Intel 8253/8254是一个可编程定时/计数器（PIT-Programmable Interval Timer)芯片，用于处理计算机中的精确时间延迟。该芯片提供了 3个独立的16位计数器通道。每个通道可工作在不同的工作方式下，并且这些工作方式均可以使用软件来设置。

对于PC/AT及其兼容微机系统采用的是8254芯片。Linux 0.11操作系统只对通道0进行了重新设置，使得该计数器工作在方式3下，并且每间隔10毫秒发出一个信号以产生中断请求信号（IRQ0)。这个间隔定时产生的中断请求就是Linux 0.11内核工作的脉搏，它用于定时切换当前执行的任务和统计每个任务使用的系统资源量（时间）。

1、Intel 8253 (8254)芯片功能

Intel 8253 (或 8254)是一个可编程定时/计数器（PIT-Programmable Interval Timer)芯片，用于解决计算机中通常碰到的时间控制问题，即在软件的控制下产生精确的时间延迟。该芯片提供了3个独立的16位计数器通道。每个通道可工作在不同的工作方式下，并且这些工作方式均可以使用软件来设置。

8254是8253的更新产品，主要功能基本一样，只是8254芯片増加了回读命令。在下面描述中我们用8253来代称8253和8254两种芯片，仅在它们功能有区别处再特别加以指出。

2、端口说明

对于PC/AT及其兼容微机系统，采用的是8254芯片。3个计数器的输入时钟频率都是 1.193180MHz。PC/AT微机中8254芯片连接示意图如下。

其中A1、A0管脚被连接到系统地址线A1、A0上。并且当系统地址线A9–A2信号是0b00100 00时会选择8254芯片，因此PC/AT系统中8254芯片的IO端口地址范围是0x40—0x43。其中0x40~0x42分别对应计数器通道0~2，0x43对应控制字寄存器写端口。

3、编程方法

当系统刚上电时，8253的状态是未知的。通过向8253写入一个控制字和一个初始计数值，我们就可以对想要使用的一个计数器进行编程。对于不使用的计数器我们可以不必对其编程。

在CPU执行写操作时，若A1，A0线为11 (此时在PC微机上对应端口 0x43)，那么控制字会被写入控制字寄存器中。而控制字的内容会指定正在编程的计数器通道。

通道0、1、2分别对应PC机端口 0x40、0x41和0x42，当控制字写完后，就可以向某个通道写入初始计数值。

注意：在写入操作时，必须首先写入控制字，然后再写入初始计数值。初始计数值必须根据控制字中设定的格式写入（二进制或BCD码格式）。在计数器开始工作时，我们仍然能随时向指定计数器重新写入新的初始值，这并不会影响已设置的计数器的工作方式。

1、控制字的格式

控制字的格式如下图所示。

    movb $0x36, %almovl $0x43, %edxoutb %al, %dx

以上代码用于向端口0x43写入控制字0x36，对照上图，得知选中通道0，先读写低字节再读写高字节，工作方式3，采用二进制计数。

2、工作方式三——方波发生器方式

工作方式一共有6种，这里仅说明方式3，因为Linux-0.11用的就是这种方式。

方式3：方波发生器方式（Square Wave Mode)
该方式输出的是方波。如果初始计数值是N，那么方波的频率是输入时钟的N分之一。该方式的特点是方波占空比约为1比1 (当N为奇数时略有差异)，并且在计数器递减过程中若重新设置新的初始值，这个初始值要到前一个计数完成后才起作用。

在工作方式3下，方波的频率是输入时钟频率的N分之一，又因为计数器的输入时钟频率是 1.193180MHz=1193180Hz，所以

         1193180/N = 方波的频率（Hz）

如果想让计数器每10ms（=100Hz）发出一个方波上升沿用以产生中断请求信号的话，那么N=1193180/100.

Linux 0.11操作系统只对8254的计数器通道0进行了重新设置，使得该计数器工作在方式3下，计数初始值采用二进制，并且初始计数值被设置为LATCH (1193180/100)。即让计数器0每间隔10毫秒发出一个方波上升沿以产生中断请求信号(IRQ0)。

    movl $11931, %eax        # timer frequency 100 HZ movl $0x40, %edxoutb %al, %dx            # 先写低字节movb %ah, %aloutb %al, %dx            # 再写高字节

继续上文的代码，在写入控制字后，要写入初始计数值。因为控制字选择了0通道，所以写初始计数值的端口是0x40. 如果要产生100Hz的方波，那么写入的初始值是1193180/100 ，约等于 11931。

关于 Intel 8253/8254相关推荐

微机 —— 可编程定时器/计数器 8253/8254
可编程定时器/计数器 8253/8254介绍一.8253芯片引脚二.8253芯片的内部结构三.8253的初始化编程(重点) 四.8253的工作方式(重点) 五.8253六种工作方式的比较: 六. ...
微机接口芯片（2）—— 可编程定时/计数接口芯片 8253/8254
总结微机原理课学习的若干芯片教材--<微机原理与接口技术> 文章目录〇.思维导图一.定时/计数概述二.8253/8254 内部结构及引脚信号 1. 主要功能 2. 内部结构和外部 ...
可编程定时/计数器 8253/8254
在微机应用系统中,定时控制具有重要的作用.经常会有这样的应用要求:一种是要求有一些外部实时时钟,以实现延时控制或定时:另一种是要求能对外部事件计数的计数器.在微机系统中,常采用以下三种方法实现:软件定 ...
计数器/定时器8253/8254
计数器/定时器8253/8254 计数器/定时器的原理图 8253/8254的编程结构 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 ...
微机原理与接口技术之8255A和8253/8254 必考的编程题
关注公众号,回复"微机编程题",免费获取文件版资源,方便打印,方便随时阅读. 可编程并行通信接口8255A 1.如下图所示:现将8255A的B口作为传送字符的通道,工作于方式0,输 ...
数字电路与微型计算机原理,电子科技大学1999年考研真题-微机原理与数字电路...
电子科技大学1999年考研真题-微机原理与数字电路本站小编 FreeKaoyan/2018-01-22 电子科大1999微机原理与数字电路试题考试科目:微机原理与数字电路注:应届生作所有不加*的题 ...
现代x64的APIC中断控制器架构
现代x64的APIC中断控制器架构分为以下几个部分: 指令集中断架构:指令集层面处理中断的逻辑 x64使用IDT对256个中断向量进行分发(IDT格式参考Intel手册),前32个是CPU异常,后22 ...
【读书笔记】Linux内核完全注释第二章:微型计算机组成结构
非常主观的笔记,只是摘抄一下自己觉得比较重要的地方,并不会概述所有内容(概括能力太差是这样的) 2.微型计算机组成结构 2.1 微型计算机组成原理除了 CPU 以外,现代 PC 机主板主要使用 2 ...
Linux内核完全注释阅读笔记：2.4、控制器和控制卡
By: Ailson Jack Date: 2018.09.04 个人博客: http://www.only2fire.com/ 本文在我博客的地址是:http://www.only2fire.co ...

关于 Intel 8253/8254