第八章可编程计数器定时器及其应用优秀文档.ppt

可编程计数器定时器8253是一种广泛应用于计算机系统中的硬件定时和计数装置，它的主要特点是能够通过软件配置其工作模式和计数值，以实现各种定时和计数任务，从而提高CPU的效率并提供灵活的定时解决方案。 8253包含三个独立的16位计数器，每个计数器都可以单独配置，具有不同的工作方式。这些计数器可以作为定时器或计数器使用，根据输入的时钟脉冲进行计数，计数到预设的初始值后，可以触发中断或产生特定的输出信号。计数脉冲的频率可高达2MHz，支持二进制或BCD码计数，并且可以通过控制字设置其工作方式。 8253的内部结构包括控制寄存器，用于存储CPU写入的控制字以确定计数器的工作模式。此外，8253还具有数据总线接口，用于与CPU交换数据，以及多个输入和输出引脚，如计数输入（CLK0~CLK2）、门控输入（GATE0~GATE2）、计数器输出（OUT0~OUT2）和地址线（A1、A0），这些引脚共同决定了8253的功能和操作。 8253提供了六种工作方式，包括： 1. 方式0：计数结束中断方式。当计数到零时，OUT输出变为高电平，并触发中断，但不会自动重置计数初值。 2. 方式1：可重复触发的单稳态触发器。计数到零后，只要再次触发，就能产生相同宽度的单稳脉冲。 3. 方式2：频率发生器（n分频器）。计数器以预设的频率产生周期性输出，通常用于产生定时脉冲。 4. 方式3：方波发生器。计数器交替输出高、低电平，产生方波。 5. 方式4：软件触发的选通信号发生器。通过软件命令启动计数，产生选通信号。 6. 方式5：硬件触发的选通信号发生器。通过硬件信号启动计数，产生选通信号。 在8253的操作中，控制字寄存器的D7-D0位用于设定工作方式、计数初值、计数方向、BCD码模式等参数。例如，BCD位设置为1时，计数器使用BCD码计数，可以表示0000到9999H的数值，而BCD位设置为0则使用二进制计数，范围为0000到FFFFH。 8253的读写操作由地址线A1和A0决定，例如，A1A0=01000时，CPU可以向计数器0写入计数初值。读写操作由RD、WR和CS信号控制，其中RD为读信号，WR为写信号，CS为片选信号，均为低电平时有效。 8253的灵活性和精确性使其在许多应用场景中都非常有用，如系统定时、中断服务、脉冲处理和信号发生等。通过合理配置8253的工作方式和计数初值，可以实现各种复杂的定时和计数功能，大大增强了系统的实时性和可靠性。