8253的工作原理及应用
8253定时-计数器
1.3 8253的控制字和工作方式
1.3 8253的控制字和工作方式
方式3
1) 当计数初值N为偶数时，输出端的高低电平持续时间相等，各为N/2个 CLK脉冲周期，当计数初值N为奇数时，输出端的高电平持续时间比 低电平持续时间多一个脉冲周期，即高电平持续（N＋1）/2个脉冲周 期，低电平持续（N－1）/2个脉冲周期。例如N＝5，则输出高电平持 续3个脉冲周期，低电平持续2
1.3 8253的控制字和工作方式
2.8253
可编程定时/计数器8253有两个基本功能，即定时和计 数。除此之外，还可以作为频率发生器、分频器、实时时钟、 单脉冲发生器等。这些功能是通过对8253编程，写入方式 控制字来完成的，8253为每个计数通道提供6种工作方式。
（1）方式0——
0控制
字CW后，计数器输出端OUT立即变成低电平。当写入计数
3) 在计数过程中，可由门控信号GATE控制暂停。当GATE为0时，计 数器暂停计数；当GATE变为1
4) 方式0的OUT信号在计数到0时由低变高，可作为中断请求信号。
1.3 8253的控制字和工作方式
（2）方式1—— 在设定工作方式1和写入计数初值后，OUT输出高电平，
此时并不开始计数。当门控信号GATE变为高电平时，启动计 数，OUT输出变低电平。在整个计数过程中，OUT都维持为 低电平，直到计数到0时，输出变为高电平。因此，输出为一 单脉冲，其低电平的维持时间由装入的计数初值来决定。图所 示为8253工作方式1的时序图。
6）方式5—— 在这种方式下，当写入控制字后，输出端出现高电平 作为初始电平。在写入计数初值后，计数器并不立即开始 计数，而是要由门控脉冲的上升沿来启动计数，这称为硬 件触发。当计数到0时，输出变低电平，又经过一个CLK 脉冲，输出恢复为高电平，这样在输出端得到一个负脉冲 选通信号。计数器停止计数后要等到下次门控脉冲的触发， 才能再进行计数。8253工作方式5的时序如图所示。
最新第九章可编程计数器定时器8253及其应用概要PPT课件
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方式3——方波发生器
8253计数/定时器——工作方式
方式3——方波发生器
写入工作方式字
8253的工作方式.doc
8253的工作方式.doc8253是一种可编程定时计数器，也称为PIT（可编程间隔计数器），主要用于定时、计数、脉冲宽度测量、触发信号生成等应用。
8253集成了三个内部计数器，并且具有多种工作模式，因此在实际应用中非常灵活。
这篇文章将介绍8253的工作方式。
一、8253的基本特点1. 集成了三个计数器：8253集成了三个16位的计数器，可以同时实现多种定时任务。
2. 可编程：8253可以通过编程输入控制字来设置工作模式、计数器初始值和计数方式等，大大提高了系统的灵活性。
3. 多种工作模式：8253具有多种工作模式，可以应用于定时、计数、脉冲宽度测量等各种应用场景。
4. 高可靠性：8253工作稳定可靠，在各种工作条件下都能保持准确的计数。
8253的工作模式通常分为三类：1. 方波发生器：8253可以通过设定适当的计数器初值和控制字来生成指定频率和占空比的方波信号。
这种工作模式一般应用于调制、解调和数字时钟等领域。
2. 计数器：8253可以将外部的脉冲信号作为计数器输入，并根据设定的计数器初值和控制字来实现计数。
这种工作模式主要应用于计数器、计时器和数据采集等领域。
3. 脉冲宽度调制：8253可以通过改变计数器初始值和脉冲输出方式来实现脉冲宽度调制。
这种工作模式广泛应用于伺服控制、PWM调光等领域。
三、8253的编程方法编程8253的主要步骤如下：1. 定义计数器模式：根据实际需求，定义相应的计数器模式。
8253的计数器模式主要包括16位计数器、8位计数器、比率发生器、方波发生器和脉冲宽度调制等。
2. 计数器初值设定：根据计数器模式和实际需求，设置相应的计数器初值。
计数器初值是计数器的初始计数值，也可以理解为计数器开始计数的起点。
3. 控制字设定：通过编写控制字，控制8253的各种功能和工作模式。
控制字通常由两个字节组成，其中第一个字节设定8253的工作模式和计数器选择，第二个字节设定计数器初值和扩展功能等。
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
可编程接口芯片8253
a b
8253通道0 220V～
送家用电器
CLK0 OUT0
GATE0
+5V D SD Q
＋5V
CP RD CR
＋5V
6、方式5——硬件触发方式
mov al,30h out 8253控制口，al mov al，40H out 通道0端口，al mov al，38H out 通道0端口，al
；置8255A方式控制字 ；8255A置位/复位控制字,使PC0＝0 ；置8253通道0方式控制字 ；置8253通道0时间常数
…… 中断程序中有关程序段如下：
另一种是硬件启动计数器，即CPU把时间常数写入计数器后， 即使GATE为高电平，计数器并不工作。只有GATE发生跳变， 其上升沿启动计数器工作，
所以方式1和方式5就可以称为硬件启动方式
计数器溢出时，OUT有两种输出形 式，要么是电平，要么是负脉冲。 前者有方式0方式1，后者有方式4和 方式5。
六、 8253应用举例
；通道0工作在方式0， ；16位读写，BCD计数
例3：计件系统。计件系统的功能就是 记录
脉冲的个数。
一个脉冲代表一个事件，比如交通道 路检测系统中通过检测点的车辆，工业控 制系统中流水线上已加工好的工件。要求 在计件过程中，PC机可以显示当前计数器 的内容，当完成10000个工件记录后，系统 发出1KHz信号推动喇叭发音通知用户。
5.4 可编程定时／计数器接口芯片8253
一、功能
INTEL8253是一个可编程定时／计数器 芯片。8253内部有3个独立的16位定时／计 数器通道。计数器可按照二进制或十进制 计数，计数和定时范围可在1—65535之间 改变，每个通道有6种工作方式，计数频率 可高达2MHz以上。
8253的内部结构与工作方式
8253的内部结构与工作方式8253是一种通用计数器/定时器芯片，由Intel公司于1975年研发。
它在计算机系统中主要用于计时、定时和频率发生的应用。
8253的内部结构和工作方式如下：1.内部结构：8253由一个16位计数器和三个16位计数器/分频器组成。
其中，计数器0和计数器2可以用作定时器，计数器1可以用作计数器或分频器。
-计数器0（工作于16位模式）：它可以生成一个周期性的方波信号。
它的输入时钟源可以是外部引脚CLK0或者是计数器2的输出CLK2、计数器0还可以分为两个8位计数器，其下方8位由计数器1的输出加法器控制。
-计数器1（工作于16位模式）：它可以将计数器0的输出值与一个可编程的初始计数值进行相加或相减。
它的输出可以用作计数器或分频器。
-计数器2（工作于8位模式）：它通常用于分频器功能。
它可以接收来自外部引脚CLK2的时钟输入，并将其分频为不同的输出频率。
2.工作方式：- 定时器模式：8253可以工作在三种不同的定时器模式：比率发生器模式（Mode 0）、硬件单触发模式（Mode 1）和软件可编程单脉冲模式（Mode 2）。
在这些模式下，计数器的工作频率和输出信号的脉冲宽度都可以通过编程来设定。
-计数器模式：计数器1可以通过读取或写入操作来读取或设置计数器的值。
当计数器溢出时，可以触发中断。
-分频器模式：计数器2可以工作为一个分频器，将输入时钟分频为指定的输出频率。
在应用方面，8253的工作方式与内部结构密切相关。
通过编程设置不同的计数器模式和计数器值，可以实现各种计时和频率发生的功能。
例如，可以使用8253来测量时间间隔、生成周期性信号、控制器件的定时操作等。
总结起来，8253的内部结构由三个计数器模块组成，分别用于不同的定时和计数功能。
通过设置不同的模式和计数值，可以实现各种计时和频率发生的应用。
8253 原理
8253初始化：使用计数器2；先低 8位后高8位；方式2；二进制计数
写入初值,先写低字节33H，后写高字 节05H。
8253初始化：使用计数器0；只写低 8位；方式3；BCD码计数 写入初值, 只写低字节50H，
2. 8253 工作方式
3个定时器/计数器都有六种工作方式。学习时注 意它们的特点。区分这六种方式的主要标志有三 点： ①输出波形不同;
N=2
高 6 5 2 1 0
方式0计数期间，又写入新的计数初值
二、方式1——可重复触发的单脉冲触发器
CLK
WR
GATE
OUT
3 2 1 0
CW
N=3
工作特点： （1）控制字写入后，OUT端输出高电平。写入初值后并 不开始计数而是等待GATE上升沿的到来。GATE出现上升 沿后在CLK下降沿开始计数，OUT输出低电平，计数到0 时，OUT变高。方式1可产生单拍负脉冲信号，脉冲宽度由 计数初值决定。
clkwrout方式1计数期间又出现gate的上升沿触发clkwrgateout计数结束后再受gate触发out端继续输出相应宽度的负脉冲方式1称为可重复触发的单脉冲触发器clkwrgateout方式1计数期间对计数器又写入新的计数值3在计数期间对计数器又写入新的计数值要等到当前的计数值计满回0且门控gate信号再次出现上升沿后才按新的计数值开始计数
（3）在计数到1之前，如果写入新的计数值，而GATE端 又出现上升沿，则在下一个脉冲到来时，按新的计数值 开始重新计数，且在减为1之前，输出保持高电平。
（4）门控信号GATE为高电平时允许计数。若在计数期 间GATE变为低电平，则计数器停止计数，待GATE恢 复高电平后，计数器按原设定的计数值重新开始计数。
微机原理8253及其应用PPT学习教案
MOV MOV 3F6H OUT
AL, 37H DX,
MOV MOV 3F0H
DX, AL
OUT
MOV
第13页/共3O7U页T
AL, 34H DX,
DX, AL AL, 12H DX, AL
二、 8253的初始化步骤和门控信号的功能 8253的工作原理 2. 门控信号控制功能：（P310）
门控信号GATE的控制功能如教材P310表8-2所 示，由表可知：
数时,输出矩形波，高低电平时间不同(差一个时钟
8253的三个计数通道在结构上和功能上完全一样， 每个通道均有两个输入引脚CLK和GATE，一个输出信 号 引脚OUT。
由CPU输入的控制信号CS 、RD和WR 与A1,A0组 合实现的功能见教材P322表8-1。
第8页/共37页
一、8253A的内部结构和引脚信号 8253输入信号组合的功能表
8253的工作原理
方式0，4时：门控信号为电平触发 方式1，5时：门控信号为上升沿触发 方式2，3时：门控信号为电平或上升沿触发
三、 8253的工作方式 （P310） 工作方式决定以下内容：
1）门控信号的影响
➢ 高电平允许:当GATE=0，即使出现CLK，也不
计数 —— 方式0，2，3，4
➢ 上升沿允许（上升沿触发）——方式1，5，2，
第21页/共37页
三、 8253的工作方式
8253的工作原理
6种工作方式主要区别：
OUT输出波形不同。 启动计数器的触发方式不同。 计数过程中门控信号GATE对计数操作的影 响不同。
有的工作方式具备“初值自动重装”的功能 。初值自动重装的功能是：当计数值减到规 定的数值（通常为0）后，计数初值将会自 动地重新装入计数器。
8253及其应用
8253工作方式特点： 8253工作方式特点： 工作方式特点
方式0 在写入控制字后，输出端即变低，计数结束后， 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。 出端由低变高，常用该输出信号作为中断源。 方式1 用来产生单脉冲。 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 方式2，用来产生序列负脉冲，每个负脉冲的宽度与CLK脉冲 CLK 的周期相同。 的周期相同。 方式3 用来产生连续的方波。方式2和方式3 方式3，用来产生连续的方波。方式2和方式3都实现对时钟 脉冲进行n分频。 脉冲进行n分频。 方式4和方式5 波形相同，都在计数器回0 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 OUT端输出 一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 一个负脉冲，其宽度等于一个时钟周期。 方式0 方式0、1和4，计数初值装进计数器后，仅一次有效。方式2，3 计数初值装进计数器后，仅一次有效。方式2 在减1计数到0值后，8253会自动将计数值重装进计数器 会自动将计数值重装进计数器。 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。
例
方式1: 方式1:可重复触发的单稳态触发器
CLK
WR
GATE OUT
(n=4)
4 3 2 1 单脉冲宽度
0
(m=5)
5
4 3 2 5 4 3 2 1 单脉冲宽度
0
方式1的工作特点：
可重复触发。计数到零后，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。 计数过程中，若装入新的计数初值，则当前输出不受影响。只有再次触发后，计数才开始 按新值输出脉冲宽度。 计数过程中，外部的GATE触发沿提前到来，则下一个CLK脉冲下降沿，计数器开始重新计 数，这将使输出单稳脉冲比原先设定的计数值加宽了。
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。
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8253的工作原理及应用
一、工作原理
8253是一种常见的计时/计数芯片，它能够完成各种定时和计数功能。
它采用
了三个计数器，分别为计数器0、计数器1和计数器2。
每个计数器可以独立工作，同时也可以与其他计数器进行协同工作。
具体的工作原理如下：
1.计数器的基本工作原理是将外部时钟信号分频后输出，根据计数器的
工作模式，可以输出不同的周期信号。
2.8253有三个计数器，计数器0可以设置工作模式，计数器1和计数
器2可以由计数器0通过控制字来选择工作模式。
3.通过控制字可以设置计数器的工作模式，比如设置为定时器工作模式、
内部触发工作模式、软件触发工作模式等等。
4.计数器工作的时候，是通过输入控制字来设置计数器的初始值，然后
按照设定的模式进行计数，当计数到达设定的值时，会触发相应的事件，例如输出一个脉冲信号或者产生一个中断。
二、应用领域
8253芯片在计算机系统中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：
1.定时器功能：8253芯片可以实现定时器的功能，通过改变控制字设
置的工作模式和初始值，可以产生定时脉冲信号，精确地控制计时间隔。
这在操作系统中非常常见，可以用于定时器中断、延时等。
此外，它还可以用于工业自动化领域中的精确控制和同步任务。
2.计数器功能：8253芯片也可以作为计数器使用。
例如，在测量系统
中，可以通过外部输入信号的脉冲数量来进行计数，并配合计时功能实现测量和统计。
3.PWM信号生成：8253芯片可以实现PWM（脉宽调制）信号的生成。
通过改变初始值和周期，可以控制PWM信号的占空比，实现对电机速度、光强等参数的控制。
4.音频处理：8253芯片中的计数器可以用于实现音频处理。
通过设定
计数器的频率，可以控制音频信号的采样率，从而实现音频的录制和播放。
5.高速脉冲生成：8253芯片可以产生高速脉冲，用于直流电机控制、
步进电机控制等应用场景中。
三、优势与不足
8253芯片具有以下几个优点：
•多功能性：8253芯片具有丰富的工作模式，可以根据不同的需求灵活地配置和应用。
•可编程性：通过编写控制字和设置计数器的初始值，用户可以任意控制芯片的工作模式和功能。
•稳定性：8253芯片使用高精度的时钟信号，可以保证计时和计数的精度。
•可靠性：由于8253芯片在计算机系统中应用广泛，受到了大量的验证和测试，因此具有良好的可靠性。
然而，8253芯片也存在一些不足之处：
•老旧技术：8253芯片属于较老的技术，与现代计算机系统的要求有一定的差距。
•有限的功能：尽管8253芯片具有多种工作模式，但相对于一些新型的计时/计数芯片来说，功能相对有限。
•可编程性要求较高：相比于一些更加简单的定时器芯片，8253芯片的编程较为复杂，对使用者的编程能力要求较高。
四、总结
8253芯片是一种常见的计时/计数芯片，具有广泛的应用领域。
它的工作原理是通过控制字来设置初始值和工作模式，并根据输入的时钟信号进行计数和控制。
它在计算机系统中可用于定时器、计数器、PWM信号生成、音频处理和高速脉冲生成等多个方面。
尽管8253芯片存在一些不足之处，但由于其多功能性和可编程性，仍然是工程领域中常用的芯片之一。