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第8章 计数器/定时器 计数器与定时器概述 可编程计数器/定时器8253 定时器/计数器8253内部结构 8253的引脚功能 8253的控制字 8253的工作方式 8253编程举例 8253应用举例 8.1 计数器与定时器概述 1. 计数功能 对事件的个数进行计数。 正计数：关心记录事件的次数。 倒计数：关心预先设定事件次数发生完的时刻。 可由硬件计数器实现，事件作为计数器的时钟，此时事件的出现频率不一定一成不变。 2.定时功能 取得给定的时间间隔。 延时：某事件发生后间隔一定时间的时刻。 时标：给定时间间隔的连续脉冲。 可由硬件计数器来实现，一定频率的信号作为计数器的时钟，如果只计数到就终止，即为延时。如果连续不断的计数即可输出时标。 3. 计数器/定时器的用途 计数功能 作为计数个数到中断信号。 记录外部特定事件发生的个数。 定时功能 作为周期性定时中断信号。 用于分时性操作系统。 用作系统时钟基准。 作为一个可编程波特率发生器。用于异步串行通讯。 作为I/O设备输出定时信号。实现外设与CPU的同步。 节约CPU的时间延时。 作为音源。 8.2 可编程计数器/定时器8253 8.2.1　可编程计数器/定时器工作原理 1、计数功能 设置计数初值，按减1或加1计数，减到0或加到溢出时输出一个信号，标志预置的计数值到。此时输入的计数脉冲的间隔不一定是固定的。 计数功能关心的是计数脉冲的个数，而非脉冲的时间间隔。 2、定时功能 设定时常数（计数初值），对输入的周期性脉冲进行减1或加1计数，计数为0时输出定时到脉冲，若连续计数便可按定时常数输出时钟周期整数倍的定时间隔信号。 定时功能关心的是计数初值的写入时间与脉冲输出的时间间隔，要求输入的脉冲具有固定的频率。 8.2.2 定时器/计数器8253内部结构 Intel 8253是具有三个通道的16位定时器/计数器，可由软件设定6种工作方式。 8253内部有三个独立的计数器通道：计数器0、1、2，结构完全相同。 每个通道有6种工作方式，由控制寄存器选择。 控制寄存器为8位，计数初值计数器CR—16位，计数执行部件CE—16位，计数输出锁存器OL—16位。 计数执行部件为16位的减法计数器，但16位寄存器都可用于8位，便于与8位数据总线相连。 每个通道可对外部输入CLK进行二进制或十进制减1计数。计数由引脚GATE控制。 计数器归0时由OUT引脚输出信号。 8253的内部结构 8253内部每个计数器通道的结构图 8.2.3 　8253的引脚功能 8253具有24个引脚，各引脚功能如下： D7~D0 数据总线，双向三态，可直接与计算机系统数据总线相连。 RD 读信号，输入，低电平有效，若有效则CPU从8253内部读取数据. WR 写信号，输入，低电平有效，若有效则CPU将数据写入8253内部寄存器。 CS 片选信号，输入，低电平有效，与计算机连接时分配有效地址。 A1 A0 内部计数器选择信号。 8253内部有三个计数通道，使用4个端口地址。 8253引脚功能 CLK0、CLK1、CLK2 通道0、通道1和通道2的计数时钟输入端，下降沿使通道减1。 GATE0、GATE1、GATE2 门控制，输入，高电平有效或上升沿有效，有效时才允许计数器对输入时钟进行计数。 OUT0、OUT1、OUT2 通道输出信号，当计数器计数到“0”时由此引脚输出一信号。 8.2.4 8253的控制字及工作方式 1. 8253控制字 控制字必须写入控制口，说明如下： SC1 SC0 计数器通道选择 0 0 通道0 0 1 通道1 1 0 通道2 1 1 非法 8253控制字 RW1 RW0 计数器读写选择 0 0 计数器锁存 0 1 只读写低8位 1 0 只读写高8位 1 1 先低8位，再高8位 M2 M1 M0 计数器工作方式选择 0 0 0 方式0 0 0 1 方式1 x 1 0 方式2 x 1 1 方式3 1 0 0 方式4 1 0 1 方式5 ④ BCD 计数器计数模式选择 0 二进制计数器 1 BCD码计数器 2. 8253 编程命令 因各计数器有自己的端口地址，所以没有太多顺序要求，但必须遵守两条规定： 设置计数初值前必须先写控制字 设置计数初值时要与控制字中的D5 D4位规定的读写指示一致。 命令字共4个： 写控制字命令 设置