微机原理与接口课件第八章 8253及其应用.pdf

主讲教师主讲教师::苏晓龙苏晓龙
第八章可编程计数器/定时器微机原理与接口
8253及其应用
(P302)
了解8253的功能
熟悉8253的工作方式
掌握8253的编程方法
掌握每种工作方式下GATE对OUT的影响
学会使用8253计数和定时功能
微机原理与接口第八章
计数器计数器//定时器定时器::
通常按计数的实现方法可将计数器操作分为增量
计数器和减量计数器两种。增量计数器是指当计数脉
冲到来后，计数的计数值加“1”；减量计数器反之。
增量计数器常用于对事件的累计，而减量计数常
用于限量计数。增量计数关心的是当前计数的量，减
量计数关心的是计数终到的时刻。
在微机系统或微机应用系统，特别是控制系统
中，经常有计数和计时的要求。如汽车里程表的公
里计数，电话通话时间计时等。这些应用在计算机
中的处理方法不外乎两种：软件方法和硬件方法。
微机原理与接口第八章
软件定时：软件定时：就是根据所需要的时间常数来设计一个延
迟子程序，这样作的优点是节省硬件，但耗费CPU的
资源较多，降低了CPU效率，且编写软件略显麻烦，
通常延迟时间较小且重复次数有限的情况下，使用该
方法。
硬件定时：硬件定时：采用电子器件构成定时或延时电路。例如
单稳电路。电路触发后延时时间的长短由电路中的定
时元件的RC值（RC时间常数）所决定，这种定时方
法的缺点是，要改变定时间隔必须改变电路元件，不
灵活。（纯硬件）
可编程可编程硬件定时硬件定时：：采用可编程的计数/定时芯片完成。
定时值及其可调整范围，都可以通过软件编程确定和
改变，功能灵活使用方便。（软硬件结合）
可编程计数器/定时器Intel8253就是这种芯片。
8.18253的工作原理(P304)微机原理与接口
计数器/定时器的功能:
¾对外部事件发生次数进行计数;
¾产生计算机系统需要的定时信号。
计数和定时器本质上是相同的，它们都是对一个
输入脉冲进行计数。
计数器的输入信号可以是随机信号，定时器的输
入信号要求具有固定周期。
如果输入脉冲的频率一定，那么记录脉冲的个数
与所需的时间是一一对应的关系。例如输入脉冲频率
为2MHz，那么计数2×106↔计时1秒。
因此，使用同一个芯片，既可以用来计数，又
可以用来定时。计数器/定时器8253可以通过编程，
从6种工作方式中选择一种工作方式。
一、8253A的内部结构和引脚信号（P305）8253微机原理与接口的工作原理
8253的内部结构图

接CPU
或系统
总线
计数器/定时器的组成:8253微机原理与接口的工作原理
控制字寄存器——决定工作模式（8位）
状态寄存器——反应工作状态
初值寄存器——计数的初值（16位）
计数输出寄存器——CPU从中读当前计数值(16位)。
计数器——执行计数操作，CPU不能访问。（16位）

输入计数器脉冲
门控脉冲输入端
输出端
计数器/定时器的组成:8253微机原理与接口的工作原理
首先，CPU把
控制字写入控制寄
存器，计数初始值
写入初值寄存器；
计数从初值开
始，每当CLK信号
出现一次，计数值
减1；
当计数值减到
0，从OUT端输出
规定的信号；
CLK信号出现时,计数器是否减1,由门控信号GATE控制。
一、8253A的内部结构和引脚信号8253微机原理与接口的工作原理
8253管脚图8253是24引脚双列直插式芯片，
D7124VCC
D6223WR它与CPU的接口引线如下：
D5322RD
D4421CSD7~D0是数据线引脚，RD
D35825320A1
D2619A0和WD分别是读写控制引脚，CS
D1718CLK2
D0817OUT2是片选信号。A1,A0是片内地址
CLK0916GATE2
OUT01015CLK1选择引脚。
GATE01114OUT1
GND1213GATE1
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WD与A1,A0组
合实现的功能见教材P307表8-1。
一、8253A的内部结构和引脚信号8253微机原理与接口的工作原理
8253输入信号组合的功能表

CSRDWRA1A0功能
01000对计数器0设置计数初值
01001对计数器1设置计数初值
01010对计数器2设置计数初值
01011设置控制字或给一个命令
00100从计数器0读出计数值
00101从计数器1读出计数值
00110从计数器2读出计数值
一、8253A的内部结构和引脚信号8253微机原理与接口的工作原理
8253作为定时器使用时，其定时时间计算公式为：

定时时间=时钟脉冲周期tc×预置的计数初值n
例：在某系统中，8253的CLK上的计数脉冲频率为
0.5