3 先读写低字节 100 方式4 后读写高字节 101 方式5
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
4 3 2 1 0 OUT
3 2 1 3 2 1 0
硬件触发计数，与方式1的差 别在于OUT负脉冲宽度不同
各种工作方式的输出波形
方式 0
方式 1 方式 2 方式 3 方式 4
N 0 1 N 0 1
N N N/2 N N 0 1 0/N 0/N N/2 N 0 1 0 0 0 1 0
方式 5
8253的编程
第十二章 定时器计数器接口8253 及其应用
定时计数控制接口
• 8253的引脚和6种工作方式 • 8253的编程 • 8253在IBM PC系列机上的应用
定时器和计数器
定时控制在微机系统中极为重要 • 定时器由数字电路中的计数电路构成， 通过记录高精度晶振脉冲信号的个数， 在工业生产和自动控制中，定时控制随处 输出准确的时间间隔 可见，传统控制技术中的顺序控制其实就 • 计数电路如果记录外设提供的具有一定 是定时控制，加上闭环反馈，动态实时检 随机性的脉冲信号时，它主要反映脉冲 测，程序判断、判优、决策等技术，就构 的个数（进而获知外设的某种状态）， 成所谓的智能控制系统。 常称为计数器
8.2.3 可编程硬件延时
• 利用日时钟每隔55ms中断一次不变的特 点，可以编写一段不随系统时钟频率变 化的固定延时程序 • 由于日时钟中断的时间单位是55ms，所 以无法实现更短时间的延时 • 这时只有利用实时时钟中断，不过它的 最短延时约是1ms（976 s）
8253使用详解
第二章 可编程定时/计数器82531引言1定时/计数用处机内日历，时钟，喇叭，发声（30HZ~20KHZ ） 定时中断秒计数器产生周T ＝18．２ms 的方波 1秒＝1000/18.2=55个2产生方法 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧利用率高优点：发出中断信号并行工作，时间到，向定时芯片与硬件：计数他任务，效率低在延时期间不能执行其（不实用）缺点：达到延时软件：软件执行指令，C P U C P U C P U C P U /3 8253作用：8253是一个可编程接口芯片①有三个独立16位定时/计数器，可对3个独立事件定时/计数 ②每个通道有6种工作方式 ③可按2#或10#方式定时/计数 4 定时/计数 控制定时时间 ①定时②计数 数脉冲个数2 8253工作原理一 内部结构 P2441通道0～通道2 （定时/计数0~定时/计数2）16位初始值计数器放计数初始值，减法计数器对外界输入脉冲减1操作，减到0时，使OUT 输出电平变化计数锁存器用来锁存计数值，看中间结果①计数 从CLK i 输入频率未知的脉冲，在计数锁存器中得到一定时间内脉冲个数②定时 从CLK i 输入频率已知的脉冲，然后根据定时时间算出计数初始值，并放入初始计数器中，当减到0时，OUT i 电平变化如定时1s 初始值＝1kHz11000ms＝1000 1ms ×1001＝1.001s 2 8253的引脚 24角IC①与CPU 连 D 0～D 7 数据线（双向）②与外设连CLK2～CLK——计数脉冲输入OUT2～OUT——时间到，输出电平变化GATE2～GATE——门控信号三、8253硬件连接四、8253编程初始化，写命令字，送控口D7D6D5D4D3D2D1DSC1SCRW1RWM2M1MBCD（6种）RW1RW作用：向初始值计数器（16位）读/写当前值0 0 对计数器进行锁存，用于读计数值读——当前值0 1 对计数器进行读/写低8位字节，高8位字节为00H1 0 对计数器进行读/写高8位字节，低8位字节为00H 写—放初始值1 1 对计数器进行读/写先低8位，后高8位例如：1200初始值方法1 ：RW1RW＝11方法2 ：RW1RW＝10；把高8位12H放入BCD:决定计数器中的数采用的数制1 10#（BCD码）范围0000～9999（10#）0000为最大，代表10000（10#）1 2#范围0000～0FFFFBCD＝0000为最大，代表65536例：使用8253，通道0 ：方式1，按10#计数，计数初始值为500；通道1 ：方式0，按2#计数，计数初始值为100H，设四个口为40～43H。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16
工作方式1：可编程单稳态触发器
方式1的时序图（计数过程中GATE仅有一个上升沿）
1. 写入控制字，OUT端输出高电平为起始电平。装入计数初值n后，必须等待 GATE的上升沿来后才转入计数，这时OUT变低，开始计数，每一个计数脉冲， 计数器值减1。
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
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----只读/写低8位字节,
再读/写高8位字节.
M2 M1 M0 000 001 /10 / 11 100 101
可编程接口芯片及应用
➢ 学习重点：可编程接口芯片8253 、8259, 8255结 构、编程I/O接口和CPU、外设的连接方法。
➢ 学习方法：紧密结合实验与作业，学习I/O通道的 设计与编程方法。
1
I/O地址译码方法
➢ 地址译码的方法灵活多样 ➢ 高位地址线与CPU的控制信号进行组合，经译码电路
产生I/O接口芯片的片选信号CS，实现系统中的接口 芯片寻址 ➢ 低位地址线直接接到I/O接口芯片的地址引脚，进行I/O 接口芯片的片内端口寻址
模式选择 模式0 模式1 模式2 模式3 模式4 模式5
13
定时/计数的工作过程
➢ 设置8253的工作方式：
– 此时，全部控制逻辑电路复位，输出OUT为初始状态（高电平或低 电平）；
➢ 设置计数初值到初值寄存器 ➢ 第一个CLK信号使初值寄存器的内容置入计数寄存器 ➢ 以后每来一个CLK信号
– 在CLK的上升沿时，计数器对门控信号GATE进行采样，来决定工 作状态（计数、触发、停止、重新置初值）；
求），并保持，不开始重新计数。只有写入另一个计数值时，开始新的计数。 在GATE=0时 停止计数，直至GATE恢复高电平，再继续计数
15
工作方式0：计数结束产生中断（小结）
➢ 软件启动，不自动重复计数。 ➢ 装入初值后OUT端变低电平，计数结束OUT输出高电平。 ➢ 计数过程中，GATE端应保持高电平。
– 在CLK的下降沿时，计数器执行部件从初值开始作减1计数；其中0 是最大初值，1是最小初值；
– 若以二进制数制计数，则0相当于216=65536；若以BCD（十进制） 数制计数，则0相当于104=10000
➢ 减到0时，OUT端输出一特殊波形的信号
14
工作方式0：计数结束产生中断
在GATE=1时 1. 写入控制字，OUT端输出低电平为起始电平，装入计数初值n，开始计数。 2. 写信号后沿（ ）经一个CLK（ ）将n值装入计数器。 3. 每经过一个CLK，在CLK下降沿，计数器减1。 4. n=0时，计数结束，OUT由低电平变为高电平（可利用该电平变化向CPU发出中断请
2
地址译码
✓A15～A8为
译码器使能
✓A7～A5决定 芯片端口范围
✓A4～A0选择 芯片片内端口
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8
IO/M
A5 A6 A7 &
&
74LS138
A Y0
B C
Y1 Y2
Y3
G2AY4
Y5
G2B Y6 G1 Y7
3
如何实现定时？
➢ 软件方法：用一段程序实现延时
➢ 8253是一种可编程的计数器/定时器接口芯片。内 部有三个独立的计数器，通过设置控制字，各计数 器可以工作于不同方式。该芯片的最高计数频率为 2MHz，可用于产生各种定时波形，也可用于对外 部事件计数。
可以实现定时与计数两个功能，可用于： ➢ 系统时钟 ➢ DRAM刷新定时 ➢ 定时采样 ➢ 实时控制 ➢ 脉冲的计数
2. 计数到0，OUT变成高电平，负脉冲结束，脉冲宽度=tc×n（tc为时钟周期）。 3. 在计数过程中，若GATE变低，不影响计数。
8
与系统的连接示意图
8253占用4个接口
地址：
计数器0
DB
计数器1
IOW
计数器2
控制寄存 A15-A2
(决定8253的基地址)
译码器
8253
D0~D7 WR CLK RD GATE A1 OUT A0
CS
共三组
9
内部结构
~
D0
D7
总线缓
RD
片
WR
内
A0
A1
逻辑
总
CS
线
寄存器
5
可编程计数器/定时器8253-5
掌握: ➢ 引线功能及计数启动方法 ➢ 6种工作方式及其输出波形 ➢ 8253的使用:
– 芯片与系统的连接 – 芯片的初始化编程
6
可编程计数器/定时器8253-
➢ 引脚及其功能 ➢ 内部结构 ➢ 寻址方式 ➢ 控制字格式 ➢ 工作方式 ➢ 编程及应用
7
引脚及其功能
– 利用程序循环延迟指定的时间 – 缺点：CPU占用率？延时精度？兼容？
➢ 硬件方法：定时/计数器电路
– 利用脉冲计数在设定的时间输出定时信号，灵活性较差？
➢ 采用可编程定时器／计数器
– 定时时间与计数值可由软件来确定和改变，设定后与CPU并行工 作，不占用CPU的时间。
4
可编程计数器/定时器8253
➢ 控制寄存器—— 存放控制命令字（只写）
➢ 占用4个地址— 3个计数器，1个控制寄存器
11
寻址方式
A1
A0
0
0
0
1
1
0
1
1
寻址对象 计数器0（16位） 计数器0（16位） 计数器0（16位） 控制字寄存器（8位）
12
控制字格式
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
编址部件3
编址部件0
计数器 0
CLK 0 GATE 0 OUT 0
计数器 1
CLK 1 GATE 1 OUT1
编址部件1
计数器 2
CLK 2 GATE 2 OUT 2
编址部件2
10
编程结构—程序员的观点
➢ 计数器(3个)——每个包括
16位初值寄存器 16位计数寄存器（减法计数器） 16位输出锁存器
数据线：写控 制字，读写计 数器的计数值
计数器0的时钟 输入端
计数器0的输出端
计数器0的门控信 号脉冲输入端，
控制计数
为低电平的时候，CPU 将计数值写入计数器或将 控制字写入控制字寄存器
为低电平的时候，CPU 读取所选计数器的内容
A1 A0 00 01 10 11
选中端口 计数器0 计数器1 计数器2 控制字寄存器