可編程計數器定時器第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五28.1概述一、定時信號獲得方法1、軟件方法2、硬件方法設計延遲子程序使用計數器/定時器

二、軟件定時1、特點（2）延時時間用指令的執行時間拼湊，較麻煩（3）延時子程序執行時，CPU一直占用，降低CPU利用率

（1）節省硬件

2、適用場合：延時時間短，重復次數有限

第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五三、硬件定時2、適用場合：各種場合

2、計數時不占用CPU1、編程簡單1、特點8.28253的編程結構和工作原理一、編程結構2、8位的控制寄存器1、3個計數器16位的計數初值寄存器16位的計數執行部件16位的輸出鎖存器第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五8253的編程結構1、8位的控制寄存器2、16位的CR3、16位的CE：減法計數器4、16位的OL：鎖存CE的內容注：CR、CE、OL都為16位寄存器，也可作8位寄存器用備注：一、編程結構:1、8位的控制寄存器2、16位的計數初值寄存器CR3、16位的計數執行部件CE4、16位的輸出鎖存器OL第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五工作過程：1、初值→

CR→CE，CE減1計數，OL跟隨CE變化，減到終值，OUT輸出一信號。2、鎖存命令到來，OL鎖存當前計數，當計數被讀走，OL又隨CE變化。第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五6二、功能結構功能讀取計數值設置控制字設置初值00：計數器001：計數器110：計數器211：控制寄存器第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五A1A0

功能

010000100101010010110010000101001108253輸入信號與各功能的對應關系2）A1A0

＝11時，第一次寫入的是控制字，

此后寫入的是鎖存命令。注：1）CPU對控制字寄存器只能寫，不能讀。對計數器0設初值對計數器1設初值對計數器2設初值設控制字或發鎖存命令讀計數器0的計數值讀計數器1的計數值讀計數器2的計數值第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五設置計數通道工作方式CLK:時鐘輸入GATE:控制計數器工作的信號，在CLK的上升沿被采樣。

OUT:輸出信號第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五9三、控制寄存器的格式SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD000:模式0001:模式1×10:模式2×11:模式3100:模式4101:模式5模式選擇1:BCD計數0:二進制計數計數格式選擇讀寫控制00:鎖存計數器01:只讀寫低字節10:只讀寫高字節11:先讀寫低字節

再讀寫高字節計數器選擇00:選計數器001:選計數器1

10:選計數器2

11:無意義第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五108.38253的編程命令一、編程要遵守的規則1、設置初值前必須先寫控制字；2、初值設置要符合控制字中的格式規定。3、輸出鎖存器的值必須先鎖定，后讀取。1、寫入命令2、讀出命令二、編程命令：讀取計數值設置控制字設置初始值鎖存命令：配合讀出命令

第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五例1：設8253的端口地址為0120H～0126H，對計數器1編程，使其工作于方式2，計數初值為2000H，計數按二進制格式。編寫初始化程序。MOVAL,74HMOVDX,0126HOUTDX,AL;設控制字MOVDX,0122HMOVAL,0OUTDX,AL;先寫低8位初值MOVAL,20HOUTDX,AL;再寫高8位初值0111×

100SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五例2:設8253的端口地址為40H～46H，對計數器0編程，

使其工作于方式3，計數初值為1234H，計數按二

進制格式。編寫程序將計數值讀到BX寄存器。MOVAL,36H;0011×110BOUT46H,AL;設控制字MOVAL,34HOUT40H,AL;先寫低8位初值MOVAL,12HOUT40H,AL;再寫高8位初值MOVAL,00H;0000××××HOUT46H,AL;鎖存命令INAL,40HMOVBL,AL;先讀低8位計數值INAL,40HMOVBH,AL;再讀高8位計數值第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五13一、各種方式遵守的基本規則1、控制字寫入計數器時，所有的控制邏輯電路立即復位，

輸出端OUT進入初始狀態。2、初值寫入CR后，要經過一個時鐘脈沖的上升沿和下降

沿，初值送入CE，CE從下一個時鐘開始進行計數。3、在CLK的上升沿對GATE進行采樣。4、在CLK的下降沿計數器進行計數。8.48253的工作方式第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五14二、8253工作方式1、方式0－計數結束產生中斷特點：1）計數過程①OUT起始電平：低電平。②如GATE=1，計數到0，OUT變高，一直保持到新的計數值寫入。③OUT在初值寫入后經過N＋1個時鐘變為高電平。第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3）門控信號的影響①GATE＝1時，CE獲得初值后開始計數；軟啟動：通過寫入初值控制計數器的啟動。2）啟動計數方式②計數過程中GATE變低，計數暫停，OUT的狀態不變，GATE變高后繼續計數。第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五4）GATE＝1時，寫入新的初值對計數過程的影響8位計數初值：寫入新的計數初值后，計數器將按新初值重新開始計數；16位計數初值：寫入第一個字節后，計數器停止，寫入第二個字節后，計數器按新初值開始計數。第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五5）GATE＝0時，寫入新的初值對計數過程的影響①初值→CR，下一時鐘周期初值從CR→CE，不計數；②GATE變高，開始計數。再經過N個時鐘OUT變為高電平。③GATE信號可作為啟動定時的同步信號。第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五6）應用主要用于事件計數，OUT輸出可作為中斷請求信號。例：用8253A監視一個生產流水線，統計流水線上經過的工件數量。工件從光源與光敏電阻之間通過時，在晶體管的發射極上會產生一個脈沖，此脈沖作為8253A計數通道0的計數脈沖。注：入射光強，光敏電阻阻值減小，入射光弱，光敏電阻阻值增大第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五設8253A的地址為40H～46H。計數器0的初值為0000H。主程序：MOVAL,30H;00110000BOUT46H,AL;設控制字

MOVAL,00HOUT40H,ALMOVAL,00HOUT40H,AL;設初值讀數子程序：ROUNT:MOVAL,0;0000××××BOUT46H,AL;鎖存命令

INAL,40HMOVBL,ALINAL,40H;讀計數值

MOVBH,ALNEGBX第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五202、方式1－可重復觸發的單穩態觸發器特點：1）計數過程①OUT起始電平：高電平。③GATE上升沿到來，下一時鐘脈沖OUT變低，開始計數。④計數過程中，OUT維持低電平，計到0，OUT變高。⑤OUT輸出寬度為N個CLK周期的單拍負脈沖。若再輸出一單拍負脈沖，須再次用GATE上升沿觸發。②初值寫入后，經一時鐘周期送CE。（不計數）第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3）門控信號的影響計數過程中，又有GATE上升沿觸發，則OUT仍為低，計數器重新計數，計到0，OUT變高。硬件啟動：GATE上升沿觸發計數。2）啟動計數方式第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五4）寫入新的初值對計數過程的影響計數過程中寫入新初值，計數過程不受影響，要等GATE再次觸發后，才按新的初值重新開始計數。第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五233、方式2－分頻器特點：1）計數過程①

OUT起始電平：高電平。③計數到1，OUT變低，經過一個CLK周期，OUT恢復為高;若GATE仍為高，計數器又開始重新計數。④如初值為N，則N個時鐘周期為一個輸出周期，N-1個正脈沖，1個負脈沖。②寫入初值后，如GATE=1，計數器開始計數；⑤時鐘周期與輸出周期的關系：N×TCLK=TOUT第二十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2）門控信號的影響①GATE=1：計數器為N分頻器；GATE=0：計數停止。②在計數期間GATE變低，則OUT=1不變。GATE恢復為高電平后下一個時鐘從初值重新開始計數。③硬件同步：通過硬件給出門控信號使計數器同步。第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3）寫入新的初值對計數過程的影響

①GATE=1，寫入新初值不影響當前的計數過程，但計數結束后，下一個計數周期按新的初值計數。

②寫入新初值后，遇到GATE的上升沿，則結束當前計數過程，從下一個時鐘開始按新初值計數，初值減為1前OUT一直維持高電平。③軟件同步：通過寫入初值使計數器同步。第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五264、方式3－方波發生器特點：1）計數過程該方式工作過程同方式2，只是輸出脈寬不同。N為偶數：輸出高低電平均為N/2個CLK周期的方波；N為奇數：輸出高電平寬度為（N+1）/2個CLK周期，

低電平寬度為（N-1）/2個CLK周期矩形波。時鐘周期與輸出周期的關系：N×TCLK=TOUT第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五27例：用8253控制揚聲器的發音頻率。GATE2CLK2OUT2＋5V2MHZ濾波82538253的地址為40H～46H，要求8253的定時器2輸出1KHZ的方波控制揚聲器的發音頻率，編寫8253的初始化程序，要求按二進制格式計數。第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五分析：由題意知8253的定時器2工作于方式3。

FCLK=2MHZ，Fout=1KHZ。求初值N：因為N×TCLK=

TOUT所以N=TOUT/TCLK=FCLK/FOUT

=2MHZ/1KHZ=2000=7D0H初始化程序：MOVAL,0B6H;1011×110BOUT46H,AL;設控制字MOVAX,2000OUT44H,ALMOVAL,AHOUT44H,AL;設初值第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五295、方式4－軟件觸發的選通信號特點：1）計數過程①

OUT起始電平：高電平②

寫入初值后，如果GATE=1，計數到0時，OUT輸出一個時鐘周期的低電平，然后自動恢復成高電平。③軟件觸發：每進行一次計數過程須重裝初值。④軟件觸發選通方式：OUT低電平持續時間為一個脈沖周期，常用此負脈沖作為選通信號。第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2）門控信號的影響GATE=1：允許計數；GATE=0：計數停止。①GATE=0停止計數，GATE=1重新從初值開始計數。②

GATE電平變化不影響OUT的電平，只有計數到0，

才使OUT產生電平的變化。第三十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3）寫入新的初值對計數過程的影響

GATE=1，計數過程中寫入新的初值，則立刻終止當前計數過程，在下一個時鐘下降沿按新初值開始計數。第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五326、方式5－硬件觸發的選通信號特點：1）計數過程①

OUT起始電平：高電平②

寫入初值后，計數器并不計數。③

GATE上升沿到來后，下一時鐘周期，初值移入CE，開始計數，減到0，OUT變低，持續一個時鐘周期變高，并一直保持，直至下一個GATE上升沿到來。④

硬件觸發：計數初值可自動重裝，但不計數，計數過程的進行靠GATE觸發。第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五2）門控信號的影響

①計數過程中，GATE有上升沿，立即終止當前計數，下一個時鐘周期從初值開始計數。

②計數結束，GATE有上升沿，下一時鐘周期，從初值開始計數，不用重寫初值。第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五3）寫入新的初值對計數過程的影響①計數過程中寫入新初值，如無GATE觸發，不影響當前計數。計數到0后，有GATE觸發，按新初值計數。②計數過程中寫入新初值后，有GATE觸發，則立即按新的計數初值重新開始計數。第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五351、時鐘周期與輸出周期的區別時鐘周期：CLK周期。輸出周期：OUT輸出波形的周期。三、注意問題2、從輸出端看，8253的工作方式計數器方式：方式0、4；定時器方式：方式1、2、3、5。第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五36例1、用8253監視一個生產流水線，每通過100個工件。蜂鳴器響6s，頻率為1000HZ。8253計數器0工作于方式2，采用二進制格式計數，計數初值為100，8253的地址為40H～46H。8255的地址為80H～86H，A口工作于方式0輸出。8.58253的應用舉例第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五工件從光源與光敏電阻之間通過時，在晶體管的發射極上會產生一個脈沖，此脈沖作為8253計數器0的計數脈沖，當通道0計數滿100后，由OUT0輸出負脈沖，經反相后作為8259A的一個中斷請求信號，在中斷服務程序中，啟動8253計數器1工作，由OUT1連續輸出1000HZ的方波，持續6s后停止輸出。第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五分析：1）8253計數器0工作于方式2，采用二進制格式計數，計數初值為100，則方式控制字為0001×100B。計數器1工作于方式3，CLK1接2MHZ時鐘，要求產生1000HZ的方波，則計數初值應為2MHZ/1KHZ=2000，則方式控制字為0111×110B。2）8255A的A口工作于方式0，輸出。第三十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五39主程序

MOVAL，80H；1000××××B

OUT86H，AL；8255初始化

MOVAL，14H；0001×100B

OUT46H，AL；通道0初始化

MOVAL，100

OUT40H，AL；設計數初值

STI；開中斷

LOP:JMPLOP

；等待中斷

第三十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五40中斷服務程序MOVAL，01H；通道1的GATE1置1，啟動計數

OUT80H，ALMOVAL，76H；0111×110BOUT46H，AL；通道1初始化MOVAX,2000OUT42H，AL；計數初值低8位MOVAL，AHOUT42H，AL

；計數初值高8位CALLDL6s；調延時6s子程序MOVAL，00H；通道1的GATE1置0，停止計數

OUT80H，AL第四十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五41例2、8253作為定時器的例子

第四十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五系統的初始化程序段：MOV AL，14H；00010100BOUT 76H，AL ；將計數器0設置為模式2MOV AL，LCNTOUT 70H，AL ；對計數器0設置計數初始值L(二進制)MOV AL，73H；01110011BOUT 76H，AL ；將計數器1設置為模式1MOV AX，MCNT

OUT 72H，ALMOV AL，AHOUT 72H，AL；對計數器1設置初始值MMOV AL，96H；1001×110BOUT 76H，A