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，D7124VCCD6223WR它与CPU的接口引线如下：D5322RDD4421CSD7~D0是数据线引脚，RDD35825320A1D2619A0和WD分别是读写控制引脚，CSD1718CLK2D0817OUT2是片选信号。A1,A0是片内地址CLK0916GATE2OUT01015CLK1选择引脚。GATE01114OUT1GND1213GATE18253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