可编程计数器定时器8253.ppt

第八章 可编程计数器 / 定时器 8253 ? 8-1 8253 简介 ? 8-2 8253 应用举例 一、 8253 结构及引脚功能 二、 8253 工作方式 三、 8253 初始化 8-1 8253 简介 ? 定时 / 计数器的作用 – 生产线上统计产品的数目 ---- 计数器 – 系统的动态存储器刷新 ---- 定时器 – 系统时钟计时 ---- 定时器 – 扬声器的频率源 ---- 定时器 ? 如何定时 – 软件定时，由 CPU 执行指令序列所花费的时间来构成 一定的时间间隔，从而达到定时的目的。优点是节省 硬件；缺点是执行程序期间 CPU 一直被占 用，降低 了 CPU 效率。 例如： MOV CX , ×××× H HERE: LOOP HERE – 硬件定时，要用额外的硬件 — 计数 / 定时器，但可提 高 CPU 的利用率。 一、 8253 结构及引脚功能 1. 结构：由四部分组成。 数据总线缓冲器 8 D0~D7 内部总线 CLK0 计数器 0 GATE0 OUT0 计数器 1 CLK1 GATE1 OUT1 计数器 2 CLK2 GATE2 OUT2 读 / 写逻辑 A0 A1 WR RD CS 控制字寄存器 （ 1 ） 数据总线缓冲器 ? 这是 8253 与 CPU 的数据总线 (D ７～ D ０ ) 连接的 8 位双向三态缓冲器。 ? CPU 用输入输出指令对 8253 进行读写操作时的所有信息都通过这个缓冲 器传送。 （ 2 ） 读 / 写逻辑 ? 这是 8253 内部操作的控制电路，它从系统控制总线上接收输入信号，然 后转换成 8253 内部操作的各种控制信号。 （ 3 ）控制字寄存器 ? 当地址信号 A1 和 A0 都为 1 时，访问控制字寄存器。 ? 控制字寄存器从数据总线上接收 CPU 送来的控制字，并由控制字的 D7 、 D6 两位的编码决定控制字写入哪个通道的控制寄存器中去。 ? 由寄存在每个通道内的控制寄存器的内容决定该通道的工作方式，选择计 数器是按二进制还是 BCD 数计数，并确定每个计数器初值的写入顺序。 （ 4 ） 计数器 0 、计数器 1 、计数器 2 ? 这是三个计数器 / 定时器通道，每一个都由 16 位的可设置计数初值的减法 计数器构成。 ? 三个通道的操作是完全独立的。每个通道都有两个输入引脚 CLK 和 GATE 以及一个输出引脚 OUT 。 每个通道（计数器）是 16 位二进制计数器，每个计数器中有 3 个寄存器。 （ 1 ）初值寄存器：初始化时写入该计数器的初始值。 （ 2 ）减一计数器：初值寄存器写入减一计数器，减 1 到 0 为止。 （ 3 ）计数值锁存器：在计数器工作的过程中，跟随计数值的 变化，在接收到 CPU 发来的读计数值命令时，用以锁存计 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。 CLK GATE 16 位当前计数值锁存器 16 位减一计数器 16 位计数初值寄存器 OUT （减 1 至 0 时） MSB LSB 装入初值 LSB MSB 锁存后读 出当前值 ? 因 8253 是减计数器，故计数初值越大，则计数减至 0 所用 时间（即定时时间）就越长，但由于 8253 是先减 1 ，再判 是否到 0 ，故最长的定时时间是设置计数初值为 0 ，代表 65536 。 ? 十进制计数时范围是 0001 ～ 10000 ，其中当计数初值寄存 器为 0000H 代表十进制数 10000 。 ? 计数取值范围在二进制计数时是 0001H ～ 10000H ，其中 10000H 代表 65536 ，在计数初值寄存器中的值是 0000H 。 ? 可以从 8253 中读出当前计数值，但其读出过程是：先将当 前计数初值写入到输出锁存器，然后再从输出锁存器中读出， 同时， 8253 还在不停地进行减计数，虽然输出锁存器中的 值不变，但减计数单元却在不断地减计数，因此，从输出锁 存器中读出的值并不一定是真正的当前计数值。 2. 引脚 3. 功能 (1) 具有三个独立的 16 位计数通道； (2) 每个计数通道可按二进制或二－十进制计数； (3) 具有计数和定时功能，基于减 1 计数工作； (4) 定时器减为 0 后，可自动装入定时常数初值，并产生输出信 号； (5) 每个计数通道有六种工作方式； (6)8253 实质上是计数器，但计数器的脉冲输入端如果送定时 脉冲就可以做定时器用。作为计数器时减到 0 之后输出一个信 号，此时计数过程结束；作为定时器时，减到 0 后输出一个信 号接着自动装入计数初值并开始下一个周期的计时。 二、初始化 在使用 8253 时都要由 CPU 对 8253 写入控制字，以确定 8253 的 工作方式，这