1、微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器 8253/8254及其應用及其應用 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 1定時與計數定時與計數 在微機系統或智能化儀器儀表的工作過程中，經常在微機系統或智能化儀器儀表的工作過程中，經常 需要使系統處于需要使系統處于定時定時工作狀態，或者對外部過程進行工作狀態，或者

2、對外部過程進行計計 數數。 定時或計數的定時或計數的工作實質工作實質均體現為均體現為對脈沖對脈沖信號的個數信號的個數 的測量的測量。 定時：定時：如果計數的對象是如果計數的對象是標準的時鐘信號標準的時鐘信號，由于其，由于其 周期恒定周期恒定，故計數值就恒定地對應于一定的時間，這一，故計數值就恒定地對應于一定的時間，這一 過程即為定時。過程即為定時。 計數：計數：如果計數的對象是與如果計數的對象是與外部輸入外部輸入的脈沖信號的脈沖信號 （周期可以不相等周期可以不相等），則此時即為計數。），則此時即為計數。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數

3、器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 2定時的實現方法定時的實現方法 (1) 軟件法軟件法 利用一段延時子程序來實現定時操作。利用一段延時子程序來實現定時操作。 特點特點：無需硬件支持，控制比較方便，但在定時期：無需硬件支持，控制比較方便，但在定時期 間，間，CPU不能從事其它工作，降低了機器的利用率。不能從事其它工作，降低了機器的利用率。 (2)硬件法硬件法 專門設計一套電路（專門設計一套電路（比如比如555定時器定時器）用以實現定用以實現定 時與計數，特點是需要花費一定硬設備，而且當電路時與計數，特點是需要花費一定硬設備，而且當電路 制成之后，定時值及計數范

4、圍不能改變。制成之后，定時值及計數范圍不能改變。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 (3) (3) 軟、硬件結合法軟、硬件結合法 即設計一種專門的具有即設計一種專門的具有可編程特性的芯片可編程特性的芯片，來，來 控制定時和計數的操作，定時或計數的過程不需要控制定時和計數的操作，定時或計數的過程不需要 CPUCPU的參與，而這些芯片的參與，而這些芯片具有中斷控制能力具有中斷控制能力，定時、定時、 計數結束計數結束時能時能產生中斷請求產生中斷請求信號，因而信號，因而定時期間

5、不定時期間不 影響影響CPUCPU的正常工作的正常工作。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 7.1 8253的工作原理的工作原理 7.1.1 Intel 8253的內部結構及引腳的內部結構及引腳 Intel 8253是是8086/8088微機系統常用的可編程定時微機系統常用的可編程定時 器器/計數器芯片，其增強型芯片為計數器芯片，其增強型芯片為Intel 8254等。等。 Intel 8253的一般性能概述：的一般性能概述： 1每個每個8253芯片有芯片有3個獨立的個獨

6、立的16位計數器位計數器通道。通道。 2每個計數器通道都可以按照每個計數器通道都可以按照二進制或十進制二進制或十進制計數計數。 3每個計數器的每個計數器的最大的輸入頻率為最大的輸入頻率為可以高達可以高達2MHz。 4每個通道有每個通道有6種工作方式種工作方式, 工作方式由程序設定。工作方式由程序設定。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 Intel 8253的外部引腳（的外部引腳（24DIP） Vcc WR RD CS A1 A0 CLK2 OUT2 GATE2 CLK1

7、 GATE1 OUT1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CLK0 OUT0 GATE0 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 8253 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 1D7D0： 8位，雙向，三態數據線，用來與系統數位，雙向，三態數據線，用來與系統數 據總線相連。據總線相連。 2CS、WR、RD、A1、A0（內部（內部4個端口）個端口）, A1A0=00,

8、 選中通道選中通道0； A1A0=01, 選中通道選中通道1； A1A0=10, 選中通道選中通道2； A1A0=11, 選中控制寄存器端口選中控制寄存器端口。 3CLKi：i= 0, 1, 2，第，第i個通道的個通道的計數脈沖輸入引腳計數脈沖輸入引腳， 每輸入一個時鐘脈沖，計數器數值每輸入一個時鐘脈沖，計數器數值減減1。 4GATEi：i=0，1，2，第，第i個通道的個通道的門控信號輸入門控信號輸入 引腳引腳，用于，用于控制啟控制啟/停停計數器計數。計數器計數。 5OUTi：i= 0，1，2，第，第i個通道的定時個通道的定時/計數信號計數信號 輸出引腳，輸出引腳，輸出信號的波形輸出信號的波形

9、由通道的由通道的工作方式工作方式確定確定，此，此 輸出信號可用于觸發其它電路工作，或作為向輸出信號可用于觸發其它電路工作，或作為向CPU發出發出 的中斷請求信號。的中斷請求信號。 6 VCC、GND。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 計數器 0 數據 總線 緩沖器 計數器 1 讀/寫 控制 電路 計數器 2 控制字 寄存器 CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2 內部總線 CS A1 A0 WR RD D7D0

10、微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 8253主要包括以下幾個主要部分：主要包括以下幾個主要部分： 1數據總線緩沖器數據總線緩沖器 實現實現8253與與CPU數據總線連接的數據總線連接的8位雙向三態緩沖位雙向三態緩沖 器，用以器，用以傳送傳送CPU向向8253的的控制信息控制信息、數據信息數據信息以及以及 CPU從從8253讀取的讀取的狀態信息狀態信息。 2讀讀/寫控制邏輯寫控制邏輯 控制控制8253的片選及對內部相關寄存器的讀的片選及對內部相關寄存器的讀/寫操作，寫操作，

11、 它接收它接收CPU發來的地址信號以實現發來的地址信號以實現片選片選、內部通道選內部通道選 擇擇以及對以及對讀讀/寫寫操作進行控制。操作進行控制。CS、A1、A0與與CPU的的 連接決定連接決定8253芯片的芯片的端口地址端口地址。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 3 3計數通道計數通道0#0#、1#1#、2#

12、2#： 這是三個這是三個獨立的獨立的，結構相同結構相同的計數器的計數器/ /定時器通定時器通 道，每一個通道道，每一個通道包含：包含： 一個一個8 8位位控制字寄存器控制字寄存器； 一個一個1616位位的計數初值寄存器的計數初值寄存器，存放計數初始值；，存放計數初始值； 一個一個1616位位的減法計數器的減法計數器（計數器執行部件，（計數器執行部件，減法減法 計數器計數器）；）； 一個一個1616位位的鎖存器的鎖存器，鎖存器在計數器工作的過程，鎖存器在計數器工作的過程 中，跟隨計數值的變化，在接收到中，跟隨計數值的變化，在接收到CPUCPU發來的發來的讀計數讀計數 值值命令時，用以鎖存當前計數

13、值，供命令時，用以鎖存當前計數值，供CPUCPU讀取。讀取。 這些這些1616位位的計數器、鎖存器均可被分為的計數器、鎖存器均可被分為高高8 8位、低位、低 8 8位位兩個部分，因此也可作為兩個部分，因此也可作為8 8位寄存器使用。位寄存器使用。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 控制單元 初值寄存器 減1計數器 輸出鎖存器 內 部 總 線 CLK GATE OUT 控制單元 初值寄存器 減1計數器 輸出鎖存器 內 部 總 線 CLK 每個計數通道的結構如下：每個計數通

14、道的結構如下： 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 4控制字寄存器控制字寄存器 在在8253的初始化編程時，的初始化編程時，由由CPU寫入控制字寫入控制字，以，以 決定通道的工作方式，決定通道的工作方式， 此寄存器此寄存器只能寫入，不能讀出只能寫入，不能讀出。 8253的的三個計數通道三個計數通道各有一個命令字寄存器，都各有一個命令字寄存器，都 使用使用同一個地址同一個地址（A1A011），因此，使用命令字的），因此，使用命令字的 最高兩位最高兩位SC1、SC0來來確定到

15、底是對哪個計數通道確定到底是對哪個計數通道的的 設定。設定。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 8253的控制字的控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD 1 BCD 碼計數 0 二進制計數 000 方式 0 001 方式 1 X10 方式 2 X11 方式 3 100 方式 4 101 方式 5 00 計數器鎖存，供 CPU 讀 01 只讀/寫計數器低字節 10 只讀/寫計數器高字節 11 先讀/

16、寫計數器低字節，后讀/寫高字節 00 選擇通道 0 01 選擇通道 1 10 選擇通道 2 11 無效 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 計數方式選擇位計數方式選擇位BCD： 為為1：BCD碼計數碼計數，進行，進行十進制減法計數十進制減法計數。寫入。寫入 初值也用初值也用BCD碼表示，其中碼表示，其中0000H表示十進制數最大表示十進制數最大 值值10000。例如例如，進行，進行BCD碼計數時，寫入初值碼計數時，寫入初值1200H， 相當于計數值為十進制的相當于計數值為

17、十進制的1200。 為為0：二進制計數二進制計數。寫入初值為二進制數，進行。寫入初值為二進制數，進行 二進制減法計數二進制減法計數。0000H表示最大值表示最大值10000H，相當于，相當于 十進制的十進制的65536。例如例如，進行二進制計數時，寫入初，進行二進制計數時，寫入初 值值1200H，相當于計數值為十進制的，相當于計數值為十進制的4608。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 8.1.2 8253的初始化編程和門控信號的功能的初始化編程和門控信號的功能 1.

18、8253的初始化編程的初始化編程 要使用要使用8253，必須首先進行初始化編程，初始化，必須首先進行初始化編程，初始化 編程包括編程包括設置通道控制字設置通道控制字和和送通道計數初值送通道計數初值兩個步驟，兩個步驟， 控制字控制字寫入寫入8253的的控制字寄存器控制字寄存器(A1A0=11)，而，而初始值初始值 則 寫 入 相 應 通 道 的則 寫 入 相 應 通 道 的 計 數 初 值 寄 存 器計 數 初 值 寄 存 器 中中 (A1A0=00/01/10) 。 初始化編程包括如下步驟：初始化編程包括如下步驟： (1) 寫入通道控制字，規定寫入通道控制字，規定某個通道某個通道的工作方式。的

19、工作方式。 (2) 給給這個通道這個通道寫入計數值，若規定只寫低寫入計數值，若規定只寫低8位，則高位，則高 8位自動置位自動置0，若規定只寫高，若規定只寫高8位，則低位，則低8位自動置位自動置0。 若為若為16位位計數值則計數值則分兩次寫入分兩次寫入，先寫低，先寫低8位，后寫高位，后寫高8 位。位。 定時時間定時時間=計數初值計數初值*脈沖周期脈沖周期 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 例例1 設設8253的的端口地址端口地址為：為：40H43H，要使計數，要使計數 器

20、器T1工作在方式工作在方式0，計數初值為，計數初值為80H，二進制計數，二進制計數， 進行初始化編程。進行初始化編程。 控制字為：控制字為：01010000B=50H 初始化程序：初始化程序： MOV AL，50H OUT 43H，AL ；向控制端口送命令字；向控制端口送命令字 MOV AL，80H OUT 41H，AL ；向；向T1端口送計數初值端口送計數初值 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 例例2 設設8253的端口地址為：的端口地址為：40H43H，若用通道，若

21、用通道 T0工作在方式工作在方式1，按，按十進制計數十進制計數，計數值為，計數值為5080H， 進行初始化編程。進行初始化編程。 控制字為：控制字為：00110011B=33H 初始化程序：初始化程序： MOV AL，33H OUT 43H，AL ；向控制端口送命令字；向控制端口送命令字 MOV AL，80H OUT 40H，AL ；向；向T0端口送計數初值低端口送計數初值低8 位位 MOV AL，50H OUT 40H，AL ；向；向T0端口送計數初值高端口送計數初值高8 位位 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用

22、及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 例例3 利用利用8253產生定時。設產生定時。設8253的端口地址為：的端口地址為： 40H43H，若用通道，若用通道2工作在方式工作在方式3，按二進制計數，按二進制計數， 定時時間為定時時間為20ms，設，設8253的的CLK頻率為頻率為2MHz，寫出初，寫出初 始化程序。始化程序。 初值得計算：初值得計算： 計數初值計數初值=定時時間定時時間/ CLK周期周期 = 20ms（1/ 2MHz ）=40000=9C2CH 初始化程序：初始化程序： MOV AL，0B6H OUT 43H，AL MOV AL，2CH OUT 42H，AL ；計數初值低

23、字節；計數初值低字節2CH MOV AL，9CH OUT 42H，AL ；計數初值高字節；計數初值高字節9CH 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 7.1.3 8253的工作方式的工作方式 8253共有共有6種工作方式種工作方式，各方式下的，各方式下的工作狀態工作狀態是不是不 同的，同的，輸出的波形輸出的波形也不同。下面我們逐個介紹：也不同。下面我們逐個介紹： 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應

24、用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 幾條基本原則：幾條基本原則： （1）控制字寫入控制字寫入計數器時，相應通道的所有控制邏輯電路立即計數器時，相應通道的所有控制邏輯電路立即 復位，復位，輸出端輸出端OUT進入初始狀態進入初始狀態。初始狀態對不同的模式來說。初始狀態對不同的模式來說 不一定相同。不一定相同。 （2）計數初始值寫入計數初始值寫入之后，要經過一個時鐘周期上升沿和一個之后，要經過一個時鐘周期上升沿和一個 下降沿，計數執行部件才可以開始進行計數操作，因為下降沿，計數執行部件才可以開始進行計數操作，因為第一個第一個 下降沿下降沿將計數寄存器的內容送將計數寄存器的內容送減減1計數

25、器計數器。 （3）在每個時鐘脈沖）在每個時鐘脈沖CLK的上升沿的上升沿，采樣門控信號，采樣門控信號GATE。不。不 同的工作方式下，同的工作方式下，門控信號的觸發方式門控信號的觸發方式是有具體規定的（電平是有具體規定的（電平 觸發，或者是邊沿觸發）。觸發，或者是邊沿觸發）。 （4）在）在時鐘脈沖的下降沿時鐘脈沖的下降沿，計數器作減，計數器作減1計數。計數。0是計數器所能是計數器所能 容納的最大初始值容納的最大初始值。二進制時相當于。二進制時相當于216，用，用BCD碼計數時，相碼計數時，相 當于當于104。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/

26、計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 學習學習8253的的6種工作方式應注意以下幾點：種工作方式應注意以下幾點： （1）寫入控制字后寫入控制字后，OUT的電平。的電平。 （2）寫入初值后，）寫入初值后， 開始計數時開始計數時OUT的初始電平（高或的初始電平（高或 低），低），計數結束時計數結束時， OUT的電平。的電平。 （3）門控門控GATE的觸發方式的觸發方式(電平觸發或邊沿觸發電平觸發或邊沿觸發) 。 （4）在計數期間，）在計數期間， GATE無效時，計數停止；無效時，計數停止； GATE 再次有效時再次有效時，計數器從何處開始繼續計數。，計數器從何處

27、開始繼續計數。 （5）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE有效情況有效情況 下）時，計數器從何處開始計數。下）時，計數器從何處開始計數。 （6）8253一次定時結束，能否一次定時結束，能否自動重新裝入初值自動重新裝入初值。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 1方式方式0 計數結束中斷方式計數結束中斷方式 （1）寫入控制字后，）寫入控制字后，OUT的電平變低的電平變低。 （2）寫入初值后，）寫入初值后， 計數過程中計數過程中OUT的初始電平為

28、低電平；計數的初始電平為低電平；計數 結束時結束時， OUT的電平變為高電平，并維持到裝入新的初值或重設的電平變為高電平，并維持到裝入新的初值或重設 工作方式。工作方式。 （3）門控）門控GATE的觸發方式為的觸發方式為高電平觸發高電平觸發。 （4） GATE=1，計數器工作。，計數器工作。在計數期間，在計數期間， GATE無效無效(GATE=0 ) 時，時，計數停止計數停止,OUT仍為低電平仍為低電平；若；若 GATE再次有效再次有效（變為高電平）（變為高電平） 時，時，計數器從中止處開始繼續計數計數器從中止處開始繼續計數。 （5）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在G

29、ATE=1情況下）時，計數情況下）時，計數 器器按新初值開始計數按新初值開始計數。計數器只計一遍，計數器只計一遍，初值不能自動重裝初值不能自動重裝。 （6） OUT的的 可作為中斷請求信號。可作為中斷請求信號。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式0的波形圖的波形圖 CW = 10LSB = 4 WR CLK GATE OUT 43210FF a. 方式0 正常計數 CW = 10LSB = 4 WR CLK GATE OUT 43210FF a. 方式0 正常計

30、數 方式方式0 0 正常計數的波形圖正常計數的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變低。的電平變低。 寫入初值寫入初值后，后， OUT的初始電平為低電平，的初始電平為低電平， 計數結束計數結束時，時， OUT的電平變為高電平。的電平變為高電平。 GATE的觸發方式為的觸發方式為高電平觸發高電平觸發。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 CW = 10LSB = 3 WR CLK GATE OUT 322210 FF CW = 10LSB = 3 WR CLK

31、GATE OUT 322210 方式方式0時時GATE 信號的作用的波形圖信號的作用的波形圖 GATE=1，計數器工作。，計數器工作。 在計數期間，在計數期間，GATE無效（無效（ =0 ）時，計）時，計 數停止；若數停止；若GATE再次有效再次有效（變為高電（變為高電 平）時，計數器平）時，計數器從中止處開始繼續計數從中止處開始繼續計數。 方式方式0的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 CW = 10LSB = 3 WR CLK GATE OUT 321

32、21FF0 C. 方式0 計數過程中改變計數值 LSB = 2 CW = 10LSB = 3 WR CLK GATE OUT 32121FF0 C. 方式0 計數過程中改變計數值 LSB = 2 方式方式0時計數過程中改變計數值的波形圖時計數過程中改變計數值的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE=1 有效情況下）時，計數器有效情況下）時，計數器按新初值開始計數按新初值開始計數。 方式方式0的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群

33、高群 2 2、方式、方式1 可編程單穩態輸出方式可編程單穩態輸出方式 （1）寫入控制字后，）寫入控制字后，OUT的電平變高的電平變高。 （2）寫入初值后，在）寫入初值后，在GATE有效有效 時時， OUT電平變為低電平電平變為低電平， 將計數值裝入執行部件，開始計數，將計數值裝入執行部件，開始計數，計數結束時計數結束時， OUT的電的電 平變為高電平。平變為高電平。 （3）GATE為為邊沿觸發邊沿觸發。 （4）觸發可重復進行觸發可重復進行。即，寫入初值，在。即，寫入初值，在GATE有效時開始計數，有效時開始計數， 計數結束時，計數結束時， OUT變高；在下一個變高；在下一個GATE有效有效 時

34、重復上時重復上 述過程而述過程而不必重新使用指令寫入計數初值不必重新使用指令寫入計數初值。 （5） 在計數期間若在計數期間若重新出現重新出現GATE有效有效 時，計數器從計數時，計數器從計數 初值初值重新開始計數重新開始計數。 （6）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值，不影響輸出，直至出現下一個，不影響輸出，直至出現下一個 GATE有效有效 時，計數器才按新初值開始計數。時，計數器才按新初值開始計數。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式1的波形圖

35、的波形圖 方式方式1 正常計數的波形圖正常計數的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變高。的電平變高。 寫入初值后寫入初值后，開始計數時，開始計數時 OUT的初始電平為低電平，的初始電平為低電平， 計數結束計數結束時，時， OUT的電平變為高電平。的電平變為高電平。 GATE的觸發方式的觸發方式為邊沿觸發。為邊沿觸發。 WR CLK GATE OUT 103 CW = 12 LSB = 4 WR 4324 CW = 12 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 L

36、SB = 3 WR CLK 321321 CW = 12 0 GATE OUT 方式方式1時時GATE 信號的作用的波形圖信號的作用的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新出現重新出現GATE有效有效（上升沿）（上升沿） 時，計數器時，計數器從計數初值重新開始計數從計數初值重新開始計數。 方式方式1的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式1時計數過程中改變計數值的波形圖時計數過程中改變計數值的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值，不

37、影響輸出，不影響輸出， 直至出現下一個直至出現下一個GATE有效（上升沿）時，有效（上升沿）時， 計數器才按新初值開始計數。計數器才按新初值開始計數。 LSB = 3 WR CLK GATE OUT 432103FE CW = 12 LSB=4 WR CLK GATE OUT 43FF CW = 12 LSB=4 方式方式1的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 3. 3. 方式方式 2自動重裝初值的自動重裝初值的N分頻分頻器，比率發生器器，比率發生器 （1

38、）寫入控制字后，）寫入控制字后，OUT變高變高。 （2）寫入初值后，）寫入初值后， 在在GATE=1時，時， OUT為高電平，開始計數，為高電平，開始計數， 在計數值在計數值減為減為1時時OUT變為變為低電平低電平 ，減為減為0時時OUT又變為又變為高電平高電平。 在在GATE=1有效時，可自動重裝初值，有效時，可自動重裝初值，OUT變為高電平，繼續計變為高電平，繼續計 數。數。 （3）GATE為為高電平觸發。高電平觸發。 （4） GATE=1，計數器工作。在計數期間，計數器工作。在計數期間， GATE=0無效時，計無效時，計 數停止工作；若數停止工作；若 GATE再次有效（變為高電平）時，計

39、數器再次有效（變為高電平）時，計數器重裝重裝 初值初值開始繼續計數。開始繼續計數。 （5）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE=1有效情況下）時，有效情況下）時， 不影響本次計數不影響本次計數，當本次計數完成，當本次計數完成， OUT出現一個出現一個CLK周期的低周期的低 電平后，計數器按新初值開始計數。電平后，計數器按新初值開始計數。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式2的波形圖的波形圖 CW = 14LSB = 3 WR CLK

40、 GATE OUT 3213213 a. 方式2 正常計數 CW = 14LSB = 3 WR CLK GATE OUT 3213213 a. 方式2 正常計數 方式方式2 正常計數的波形圖正常計數的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變高。的電平變高。 寫入初值寫入初值后，后， OUT的初始電平為高電平，的初始電平為高電平， 計數結束計數結束時，在計數值為時，在計數值為1時時OUT出現一出現一 個個CLK周期的低電平周期的低電平 。在。在GATE=1有效時，有效時， 可自動重裝初值，可自動重裝初值，OUT變為高電平，繼續變為高電平，繼續 計數。計數。GATE電平觸發。電平觸發。

41、微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 1 CW = 14LSB = 3 WR CLK GATE OUT 322323 b. 方式2 GATE信號的作用 1 CW = 14LSB = 3 WR CLK GATE OUT 322323 b. 方式2 GATE信號的作用 方式方式2時時GATE信號的作用的波形圖信號的作用的波形圖 GATE=1，計數器工作。在計數期間，計數器工作。在計數期間， GATE=0無效時無效時，計數停止工作；，計數停止工作； 若若 GATE再次有效（變為高

42、電平）時，再次有效（變為高電平）時， 計數器計數器按原裝初值按原裝初值開始繼續計數。開始繼續計數。 方式方式2的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式2時計數過程中改變計數值的波形圖時計數過程中改變計數值的波形圖 4 CW = 14LSB =5 WR CLK GATE OUT 3214534 CW = 14LSB = 4 LSB =5 WR CLK GATE OUT 321453 在計數期間若在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE=1

43、有效情況下）時，有效情況下）時，不影響本次計數不影響本次計數，當本，當本 次計數完成，次計數完成， OUT出現一個周期的低電平出現一個周期的低電平 后，計數器按新初值開始計數。后，計數器按新初值開始計數。 方式方式2的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 4. 4. 方式方式3 方波發生器方波發生器 方式方式3與方式與方式2基本相同，只是輸出波形的占空比不一樣。基本相同，只是輸出波形的占空比不一樣。 （1）計數過程：寫入控制字）計數過程：寫入控制字 OUT變

44、高變高 寫入初值寫入初值 計數開始計數開始 減二計數減二計數 OUT變低變低 重裝繼續減二重裝繼續減二 OUT變高變高 自動重裝初值，繼續。自動重裝初值，繼續。 （2）初值為奇偶數的區別：）初值為奇偶數的區別： N為偶數為偶數： N/2 N/2 N/2 N/2 N為奇數為奇數：(N+1)/2 (N-1)/2 (N+1)/2 (N-1)/2 （3）相同點：）相同點：GATE為為電平觸發電平觸發，自動，自動重裝初值重裝初值。 （4）方式）方式3與方式與方式2是是8253常用的工作方式。常用的工作方式。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數

45、器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式3的波形圖的波形圖 方式方式3 計數值為偶數時的波形圖計數值為偶數時的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變高。的電平變高。 寫入初值后寫入初值后， OUT的初始電平為高電平，的初始電平為高電平， 計數期間計數期間OUT的輸出波形為方波（或近似方波）。的輸出波形為方波（或近似方波）。 在在GATE=1有效時，有效時，可自動重裝初值，可自動重裝初值，OUT變為變為 高電平，繼續計數。高電平，繼續計數。 GATE電平觸發電平觸發。 22422424 CW = 16LSB = 4 WR CLK GATE OUT 44

46、4 CW = 16LSB = 4 WR CLK GATE OUT 44 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式3 計數值為奇數時的波形圖計數值為奇數時的波形圖 計數初值為計數初值為奇數奇數時，時，OUT的輸出波形為近的輸出波形為近 似方波，高電平的時間比低電平的時間多似方波，高電平的時間比低電平的時間多 時鐘一個周期。時鐘一個周期。 可自動重裝初值。可自動重裝初值。 方式方式3的波形圖的波形圖 215 CW = 16LSB = 5 WR CLK GATE OUT 2

47、143 5 43 CW = 16LSB = 5 WR CLK GATE OUT 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式3 GATE信號作用的波形圖信號作用的波形圖 計數過程中，計數過程中，GATE變為低電平變為低電平時，禁止時，禁止 計數，計數，OUT變為高電平；變為高電平； 當當GATE變為高變為高 電平后電平后，重新開始計數。，重新開始計數。 2 CW = 16LSB = 4 WR CLK GATE OUT 214343 222 CW = 16LSB = 4 W

48、R CLK GATE OUT 44 方式方式3的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式3 計數過程中改變計數值的波形圖計數過程中改變計數值的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE=1 有效情況下）時，不影響本次計數，當本有效情況下）時，不影響本次計數，當本 次計數完成后，計數器按新初值開始計數。次計數完成后，計數器按新初值開始計數。 方式方式3的波形圖的波形圖 5 4 3 2 1 4 3 CW = 16LSB = 5

49、 WR CLK GATE OUT LSB = 4 CW = 16LSB = 5 WR CLK GATE OUT LSB = 4 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 5. 5. 方式方式4 軟件觸發選通軟件觸發選通 （1）寫入控制字后，）寫入控制字后，OUT變高。變高。 （2）寫入初值后，）寫入初值后， 在在GATE=1時，時， OUT為高電平，開始計數；為高電平，開始計數； 計數結束時，在計數結束時，在計數值為計數值為0時時OUT出現一個周期低電平，然后，出現一個周期低電

50、平，然后， OUT變為高電平。變為高電平。 （3）GATE為為電平觸發電平觸發。 （4） GATE=1，計數器工作。在計數期間，計數器工作。在計數期間， GATE=0無效時，無效時， 計數停止工作；計數停止工作；若若 GATE再次有效再次有效（變為高電平）時，計數器（變為高電平）時，計數器 按按原裝初值原裝初值重新開始計數。重新開始計數。 （5）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值（在（在GATE=1有效情況下）時，有效情況下）時， 在下一個在下一個CLK開始以新初值開始計數。開始以新初值開始計數。 （6）輸出的）輸出的單次負脈沖單次負脈沖常作為常作為選通信號選通信號。 微型計算

51、機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式4的波形圖的波形圖 CW = 18LSB = 3 WR CLK GATE OUT 3210FF a. 方式4 正常計數 CW = 18LSB = 3 WR CLK GATE OUT 3210FF a. 方式4 正常計數 方式方式4 正常計數的波形圖正常計數的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變高。的電平變高。 寫入初值寫入初值后，后， OUT的初始電平為高電平，的初始電平為高電平， 計數結束計數結束時，時，在計數值為在計數

52、值為0時時OUT出現一個出現一個 周期低電平，然后，周期低電平，然后， OUT變為高電平。變為高電平。 GATE為為電平觸發電平觸發。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式4 GATE 信號作用的波形圖信號作用的波形圖 GATE=1，計數器工作。，計數器工作。 在計數期間，在計數期間， GATE=0無效時，計數停止工作；無效時，計數停止工作； 若若 GATE再次有效再次有效（=1）時，計數器）時，計數器按原裝初按原裝初 值值重新重新開始計數。開始計數。 CW =

53、18LSB = 3 WR CLK GATE OUT 3 LSB = 3 WR CLK GATE OUT 3310FF32 方式方式4的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 CW = 18LSB = 3 WR CLK GATE OUT 321210FF c. 方式4 計數過程中改變計數值 LSB = 2CW = 18LSB = 3 WR CLK GATE OUT 321210FF c. 方式4 計數過程中改變計數值 LSB = 2 方式方式4 計數過程中改變計

54、數值的波形圖計數過程中改變計數值的波形圖 在計數期間在計數期間若重新寫入初值若重新寫入初值（在（在GATE=1 有效情況下）時，有效情況下）時，在下一個在下一個CLK開始開始以新以新 初值開始計數。初值開始計數。 方式方式4的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 6. 6. 方式方式5硬件觸發選通硬件觸發選通 （1）寫入控制字后，）寫入控制字后，OUT的電平變高。的電平變高。 （2）寫入初值后，）寫入初值后， OUT的初始電平為高電平，在的初始電平為高電平，

55、在GATE有效有效 時，開始計數，計數結束時，時，開始計數，計數結束時， OUT輸出一個周期的低電平。輸出一個周期的低電平。 （3）GATE為為邊沿觸發邊沿觸發。 （4） 在在計數期間計數期間若重新出現若重新出現GATE有效有效 時，計數器按原時，計數器按原 計數初值重新開始計數。計數初值重新開始計數。 （5）在計數期間若）在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值，不影響本次計數，不影響本次計數，OUT正常正常 輸出，本次計數結束后，再出現下一個輸出，本次計數結束后，再出現下一個GATE有效有效 時，計時，計 數器才按新初值開始計數。數器才按新初值開始計數。 （6）觸發可重復進行觸發可重復進行。寫

56、入初值。寫入初值 GATE 開始計數，開始計數， 計數結束計數結束OUT為低一個周期為低一個周期 下一個下一個GATE 重復上重復上 述過程。述過程。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式5 的波形圖的波形圖 OUT LSB = 3 WR CLK GATE CW = 1A 3 2 1 0 FF 3 方式方式5 正常計數的波形圖正常計數的波形圖 寫入控制字寫入控制字后，后，OUT的電平變高。的電平變高。 寫入初值寫入初值后，后， OUT的初始電平為高電平，的初始電平

57、為高電平， 計數結束計數結束時，在計數值為時，在計數值為0時時OUT出現一個出現一個 周期低電平，然后，周期低電平，然后， OUT變為高電平。變為高電平。 GATE為為邊沿觸發邊沿觸發。觸發可重復進行。觸發可重復進行。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 方式方式5時時GATE 信號作用的波形圖信號作用的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新出現重新出現GATE有效有效（上升沿（上升沿 ）時，計數器）時，計數器按原計數初值按原計數初值重新開始計數。重新開始計數。 OUT L

58、SB = 3 WR CLK GATE CW = 1 3 2 3 2 1 0 FF OUT LSB = 3 WR CLK GATE CW = 1A 方式方式5 的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 c. 方式5 時計數過程中改變計數值 3 2 1 0 FF FF 4 3 CW = 1A LSB = 3 WR CLK GATE OUT LSB = 4 c. 方式5 時計數過程中改變計數值 3 2 1 0 FF FF 4 3 CW = 1A LSB = 3 WR

59、 CLK GATE OUT LSB = 4 方式方式5時計數過程中改變計數值的波形圖時計數過程中改變計數值的波形圖 在計數期間若在計數期間若重新寫入初值重新寫入初值，不影響本次，不影響本次 計數，計數，OUT正常輸出，本次計數結束后，正常輸出，本次計數結束后， 再出現再出現下一個下一個GATE上升沿上升沿（有效）時，（有效）時， 計數器才按新初值開始計數。計數器才按新初值開始計數。 方式方式5 的波形圖的波形圖 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 7.2 8253應用舉例

60、應用舉例 8253可以用在微型機系統中，構成各種可以用在微型機系統中，構成各種計數器計數器、 定時器電路定時器電路或或脈沖發生器脈沖發生器等。設計過程如下：等。設計過程如下： （1）根據實際需要設計硬件電路。根據實際需要設計硬件電路。 （2）向有關通道寫入相應的向有關通道寫入相應的控制字控制字和和計數初值計數初值， 對對8253進行初始化編程。進行初始化編程。 微型計算機原理與接口技術微型計算機原理與接口技術第第7章章 可編程定時器可編程定時器/計數器計數器8253及其應用及其應用 山東工商學院山東工商學院 高群高群 1、利用、利用8253產生各種定時波形產生各種定時波形 在某個以在某個以80