1、 第三章第三章 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)計(jì)數(shù)技術(shù)3.1 基本概念基本概念3.2 可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器8253 3.3 8253應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例3.4 實(shí)時(shí)鐘電路實(shí)時(shí)鐘電路MC146818及其應(yīng)用及其應(yīng)用3.1 基本概念基本概念一、定時(shí)一、定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)二、頻率二、頻率聲音聲音音樂(lè)音樂(lè)三、微機(jī)系統(tǒng)中的定時(shí)三、微機(jī)系統(tǒng)中的定時(shí)四、定時(shí)方法四、定時(shí)方法 3.2 8253/8254定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器3個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道位計(jì)數(shù)器通道每個(gè)計(jì)數(shù)器有每個(gè)計(jì)數(shù)器有6種工作方式種工作方式按二進(jìn)制或十進(jìn)制（按二進(jìn)制或十進(jìn)制（BCD碼）計(jì)數(shù)碼）計(jì)數(shù)8254是是8253的改進(jìn)型的改進(jìn)型 3.2

2、8253內(nèi)部框圖內(nèi)部框圖D7D0計(jì)數(shù)器0控制字寄存器計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器讀寫(xiě)控制邏輯RDWRA0A1CSCLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2 3.2 8253計(jì)數(shù)通道內(nèi)部邏輯框圖計(jì)數(shù)通道內(nèi)部邏輯框圖8253面向面向CPU的信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)CLK時(shí)鐘輸入信號(hào)時(shí)鐘輸入信號(hào)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)在計(jì)數(shù)過(guò)程中，此引腳上每輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減鐘信號(hào)（下降沿），計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減1GATE門(mén)控輸入信號(hào)門(mén)控輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制和上控制計(jì)數(shù)器工作，可分成電平控制和上升沿控制兩種類(lèi)型升沿控制兩種類(lèi)型

3、OUT計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為當(dāng)一次計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束（計(jì)數(shù)值減為0），），OUT引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)引腳上將產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)8253面向面向I/O設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)D0 D7數(shù)據(jù)線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)A0 A1地址線(xiàn)地址線(xiàn)CS*片選信號(hào)片選信號(hào)RD*讀信號(hào)讀信號(hào)WR*寫(xiě)信號(hào)寫(xiě)信號(hào)8253/8254的的I/O地址地址0 1 0 0 1 0 0 00 00 1 0 0 1 0 0 10 10 1 0 0 1 0 1 01 00 1 0 0 1 0 1 11 10 0 1 0 0 1 0 00 00 0 1 0 0 1 0 10 10 0 1 0 0 1 1 01 0功功

4、能能對(duì)計(jì)數(shù)器對(duì)計(jì)數(shù)器0 0設(shè)置計(jì)數(shù)初值設(shè)置計(jì)數(shù)初值CSCSRDRDA A1 1A A0 0WRWR對(duì)計(jì)數(shù)器對(duì)計(jì)數(shù)器1 1設(shè)置計(jì)數(shù)初值設(shè)置計(jì)數(shù)初值對(duì)計(jì)數(shù)器對(duì)計(jì)數(shù)器2 2設(shè)置計(jì)數(shù)初值設(shè)置計(jì)數(shù)初值設(shè)置控制字設(shè)置控制字從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器0 0讀出計(jì)數(shù)值讀出計(jì)數(shù)值從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器1 1讀出計(jì)數(shù)值讀出計(jì)數(shù)值從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器2 2讀出計(jì)數(shù)值讀出計(jì)數(shù)值8253/8254的工作方式的工作方式8253有有6種工作方式，由方式控制字確定種工作方式，由方式控制字確定熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用熟悉每種工作方式的特點(diǎn)才能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，選擇正確的工作方式問(wèn)題，選擇正確的工作方式每種工作方式的過(guò)程類(lèi)似：每種工作

5、方式的過(guò)程類(lèi)似： 設(shè)定工作方式設(shè)定工作方式 設(shè)定計(jì)數(shù)初值設(shè)定計(jì)數(shù)初值 硬件啟動(dòng)硬件啟動(dòng) 計(jì)數(shù)初值進(jìn)入減計(jì)數(shù)初值進(jìn)入減1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 每輸入一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器減每輸入一個(gè)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器減1的計(jì)數(shù)過(guò)程的計(jì)數(shù)過(guò)程 計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束方式方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷 當(dāng)控制字當(dāng)控制字CW（Control Word）寫(xiě)入控制）寫(xiě)入控制寄存器后，該計(jì)數(shù)器的輸出寄存器后，該計(jì)數(shù)器的輸出OUT立即變?yōu)榈土⒓醋優(yōu)榈碗娖健．?dāng)計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道且電平。當(dāng)計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道且GATE信號(hào)信號(hào)為高電平有效時(shí)，才開(kāi)始計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程為高電平有效時(shí)，才開(kāi)始計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，中，OUT端一直維持為低，直到減端一直維

6、持為低，直到減1計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器減到到0時(shí)，時(shí)，OUT端變高。端變高。 方式方式0 波形波形GATEOUTCLK 031244方式方式0WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束方式方式0時(shí)時(shí)GATE信號(hào)的作用信號(hào)的作用 WRCLKGATEOUTCW10HN443210333方式方式0計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值 WRCLKGATEOUTCW10HN443210N3321方式方式0 特點(diǎn)特點(diǎn) 按方式按方式0計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器只計(jì)一遍。當(dāng)計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器只計(jì)一遍。當(dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，并不恢復(fù)時(shí)，并不恢復(fù)計(jì)數(shù)初值，不

7、開(kāi)始重新計(jì)數(shù)，且計(jì)數(shù)初值，不開(kāi)始重新計(jì)數(shù)，且OUT端保持為高。只有在重新端保持為高。只有在重新向向8253寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值后，OUT端才變低，開(kāi)始新的計(jì)數(shù)。端才變低，開(kāi)始新的計(jì)數(shù)。 8253內(nèi)部是在內(nèi)部是在CPU寫(xiě)計(jì)數(shù)初值的信號(hào)上升沿，將計(jì)數(shù)初值寫(xiě)計(jì)數(shù)初值的信號(hào)上升沿，將計(jì)數(shù)初值裝入通道的初值寄存器中，在信號(hào)上升沿后的下一個(gè)裝入通道的初值寄存器中，在信號(hào)上升沿后的下一個(gè)CLK脈沖脈沖的下降沿，才將計(jì)數(shù)初值從初值寄存器送到減的下降沿，才將計(jì)數(shù)初值從初值寄存器送到減1計(jì)數(shù)器中，計(jì)計(jì)數(shù)器中，計(jì)數(shù)器才開(kāi)始計(jì)數(shù)（這個(gè)特點(diǎn)也適合于其它方式）。因此，在方數(shù)器才開(kāi)始計(jì)數(shù)（這個(gè)特點(diǎn)也適合于其它方式）

8、。因此，在方式式0，如果設(shè)置計(jì)數(shù)初值為，如果設(shè)置計(jì)數(shù)初值為N，則輸出信號(hào)，則輸出信號(hào)OUT是在是在N1個(gè)個(gè)CLK脈沖之后才變高的。脈沖之后才變高的。方式方式0的計(jì)數(shù)過(guò)程可由門(mén)控信號(hào)的計(jì)數(shù)過(guò)程可由門(mén)控信號(hào)GATE控制其起停。當(dāng)控制其起停。當(dāng)GATE為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)暫停，當(dāng)為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)暫停，當(dāng)GATE變高后就接著計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)變高后就接著計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，過(guò)程中，GATE信號(hào)的變化不影響輸出信號(hào)的變化不影響輸出OUT的狀態(tài)。的狀態(tài)。 方式方式0 特點(diǎn)（續(xù)）特點(diǎn)（續(xù)） 在計(jì)數(shù)過(guò)程中可重新寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值。如果是在計(jì)數(shù)過(guò)程中可重新寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值。如果是8位計(jì)數(shù)初值，在位計(jì)數(shù)初值，在寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值后，計(jì)

9、數(shù)器將按新的計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器將按新的計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，如果是如果是16位計(jì)數(shù)初值，在寫(xiě)入第一個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，位計(jì)數(shù)初值，在寫(xiě)入第一個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，在寫(xiě)入第二個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器按照新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。在寫(xiě)入第二個(gè)字節(jié)后，計(jì)數(shù)器按照新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。8253內(nèi)部沒(méi)有中斷控制電路，也沒(méi)有專(zhuān)用的中斷請(qǐng)求引線(xiàn)，所內(nèi)部沒(méi)有中斷控制電路，也沒(méi)有專(zhuān)用的中斷請(qǐng)求引線(xiàn)，所以若要用于中斷，則可用輸出信號(hào)以若要用于中斷，則可用輸出信號(hào)OUT的從低到高的正跳變作的從低到高的正跳變作為中斷請(qǐng)求信號(hào)。為中斷請(qǐng)求信號(hào)。 方式方式1：可編程單穩(wěn)脈沖：可編程單穩(wěn)脈沖 當(dāng)

10、控制字寫(xiě)入控制寄存器之后，輸出端當(dāng)控制字寫(xiě)入控制寄存器之后，輸出端OUT變變高。計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入后，計(jì)數(shù)器并不開(kāi)始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)高。計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入后，計(jì)數(shù)器并不開(kāi)始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)過(guò)程是由過(guò)程是由GATE的上升沿觸發(fā)的，在的上升沿觸發(fā)的，在GATE信號(hào)的上信號(hào)的上升沿之后的升沿之后的CLK脈沖的下降沿將計(jì)數(shù)初值裝入減脈沖的下降沿將計(jì)數(shù)初值裝入減1計(jì)計(jì)數(shù)器，輸出端數(shù)器，輸出端OUT變低，然后開(kāi)始減變低，然后開(kāi)始減1計(jì)數(shù)過(guò)程。在計(jì)數(shù)過(guò)程。在整個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程中，整個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程中，OUT都維持為低電平，直到計(jì)數(shù)都維持為低電平，直到計(jì)數(shù)到到0，輸出變?yōu)楦唠娖健Ｒ虼耍敵鰹橐粋€(gè)單拍負(fù)脈，輸出變?yōu)楦唠娖健Ｒ虼耍敵鰹橐粋€(gè)單拍負(fù)脈

11、沖。若想再輸出一個(gè)負(fù)脈沖，必須再次觸發(fā)，否則沖。若想再輸出一個(gè)負(fù)脈沖，必須再次觸發(fā)，否則OUT端維持高電平不變。端維持高電平不變。 方式方式1波形波形GATEOUTCLK 031244方式方式1WR設(shè)設(shè)定定工工作作方方式式設(shè)設(shè)定定計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)初初值值硬硬件件啟啟動(dòng)動(dòng)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值送送入入計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)過(guò)過(guò)程程計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)結(jié)結(jié)束束方式方式1時(shí)時(shí)GATE信號(hào)的作用信號(hào)的作用 WRCLKGATEOUTCW12H5432N5154320方式方式1 特點(diǎn)特點(diǎn) 若設(shè)置的計(jì)數(shù)初值為若設(shè)置的計(jì)數(shù)初值為N，則輸出的單拍負(fù)脈沖的寬度為，則輸出的單拍負(fù)脈沖的寬度為N個(gè)個(gè)CLK脈沖間隔。脈沖間隔。 當(dāng)計(jì)數(shù)到當(dāng)計(jì)數(shù)到0后，

12、可再次由門(mén)控信號(hào)后，可再次由門(mén)控信號(hào)GATE觸發(fā)啟動(dòng)，輸出一個(gè)觸發(fā)啟動(dòng)，輸出一個(gè)同樣寬度的單拍負(fù)脈沖，而不用再次送一個(gè)計(jì)數(shù)初值。同樣寬度的單拍負(fù)脈沖，而不用再次送一個(gè)計(jì)數(shù)初值。 在計(jì)數(shù)過(guò)程中，新來(lái)的在計(jì)數(shù)過(guò)程中，新來(lái)的GATE上升沿可使計(jì)數(shù)器從初值重新上升沿可使計(jì)數(shù)器從初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。由于在新的開(kāi)始計(jì)數(shù)。由于在新的GATE上升沿到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器沒(méi)減到上升沿到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器沒(méi)減到0，故故OUT端保持低電平，直到重新計(jì)數(shù)時(shí)計(jì)數(shù)器減到端保持低電平，直到重新計(jì)數(shù)時(shí)計(jì)數(shù)器減到0，OUT端端才變?yōu)楦唠娖剑渥饔檬共抛優(yōu)楦唠娖剑渥饔檬筄UT端輸出的單拍負(fù)脈沖寬度增加。端輸出的單拍負(fù)脈沖寬度增加。 在計(jì)數(shù)過(guò)程

13、中，若寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，這時(shí)計(jì)數(shù)過(guò)程不在計(jì)數(shù)過(guò)程中，若寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，這時(shí)計(jì)數(shù)過(guò)程不受影響，要等門(mén)控信號(hào)受影響，要等門(mén)控信號(hào)GATE再次出現(xiàn)由低到高的跳變后，才能再次出現(xiàn)由低到高的跳變后，才能按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始工作。按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始工作。 方式方式2：頻率發(fā)生器（分頻器）：頻率發(fā)生器（分頻器） 當(dāng)控制字寫(xiě)入控制寄存器后，輸出端當(dāng)控制字寫(xiě)入控制寄存器后，輸出端OUT變高，變高，計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道后，如果計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道后，如果GATE為高電平，計(jì)為高電平，計(jì)數(shù)器立即開(kāi)始計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中數(shù)器立即開(kāi)始計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)過(guò)程中OUT端始終保持為端始終保持為高，直至計(jì)數(shù)器減到高，直至計(jì)數(shù)器

14、減到1時(shí)，輸出端由高變低，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)，輸出端由高變低，經(jīng)過(guò)一個(gè)CLK周期，輸出端周期，輸出端OUT恢復(fù)為高，且計(jì)數(shù)器開(kāi)始重新恢復(fù)為高，且計(jì)數(shù)器開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。 方式方式2波形波形03124GATEOUTCLK 4方式方式2031240312403124WR方式方式2時(shí)時(shí)GATE信號(hào)的作用信號(hào)的作用 WRCLKGATEOUTCW14HN443331 43432方式方式2在計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值在計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值 WRCLKGATEOUTCW14HN543211 3325N321方式方式2 特點(diǎn)特點(diǎn) 方式方式2的一個(gè)突出特點(diǎn)是能夠連續(xù)工作。若的一個(gè)突出特點(diǎn)是能夠連續(xù)工作。若CLK輸入為一

15、定輸入為一定頻率的時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)初值為頻率的時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)初值為N，只要保持，只要保持GATE信號(hào)為高電平信號(hào)為高電平不變，則不變，則OUT端輸出周期為端輸出周期為N個(gè)個(gè)CLK時(shí)鐘寬度的重復(fù)波形（高時(shí)鐘寬度的重復(fù)波形（高電平占電平占N1個(gè)個(gè)CLK，低電平占，低電平占1個(gè)個(gè)CLK）。）。 若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，門(mén)控信號(hào)若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，門(mén)控信號(hào)GATE變?yōu)榈碗娖剑?jì)數(shù)器停止變?yōu)榈碗娖剑?jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)。在GATE變高后的下一個(gè)變高后的下一個(gè)CLK脈沖使計(jì)數(shù)器恢復(fù)計(jì)數(shù)初脈沖使計(jì)數(shù)器恢復(fù)計(jì)數(shù)初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。因此，值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。因此，GATE信號(hào)可用作計(jì)數(shù)器的同步控信號(hào)可用作計(jì)數(shù)器的同步控制信號(hào)

16、。制信號(hào)。 在計(jì)數(shù)期間，如果向計(jì)數(shù)器寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值，這對(duì)正在進(jìn)在計(jì)數(shù)期間，如果向計(jì)數(shù)器寫(xiě)入新的計(jì)數(shù)初值，這對(duì)正在進(jìn)行的計(jì)數(shù)過(guò)程沒(méi)有影響，但在計(jì)數(shù)到行的計(jì)數(shù)過(guò)程沒(méi)有影響，但在計(jì)數(shù)到1輸出一個(gè)輸出一個(gè)CLK時(shí)鐘寬度時(shí)鐘寬度的負(fù)脈沖后，計(jì)數(shù)器將按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。的負(fù)脈沖后，計(jì)數(shù)器將按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。方式方式3：方波發(fā)生器：方波發(fā)生器 方式方式3與方式與方式2基本相同，也具有自動(dòng)裝入計(jì)數(shù)初值的能力，基本相同，也具有自動(dòng)裝入計(jì)數(shù)初值的能力，輸出也是周期性的，不同的是輸出也是周期性的，不同的是OUT端輸出的是方波。端輸出的是方波。 若計(jì)數(shù)初值若計(jì)數(shù)初值N為偶數(shù)，在裝入計(jì)數(shù)初值后，每一個(gè)為偶數(shù)

17、，在裝入計(jì)數(shù)初值后，每一個(gè)CLK脈沖脈沖使計(jì)數(shù)器減使計(jì)數(shù)器減2，當(dāng)計(jì)到，當(dāng)計(jì)到0時(shí)，一方面使輸出改變狀態(tài)，另一方面又時(shí)，一方面使輸出改變狀態(tài)，另一方面又重新裝入計(jì)數(shù)初值開(kāi)始新的計(jì)數(shù)，輸出重復(fù)周期為重新裝入計(jì)數(shù)初值開(kāi)始新的計(jì)數(shù)，輸出重復(fù)周期為NCLK，占，占空比為空比為1:1的方波的方波 。 若計(jì)數(shù)初值若計(jì)數(shù)初值N為奇數(shù)，為奇數(shù)， 則在裝入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)則在裝入計(jì)數(shù)初值后的第一個(gè)CLK脈脈沖使計(jì)數(shù)器減沖使計(jì)數(shù)器減1，以后每一個(gè)，以后每一個(gè)CLK脈沖使計(jì)數(shù)器減脈沖使計(jì)數(shù)器減2，當(dāng)計(jì)數(shù)到，當(dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，改變輸出狀態(tài)，同時(shí)重新裝入計(jì)數(shù)初值，這以后的第一個(gè)時(shí)，改變輸出狀態(tài)，同時(shí)重新裝入計(jì)數(shù)初值，這以

18、后的第一個(gè)CLK脈沖使計(jì)數(shù)器減脈沖使計(jì)數(shù)器減3，以后每一個(gè)，以后每一個(gè)CLK脈沖計(jì)數(shù)器仍減脈沖計(jì)數(shù)器仍減2，直，直到計(jì)數(shù)器再次到到計(jì)數(shù)器再次到0時(shí)，輸出恢復(fù)高電平，重復(fù)上述過(guò)程，時(shí)，輸出恢復(fù)高電平，重復(fù)上述過(guò)程，OUT端端輸出重復(fù)周期為輸出重復(fù)周期為NCLK，高電平持續(xù)（，高電平持續(xù)（N1）2個(gè)個(gè)CLK脈沖，脈沖，低電平持續(xù)（低電平持續(xù)（N1）2個(gè)個(gè)CLK脈沖脈沖 。 方式方式3：方波發(fā)生器（續(xù)）：方波發(fā)生器（續(xù)） 若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，門(mén)控信號(hào)若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，門(mén)控信號(hào)GATE變?yōu)榈碗娖剑優(yōu)榈碗娖剑琌UT端將立端將立即變高，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，在即變高，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，在GATE變高后的下一個(gè)變高后的

19、下一個(gè)CLK脈沖使脈沖使計(jì)數(shù)器重新裝入計(jì)數(shù)初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器重新裝入計(jì)數(shù)初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。 若在計(jì)數(shù)期間寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，并不立即影響現(xiàn)行計(jì)若在計(jì)數(shù)期間寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，并不立即影響現(xiàn)行計(jì)數(shù)過(guò)程，新的計(jì)數(shù)初值要等方波半周期結(jié)束時(shí)才裝入計(jì)數(shù)器。但數(shù)過(guò)程，新的計(jì)數(shù)初值要等方波半周期結(jié)束時(shí)才裝入計(jì)數(shù)器。但是若在方波半周期結(jié)束之前和新計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入之后收到是若在方波半周期結(jié)束之前和新計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入之后收到GATE脈脈沖，計(jì)數(shù)器將在下一個(gè)沖，計(jì)數(shù)器將在下一個(gè)CLK脈沖結(jié)束時(shí)裝入新的計(jì)數(shù)初值，并以脈沖結(jié)束時(shí)裝入新的計(jì)數(shù)初值，并以這個(gè)新計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。這個(gè)新計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。 方式方式3 波

20、形（計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)）波形（計(jì)數(shù)初值為偶數(shù)）WRCLKGATEOUTCW16HN44242242424方式方式3 波形（計(jì)數(shù)初值為奇數(shù)）波形（計(jì)數(shù)初值為奇數(shù)）WRCLKGATEOUTCW16HN554252522545方式方式4：軟件觸發(fā)選通信號(hào)：軟件觸發(fā)選通信號(hào) 當(dāng)寫(xiě)入控制字后，輸出端當(dāng)寫(xiě)入控制字后，輸出端OUT變?yōu)楦唠娖剑?dāng)計(jì)數(shù)初值寫(xiě)變?yōu)楦唠娖剑?dāng)計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道后，若入計(jì)數(shù)通道后，若GATE信號(hào)為高電平，則計(jì)數(shù)器開(kāi)始減信號(hào)為高電平，則計(jì)數(shù)器開(kāi)始減1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端OUT變低，經(jīng)過(guò)一個(gè)變低，經(jīng)過(guò)一個(gè)CLK時(shí)鐘周期，時(shí)鐘周期，OUT輸出又變高，輸出

21、端輸出又變高，輸出端OUT產(chǎn)生一個(gè)寬度為產(chǎn)生一個(gè)寬度為1個(gè)個(gè)CLK周期的周期的負(fù)脈沖。負(fù)脈沖。 計(jì)數(shù)初值一次有效，只有在輸入新的計(jì)數(shù)初值之后，才開(kāi)計(jì)數(shù)初值一次有效，只有在輸入新的計(jì)數(shù)初值之后，才開(kāi)始新的計(jì)數(shù)過(guò)程。始新的計(jì)數(shù)過(guò)程。 若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，GATE信號(hào)變低，則停止計(jì)數(shù)，等信號(hào)變低，則停止計(jì)數(shù)，等GATE信號(hào)變高，則繼續(xù)計(jì)數(shù)，信號(hào)變高，則繼續(xù)計(jì)數(shù)，GATE信號(hào)不影響輸出。信號(hào)不影響輸出。 若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，則立即按新的若在計(jì)數(shù)過(guò)程中，寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，則立即按新的計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。方式方式4 波形波形GATEOUTCLK03

22、1244方式方式4WR方式方式4時(shí)時(shí)GATE信號(hào)的作用信號(hào)的作用 WRCLKGATEOUTCW18HN44333210方式方式4計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)過(guò)程中改變計(jì)數(shù)初值 WRCLKGATEOUTCW18HN443232N310方式方式5：硬件觸發(fā)選通信號(hào)：硬件觸發(fā)選通信號(hào) 當(dāng)控制字寫(xiě)入控制寄存器后，輸出端當(dāng)控制字寫(xiě)入控制寄存器后，輸出端OUT變變高，計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道后，計(jì)數(shù)器并不立即開(kāi)高，計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)通道后，計(jì)數(shù)器并不立即開(kāi)始計(jì)數(shù)，而是由始計(jì)數(shù)，而是由GATE信號(hào)的上升沿觸發(fā)啟動(dòng)計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿觸發(fā)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值減到器計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值減到0，輸出端，輸出端OUT變低，經(jīng)過(guò)變

23、低，經(jīng)過(guò)一個(gè)一個(gè)CLK時(shí)鐘周期，輸出端時(shí)鐘周期，輸出端OUT又變高，停止計(jì)又變高，停止計(jì)數(shù)。要等到下次門(mén)控脈沖的觸發(fā)才能再計(jì)數(shù)。數(shù)。要等到下次門(mén)控脈沖的觸發(fā)才能再計(jì)數(shù)。 方式方式5 波形波形WRCLKGATEOUTCW1AHN323102310方式方式5時(shí)時(shí)GATE信號(hào)的作用信號(hào)的作用 WRCLKGATEOUTCW1AHN434223104方式方式5的特點(diǎn)的特點(diǎn) 若設(shè)置的計(jì)數(shù)初值為若設(shè)置的計(jì)數(shù)初值為N，則在門(mén)控脈沖觸發(fā)后，經(jīng)，則在門(mén)控脈沖觸發(fā)后，經(jīng)過(guò)過(guò)N1個(gè)個(gè)CLK脈沖，才輸出一個(gè)負(fù)脈沖。脈沖，才輸出一個(gè)負(fù)脈沖。 若在計(jì)數(shù)過(guò)程中使用門(mén)控脈沖，計(jì)數(shù)器將重新開(kāi)始若在計(jì)數(shù)過(guò)程中使用門(mén)控脈沖，計(jì)數(shù)器將

24、重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，但對(duì)輸出的狀態(tài)沒(méi)有影響計(jì)數(shù)，但對(duì)輸出的狀態(tài)沒(méi)有影響 。若在計(jì)數(shù)過(guò)程中寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，只要沒(méi)有若在計(jì)數(shù)過(guò)程中寫(xiě)入一個(gè)新的計(jì)數(shù)初值，只要沒(méi)有門(mén)控信號(hào)的觸發(fā)，門(mén)控信號(hào)的觸發(fā)， 不影響計(jì)數(shù)過(guò)程。當(dāng)計(jì)數(shù)到不影響計(jì)數(shù)過(guò)程。當(dāng)計(jì)數(shù)到0后，后，若有新的門(mén)控信號(hào)的觸發(fā)，則按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)若有新的門(mén)控信號(hào)的觸發(fā)，則按新的計(jì)數(shù)初值開(kāi)始計(jì)數(shù)。但若在寫(xiě)入了新的計(jì)數(shù)初值后，在未計(jì)數(shù)到數(shù)。但若在寫(xiě)入了新的計(jì)數(shù)初值后，在未計(jì)數(shù)到0之前，之前，有新的門(mén)控脈沖觸發(fā)，則立即按新的計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)有新的門(mén)控脈沖觸發(fā)，則立即按新的計(jì)數(shù)初值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。始計(jì)數(shù)。 各方式中各方式中GATE信號(hào)的控制作用和輸出波形比較

25、信號(hào)的控制作用和輸出波形比較 工 作方 式GATE信號(hào)的控制作用低電平 下降沿置入初值后，由WR上升沿觸發(fā)開(kāi)始高電平計(jì)數(shù)過(guò)程中輸出低電平，計(jì)上升沿計(jì)數(shù)，由GATE的上升沿繼續(xù)計(jì)數(shù)OUT端輸出狀態(tài)012345禁止計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)暫停不影響計(jì)數(shù)不影響計(jì)數(shù)置入初值后，由GATE的上升沿觸發(fā)開(kāi)始計(jì)數(shù)或重新開(kāi)始計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)禁止計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)不影響計(jì)數(shù)不影響計(jì)數(shù)置入初值后，由GATE的上升沿觸發(fā)開(kāi)始計(jì)數(shù)或重新開(kāi)始計(jì)數(shù)置入初值后，由WR上升沿觸發(fā)開(kāi)始計(jì)數(shù)，由GATE上升沿重新開(kāi)始計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，由GATE上升沿重新開(kāi)始計(jì)數(shù)置入初值后，由WR上升沿觸發(fā)開(kāi)始置入初值后，由WR上升沿觸發(fā)開(kāi)始計(jì)數(shù)，由GATE的

26、上升沿繼續(xù)計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)允許計(jì)數(shù)不影響計(jì)數(shù)不影響計(jì)數(shù)數(shù)到0，輸出高電平（單次）輸出寬度為N個(gè)CLK的低電平（單次）輸出寬度為一個(gè)CLK、周期為N個(gè)CLK的負(fù)脈沖波形輸出周期為N個(gè)CLK的方波計(jì)數(shù)到0，輸出寬度為一個(gè)CLK的負(fù)脈沖（單次）計(jì)數(shù)到0，輸出寬度為一個(gè)CLK的負(fù)脈沖（單次）暫停8253的編程的編程8253加電后的工作方式不確定加電后的工作方式不確定8253必須初始化編程，才能正常工作必須初始化編程，才能正常工作寫(xiě)入控制字寫(xiě)入控制字寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值寫(xiě)入計(jì)數(shù)初值讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值D7D6D5D4D3D2D1D01. 寫(xiě)入方式控制字寫(xiě)入方式控制字計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器讀寫(xiě)格式讀寫(xiě)格式工作方

27、式工作方式數(shù)制數(shù)制D7D6D5D4D3D2D1D000 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器001 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器110 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器211 非法非法00 計(jì)數(shù)器鎖存命計(jì)數(shù)器鎖存命令令 01 只讀寫(xiě)低字節(jié)只讀寫(xiě)低字節(jié)10 只讀寫(xiě)高字節(jié)只讀寫(xiě)高字節(jié)11 先讀寫(xiě)低字節(jié)先讀寫(xiě)低字節(jié) 后讀寫(xiě)高字節(jié)后讀寫(xiě)高字節(jié)000 方式方式0001 方式方式1010 方式方式2011 方式方式3100 方式方式4101 方式方式50 二進(jìn)制二進(jìn)制1 十進(jìn)制十進(jìn)制控制字寫(xiě)入控制字控制字寫(xiě)入控制字I/O地址（地址（A1A011）2. 寫(xiě)入計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)值選擇二進(jìn)制時(shí)選擇二進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：0000HFFFFH0000H是最大值，代表是

28、最大值，代表65536選擇十進(jìn)制（選擇十進(jìn)制（BCD碼）碼）計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：000099990000代表最大值代表最大值10000計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器各自的計(jì)數(shù)值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器各自的I/O地址地址3. 讀取計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值對(duì)對(duì)8位數(shù)據(jù)線(xiàn)，讀取位數(shù)據(jù)線(xiàn)，讀取16位計(jì)數(shù)值需分兩次位計(jì)數(shù)值需分兩次計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行計(jì)數(shù)在不斷進(jìn)行，應(yīng)該將當(dāng)前計(jì)數(shù)值先行鎖存，然后讀取：鎖存，然后讀取：向控制字向控制字I/O地址：給地址：給8253寫(xiě)入鎖存命令寫(xiě)入鎖存命令從計(jì)數(shù)器從計(jì)數(shù)器I/O地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值地址：讀取鎖存的計(jì)數(shù)值讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫(xiě)格式和計(jì)數(shù)數(shù)制讀取計(jì)數(shù)值，要注意讀寫(xiě)格式和計(jì)數(shù)

29、數(shù)制8253應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 8253通道通道2接有一發(fā)光二極管，要使發(fā)光二接有一發(fā)光二極管，要使發(fā)光二極管以點(diǎn)亮極管以點(diǎn)亮2秒，熄滅秒，熄滅2秒的間隔工作，秒的間隔工作，8253各通各通道端口地址分別為道端口地址分別為280H、281H、282H和和283H，其電路硬件圖如圖所示，試編程完成以上工作。其電路硬件圖如圖所示，試編程完成以上工作。 CLK11MHz5VGATE1GATE2OUT1CLK2OUT2驅(qū)動(dòng)器82538253初始化程序初始化程序 MOV AL，75H ；通道；通道1控制字控制字 MOV DX,283H OUT DX，AL MOV AL，0B7H ；通道；通道2控制字控制字

30、 OUT DX，AL MOV AL，00 ；通道；通道1計(jì)數(shù)初值低計(jì)數(shù)初值低8位位 MOV DX,281H OUT DX，AL MOV AL，40H ；通道；通道1計(jì)數(shù)初值高計(jì)數(shù)初值高8位位 OUT DX，AL MOV AL，00 ；通道；通道2計(jì)數(shù)初值低計(jì)數(shù)初值低8位位 MOV DX,282H OUT DX，AL MOV AL，10H ；通道；通道2計(jì)數(shù)初值高計(jì)數(shù)初值高8位位 OUT DX，AL一、計(jì)時(shí)器一、計(jì)時(shí)器日時(shí)鐘（日時(shí)鐘（ 8253在在IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用系列機(jī)上的應(yīng)用）PB0PB1A0A1 A0 A1D0D7D0D7OUT2OUT0GATE0GATE1GATE2CLK0CLK

31、1CLK2+5V接至揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器接至揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器IRQ082531.1931816MHzIORIOWRDWRCST/CCS計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0：定時(shí)中斷：定時(shí)中斷計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0：方式方式3，計(jì)數(shù)值：計(jì)數(shù)值：65536，輸出頻率為，輸出頻率為1.1931816MHz6553618.2Hz的方波的方波門(mén)控為常啟狀態(tài)，這個(gè)方波信號(hào)不斷產(chǎn)生門(mén)控為常啟狀態(tài)，這個(gè)方波信號(hào)不斷產(chǎn)生OUT0端接端接8259A的的IRQ0，用作中斷請(qǐng)求信號(hào)，用作中斷請(qǐng)求信號(hào)每秒產(chǎn)生每秒產(chǎn)生18.2次中斷請(qǐng)求，或說(shuō)每隔次中斷請(qǐng)求，或說(shuō)每隔55ms（54.945ms）申請(qǐng)一次中斷）申請(qǐng)一次中斷DOS系統(tǒng)利用計(jì)數(shù)器系統(tǒng)利用計(jì)數(shù)器0的這個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)的這個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)08號(hào)中斷號(hào)中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)了日時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)了日時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能雙字變量：雙字變量：TIMER_LO(40H:6CH)、TIMER_HI(40H:6EH)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0：日時(shí)鐘：日時(shí)鐘1 1天天=24=24* *6060* *6