8253计数器的应用
可编程定时计数器8253在扬声器中的应用
定时/计数器都有定时或对外部事件计数的功能。
通常，定时/计数器归纳起来一般有3种类型：硬件计数器可在简单软件控制下计数，特点是成本低，使用方便，但是专用性强，使用不广泛。
软件定时/计数器特点是几乎没有硬件费用，但他占用CPU的运行时间，降低了CPU的工作效率。
可编程定时/计数器特点是工作灵活，而且不占用CPU的运行时问，缺点是成本较高。
其中可编程定时/计数器8253是一种使用较为普遍的可编程定时/计数器。
可编程定时/计数器8253通过软件设定，可以产生各种时间延迟信号，他的使用非常广泛，通常被用于定时控制、延时、计数等场合，如定时刷新RAM、系统时钟的计时、扬声器的发音长短的控制。
在使用的时候，需要进行严密的计算和精确的测试，以满足不同的要求。
l 可编程定时/计数器8253的工作原理可编程定时/计数器8253是N MOS工艺制成的大规模集成电路，通过简单编程可实现不同的功能，图1为可编程定时/计数器8253的基本原理图。
从图1可以看出，芯片内有3个独立的计数器，分别为计数器0，计数器1，计数器2，每一个计数器都是16位的，可以分别对他们设定工作方式(通过控制字设定)。
图2为封装后的8253引脚图。
可编程定时/计数器8253可以应用在两种情况下：定时、计数。
当用作定时器时，可以循环计数，信号来源一般为系统本身；当用作计数器时，信号来源一般为系统文件。
在扬声器驱动系统中，可编程定时/计数器8253是作定时器来使用的。
图2中对应引脚的含义如下：CLK0，CLK1，CLK2：对应计数器的时钟输入。
GATE0，GATE1，GATE2：对应计数器输出信号。
OUT0，OUT1，OUT2：对应计数器输出信号。
RD：读信号。
低电平有效，读出计数器的计数值送入缓冲器。
WR：写信号。
低电平有效，接收由缓冲器送来的数据。
CS：片选信号。
低电平有效。
只有在CS信号低电平时8253才能产生读写操作，否则不会读写。
A1～A0：对3个计数器和1个控制寄存器端口进行寻址。
可编程计数器定时器8253及其应用
一、8253的内部结构和引脚信号
• 注意： • 8088为CPU连接，地址总线高位参与译码；低位用于 各芯片内部端口寻址。 • 若8253的端口基地址为40H • 通道0地址40H • 通道1地址41H • 通道2地址42H • 控制字寄存器端口地址43H
一、8253的内部结构和引脚信号
可以被CPU 访问
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 控制寄存器可以用来控制工作模式。 • 计数器/定时器的工作模式就是指时钟脉冲和门脉冲怎样配合来产 生输出。 • 归纳起来，计数器/定时器可以有下面几种工作模式： • (1)门脉冲控制时钟输入。当门脉冲来到时，时钟有效；门脉冲结 束时，时钟无效。 • (2)用门脉冲来重新启动计数。 • (3)用门脉冲停止计数。即原来在不停地计数，当门脉冲到来时， 计数停止，并使输出端OUT进入高电平。 • (4)单一计数。这种情况下和门脉冲没有关系，只要门脉冲端为有 效电平就行了。计数器进行计数时不断输出信号，计数到达“0” 时，输出停止。 • (5)循环计数。每当计数值到达“0”时，给出一个输出信号，然后 又从初始值寄存器获得计数初值，开始新的计数过程。
微型计算机原理与接口技术
第八章
可编程计数器/定时器8253及其应用
• 8-1 可编程计数器/定时器的工作原理 • 8-2 8253的工作原理 • 8-3 8253的应用举例
8-1 可编程计数器/定时器的工作原理
• 计算机系统中经常要用到定时信号，如动态存储器的 刷新定时、系统日历时钟的计时以及喇叭的声源等都 是用定时信号来产生的。 • 一般，定时信号可以用软件和硬件两种方法获得。 • 软件方法：根据所需的时间常数设计一个延迟子程序 优点：节省硬件；缺点：执行延迟程序期间，CPU一 直被占用，降低CPU效率。 • 硬件方法：使用计数器/定时器。主要思想根据需要定 时时间，用指令对计数器/定时器设置定时常数，启动 计数器/定时器，计到确定值时，自动产生一个定时输 出。 优点：计数时不占用CPU的时间；利用其产生中断信 号，可建立多作业环境。
微机原理 可编程计数器定时器8253及应用
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
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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
8253bcd计数和二进制计数
8253bcd计数和二进制计数8253BCD计数和二进制计数是计算机中常见的两种数码计数方式。
这两种计数方式在数字电路、计算机控制、数字信号处理等领域中被广泛使用。
本文将详细介绍8253BCD计数和二进制计数的相关知识。
一、8253BCD计数8253是一种通用计数器/定时器，其中的BCD计数器可用于二进制编码十进制（BCD）计数。
BCD计数是一种十进制计数方式，它将数字按照其各个位的十进制值进行编码，并在一个字节中存储。
例如，数字5在BCD编码中表示为0101，数字12在BCD编码中表示为00010010。
在8253计数器中，BCD计数器有三个独立的计数通道，分别称为通道0、通道1和通道2。
每个通道都有一个可编程的单稳态器和一个可编程的分频器。
分频器可以将输入时钟信号分频到较低的频率，以控制计数器的计数速度。
单稳态器可以产生一个脉冲，并在设置数量的计数后自动重置。
除了BCD计数器，8253还包括两个二进制计数器，分别称为计数器0和计数器2。
这两个计数器可以进行二进制计数，将二进制数字编码为二进制数，并在8位二进制计数之后自动重置。
计数器2可以用来产生系统时钟信号，计数器0则可用于定时器，产生触发信号等。
二、二进制计数二进制计数是一种将数字编为二进制数并进行计数的方式。
在二进制计数中，每个数字的取值只有0和1，因此可以使用较小的位数来存储较大的数字。
例如，数字5在二进制计数中表示为0101，数字12在二进制计数中表示为1100。
在计算机中，二进制计数被广泛使用。
所有的数字和字符都可以被编码为二进制数，并在计算机内部存储和处理。
二进制数的位数越多，可以表示的数字就越大。
计算机的时钟频率也是二进制计数的基础，它用来控制CPU的运行速度。
在计算机中，二进制计数通常使用硬件电路来实现。
例如，CPU 中的计数器可以对时钟信号进行计数，并在达到一定的计数值后触发中断。
在数字信号处理中，二进制计数器也可以用来对数字信号进行采样和处理。
8253可编程定时计数器应用实验
8253可编程定时计数器应用实验一、实验要求：按照电路图连接好电路，利用8253定时计数器0产生500Hz，250Hz，125Hz 的方波信号，显示在示波器上；然后用8253定时计数器1制作一个频率计以检测4060和定时计数器0输出方波的频率。
二、实验目的：1、了解如何利用计数器（以4060为例）制作分频器2、熟悉8253在系统中的典型接法。
3、掌握8253的工作方式及应用编程。
三、实验电路及连线：输入时钟产生模块YQNQLQJQIQHQGQFQEQD图1，分频器4060就是一个纯粹的计数器，当作分频用，QD-DN就是对输入频率的4分频-8192分频，直接接到8253相应的定时器计数器时钟输入端口即可8253接口模块X图2，定时器计数器8位数据线和单片机的P0口相连；片选信号CS和P1.0相连；WR/RD分别和单片机相应的WR/RD相连；A0，A1分别和单片机的P3.4、P3.5相连；CLK0直接和4060的QD时钟输出相连；OUT0接示波器和CLK1。
四、实验说明：8253是一款拥有3个完全相同的16位定时器计数器的定时器计数器芯片，三个通道完全独立，其引脚功能为D0-D7：8位数据双向I/O口WR/RD：写/读信号，低电平有效CS：片选信号，低电平有效GATE0-2：三个定时器计数器的门信号CLK0-2：三个定时器计数器的时钟输入信号OUT0-2：三个定时器计数器的输出信号A0，A1：定时器计数器读写地址选择，00 定时器计数器0；01定时器计数器1；10 定时器计数器2；11 控制寄存器定时器计数器采用倒计数，即每输入一个时钟脉冲自减1，当计数寄存器减为0时OUT输出一个脉冲信号，但输出受工作方式和GATE引脚控制。
定时时间=时钟脉冲周期×预置的计数初值8253的定时器计数器有6种工作模式，具体工作模式由状态寄存器决定，如下SC1，SC0：计数器选择 00：选择计数器001：选择计数器110：选择计数器2RW1，RW0：读/写指示 00：计数器锁存命令01：只读/写低 8位10：只读/写高 8位11：先读/写低8位，再读/写高 8位M2，M1，M0：定时器计数器工作方式选择:000-101,方式0-5BCD：计数寄存器数制选择，1：BCD码；0：二进制码8253每个定时器计数器都有6种工作方式，具体如下所述方式0：计数结果中断方式8253工作于方式0时，在写入初始值n后，GATE为高电平时开始计数，OUT 为输出低电平，直到计数器为0，OUT变为高电平直到下次计数开始再变为低电平。
实验四 8253定时计数器应用
实验四8253定时/计数器应用1.实验目的掌握8253命令字的设置及初始化和8253的工作方式及应用编程2.实验内容8253是INTEL公司生产的通用外围接口芯片之一，它有3个独立的16位计数器，计数频率范围为0－2MHZ。
它所有的计数方式和操作方式都可通过编程控制。
其功能是延时终端、可编程频率发生器、事件计数器、倍频器、实时时钟、数字单稳和复杂的电机控制器。
3.实训步骤实现方式0的电路图。
设8253端口地址为：40H-43H要求：设定8253的计数器2工作方式为0 ，用于事件计数，当计数值为5时，发出中断请求信号，8088响应中断在监视设备上显示M。
本实训利用KK1作为CLK输入，故初值设为5时，需按动KK1键6次，可显示一个M.实验七 8253定时/计数器应用实验一．实验目的1.熟悉8253在系统中的典型接法。
2.掌握8253的工作方式及应用编程。
二．实验设备TDN86/88教学实验系统一台三．实验内容（一）系统中的8253芯片图7-1 8253的内部结构及引脚1. 8253可编程定时/计数器介绍8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一。
它有3个独立的十六位计数器，计数频率范围为0-2MHz。
它所有的计数方式和操作方式都通过编程的控制。
8253的功能是：（1）延时中断（2）可编程频率发生器（3）事件计数器（4）倍频器（5）实时时钟（6）数字单稳（7）复杂的电机控制器8253的工作方式：（1）方式0：计数结束中断（2）方式1：可编程频率发生器（3）方式2：频率发生器（4）方式3：方波频率发生器（5）方式4：软件触发的选通信号（6）方式5：硬件触发的选通信号8253的内部结构及引脚如图7-1所示，8253的控制字格式如图7-2所示。
图7-2 8253的控制字8253的初始化编程如下图：2. 系统中的8253芯片系统中装有一片8253芯片，其线路如图7-3所示。
DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: IN AL,21HAND AL,7FHOUT 21H,ALMOV AL,____HOUT 43H,AL ;8253控制口地址A1: MOV AL,____HOUT 42H,ALHLTSTIJMP A1HLTSTIJMP A1MOV AX,014DHINT 10H ;显示’M’MOV AX,0120HINT 10H ;显示空格MOV AL,20HOUT 20H,ALIRETCODE ENDSEND START实验步骤（1）按图接线。
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
第八章_8253及其应用
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD 00：选择通道0 ：选择通道 01：选择通道 ：选择通道1 10：选择通道 ：选择通道2 11：无效 ： 00：计数器锁存 ： 01：读写低字节 ： 10：读写高字节 ： 11：先低，后高 ：先低， BCD:0000~9999H; 二进制： 二进制：0000~FFFFH; BCD: 1200H=1200; 二进制： 二进制：1200H=4608 000：方式0 ：方式 001：方式1 ：方式 X10：方式2 ：方式 X11：方式3 ：方式 100：方式4 ：方式 101：方式5 ：方式 1:BCD 0:2进制 进制
例(P309)：8253的地址为3F0H、3F2H、3F4H、3F6H (P309) 8253的地址为3 309 的地址为 要求8253的计数器0工作于方式3 BCD码计数 8253的计数器 码计数， 要求8253的计数器0工作于方式3，BCD码计数， n=1234 初始化程序为： 1234H, 计数器初值 n=1234H, 初始化程序为： 37H MOV AL, 37H MOV DX, 3F6H OUT DX, AL MOV MOV OUT MOV OUT AL, DX, DX, AL, DX, 34H 34H 3F0H AL 12H 12H AL
8253的工作原理 的工作原理
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8253计数器的应用
intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz），8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。
每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。
每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。
每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。
执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。
输出锁存器的值是通过程序设置的。
输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。
顺便提一下，CR、CE 和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。
在微型机应用系统中，往往要求有一些外部实时时钟，以实现定时或延时控制，也往往要求能对外部事件进行计数控制的计数器。
有3种常用实现定时延时的控制方法：软件延时，不可编程硬件定时和可编程的硬件定时。
软件定时是用汇编语言编写的循环程序来实现，定时较准确，但在定时过程中，CPU 不能执行其它程序，浪费了CPU的时间。
不可编程硬件定时由定时器件来实现，如定时器555。
也可利用计数直接对系统时钟脉冲计数。
这种方式不占用CPU的时间，且很容易产生确定宽度的单脉冲或固定频率的连续脉冲，但一旦硬件电路确定后，定时特性不易改变。
可编程的硬件定时器是直接对系统时钟脉冲或某一固定频率的时钟脉冲进行计数的，计数多少则由编程确定。
当计数到预定的脉冲数时给出定时时间信号，从而得到所需要的定时时间间隔。
大部分可编程定时器都兼有计数功能，不仅可对系统时钟脉冲计数，也可对非周期性的外部事件进行计数。
可编程定时器/计数器都以减1计数器作为其主要部件，通过编程设置不同的计数常数或分频系数，就可实现各种不同的定时或计数的要求。
可编程计数器/定时器8253就是用软、硬技术相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达2 MHz。
(5) 所有I/O都可与TTL兼容。