8253的功能和结构

端口
是接口电路或扩展部件中能被微处理器CPU直接访问（读/写）的寄存器，每个端口都有一个端口地址。

8253的功能与结构

8253的主要功能

有3个独立的16位计数器通道

每个计数器都可以按照二进制或十进制计数；
每个计数器的计数速率可高达2MHz；
每个通道有6种工作方式，可由程序设置改变；
所有的输入输出都与TTL兼容。

8253的内部结构

数据总线缓冲器：与CPU数据总线连接的8位双向三态缓冲器。CPU向8253发布的命令及输入输出的数据都是通过这8条数据总线传输的。
读写控制逻辑：
CS‾\overline{CS}CS 片选，低电平有效
RD‾\overline{RD}RD WR‾\overline{WR}WR读和写，控制数据的传送方向。
A0 A1 不同组合决定CPU访问的芯片内部不同端口。

控制字寄存器：在初始化编程时，可分别设置3个计数器的工作方式等。
计数器0～计数器2：3个独立的计数通道，可分别按不同的工作方式工作。
每个计数器通过3个引脚与外界联系：
CLK：时钟输入
GATE:门控输入
OUT: 输出
8位控制寄存器：控制计数器的工作方式；
16位计数初值寄存器：装计数初值；
计数执行部件：执行减1操作；
输出锁存器：需要读取当前计数值时，将当前执行计数器中的值锁存进该存储器后读取。
16位计数寄存器CR：接受初始计数值，开始计数之前，由CPU用输出指令预置入CR中。
16位计数单元CE：对CLK的输入脉冲信号，从预置的初始值按二进制或十进制减1计数，当初始值减为0时，由OUT输出电平或脉冲，可以由软件或硬件(GATE)来开启或停止计数。
输出锁存器OL:锁存CE的内容，在计数的过程中， CPU可随时读取OL中CE的当前值，不影响计数器脉冲输入和计数器的继续计数。

8253的引脚

与CPU的连接的引脚
D0-D7 双向三态数据总线
A1，A0 ：地址线，片内寻址
CS‾\overline{CS}CS 片选信号，低电平有效
RD‾\overline{RD}RD 读信号
WR‾\overline{WR}WR 写信号
与外部设备连接的引脚
CLK: 可输入周期或随机的脉冲信号
GATE: 启动或禁止计数
OUT: 减1计数到零信号输出端，输出信号可以是方波，脉冲，电平等.

8253的初始化编程

定时器计数初值的计算
要求产生定时时间间隔的初值:

其中,t为要求的定时时间,CLK为时钟脉冲频率。
例：CLK=1.19318MHz, t=5ms
Tc=5×10-3×1193180=5965
要求产生频率为f的信号波形的初值

8253的工作方式

基本规则

控制字写入计数器时，所有的控制逻辑电路立即复位，输出端OUT进入初始状态(高电平或低电平)；
初始值写入后，要经过一个时钟上升沿和下降沿，计数执行部件才开始计数；
通常，在时钟CLK的上升沿，门控GATE被采样，门控的触发方式为边沿或电平，边沿触发脉宽可以很窄，且高低电平均可(计数器内部有个边沿触发器,随时检测),电平触发则必须在下一个时钟上升沿前保持高电平；
在时钟脉冲的下降沿计数器作减1计数。

1) 方式0：计数结束产生中断

计数过程由软件启动,每设置一次初值,只启动一次计数过程；
写入控制字后,OUT初态为低,在计数过程中一直保持为低电平,当计数器减到0时,OUT立即变成高电平。
门控GATE为1,正常计数,门控为0,计数暂停,其计数值保持不变,再为1,接着前次继续计数；
计数过程中,改变初值立即有效,即重新写入初值时停止计数,当写完初值后,在CLK的下降沿处,开始以新的计数初值计数。

2) 方式1：硬件可重触发单稳态方式

计数器只能由门控脉冲GATE的上升沿启动，即计数器只能由硬件启动，不能用软件启动；
写入控制字后，OUT 初态为高电平，GATE启动后，获得N个CLK宽度的低电平，计数到零后，可再次由外部触发启动，不用再次送入一个计数初值；
在OUT输出为低期间,若GATE出现上升沿,计数器从CLK的下降沿开始重新计数,OUT低电平的宽度变长；
计数输出期间,改变计数初值不影响本次计数,只有在GATE信号后才重新开始以新的计数初值计数,即计数初值是下次有效的。

3) 方式2：周期性负脉冲输出

计数器既可用软件启动,又可用硬件启动；
写入控制字后,OUT初态为高电平,装入初值后开始计数(软件启动),计数到1后,输出一个CLK的低电平,接着又从N开始重复计数,输出N-1个高电平,1个低电平的周期信号；
在OUT为高期间,若GATE为0,停止计数,直到GATE出现上升沿,计数器重新开始计数输出(硬件启动)；
在OUT为高期间,改变计数初值，对正在进行的计数过程没有影响，当输出一个周期的CLK脉冲后则按新的计数初值开始计数。改变计数初值是下次有效的。

4) 方式3：周期性方波输出

与方式2类似,输出信号为方波,周期为N个CLK.若初值N为偶数,输出N/2个CLK周期高电平,N/2个CLK周期低电平; 若N为奇数, (N+1)/2个高电平，(N-1)/2个低电平。
GATE为0停止计数,GATE上升沿重新启动计数周期；
重新写入初值，本次OUT不受影响，下一周期按新的初值输出。计数初值下次有效。

5)方式4：单次负脉冲输出(软件触发)

计数过程由软件启动，每设置一次初值，只启动一次计数过程；
写入控制字后，OUT初态为高，在计数过程中一直保持为高电平，当计数器减到0时，输出为一个周期的CLK低电平，输出接着变成高电平并一直维持。
门控GATE为1，正常计数，门控为0，计数停止，再为1，重新从计数初值开始计数；
计数过程中，=改变初值立即有效=，即重新写入初值时停止计数，当写完初值后，在CLK的下降沿处，开始以新的计数初值计数。

6)方式5：单次负脉冲输出(硬件触发)

计数器只能由门控脉冲GATE的上升沿启动；
写入控制字后，OUT初态为高电平，计数到零后，OUT出现一个CLK周期的负脉冲，又变为高电平，可以再次由外部触发启动，不用再次送入一个计数初值；
在计数中，若GATE出现上升沿,则计数器重新触发，即在下一个时钟周期开始计数；
计数输出期间，改变计数初值不影响本次计数，只有在GATE信号后才重新开始以新的计数初值计数，即计数初值是下次有效的。

工作方式小结

在6种方式中，只有方式0，在写入控制字后OUT为低，其余都是OUT为高做初态；
方式1与方式5，在写入计数值后，需GATE的上升沿才开始计数；其他方式都是在写入计数初值后立即启动。即写入计数初值作为软件启动的启动信号。
方式2与方式3是定时方式(周期信号)，其他为计数方式(一次计数结束)；
重新写入计数初值时，方式0和方式4是立即生效，其它方式是下次有效。

8253的应用

微机笔记5——定时与计数相关推荐

51单片机汇编学习笔记9——定时计数器
这一小节介绍一下51单片机的一个重要外设定时计数器. 顾名思义定时计数器主要是两种功能:定时.计数. 定时:就是当你开启定时器后到了设定的时间他会触发中断,然后去执行中断服务函数里面的程序. 计数:主 ...
nodejs菜鸟笔记[不定时更]
node.js笔记[不定时更] 创建第一个应用 npm介绍本地安装与全局安装本地安装全局安装卸载.更新模块 npm常用命令使用淘宝NPM镜像 Node.js REPL(交互式解释器) 使用变 ...
定时/计数器（定时和计数的功能）、定时器中断
定时/计数器实现功能: (1)定时功能: 定时/计数器说明(最高单次计时时间是71毫秒=65535*1.085us,1.085us是机器周期): 使用51定时/计数器步骤: 定时/计算器控制寄存器: ...
stm32寄存器版学习笔记04 定时计数器中断
STM32共有8个定时计数器,其中TIME1和TIME8是高级定时器,TIME2~TIME5是通用定时器,TIME6和TIME7是基本定时器.以TIME3为例总结定时计数器的基本用法. 1.TIM3的 ...
树莓派学习笔记——crontab定时运行脚本
crontab定时运行脚本如果在玩树莓派的过程中,我们需要定时或者定期的运行一些程序或脚本,这里有个好方法,就是Linux下的 crontab. 通常会用到的就是两个命令: 查看已有的定时任务 pi ...
4、SONIX单片机TC0、TC1基本定时与计数功能
TC0与TC1的功能和使用方法是一样的,所以这里只介绍TC0 与定时器TC0相关的寄存器共有5个;TC0M,TC0C,INTRQ,INTEN,TC0R 一.TC0M模式寄存器 Bit7 Bit6 Bi ...
【学习笔记】树的计数，prufer（Prüfer）编码，Cayley公式及相应例题
目录 1.pruferpruferprufer编码 1)无根树转化为prufer序列 2)prufer序列转化为无根树. 2.Cayley公式 1)由Cayley公式得到四个推论例题1.P4981 ...
高等组合学笔记(一)集合的计数,映射与集合的排列组合
文章目录第一章组合分析概述集合的计数加法原理乘法原理映射集合的排列与组合集合的排列集合的组合其他计数方式--格路第一章组合分析概述集合的计数有限集合N{∣N∣:集合中元素的 ...
微机笔记6——输入输出控制
微机接口技术接口的功能 1)寻址功能(必需) 识别是否是I/O口的操作信号,识别是否为端口的片选信号,识别是芯片的哪个寄存器被访问. 2)输入/输出功能(必需) 根据CPU通过控制总线送来的读写信号 ...

微机笔记5——定时与计数