第八章计时器

第八章计时器第一页，共十八页，2022年，8月28日计时器的作用产生周期性的时标串行传输波特率发生器、方波发生器等各种限时器、时间间隔各种占空比的脉冲宽度调制输出第二页，共十八页，2022年，8月28日计时器的一般工作原理标准时钟输入预分频器时间常数寄存器计数器第三页，共十八页，2022年，8月28日计时器的启动（触发）方式内触发写时间常数，同时启动计时器先写入时间常数，再用单独的指令启动触发器外触发通过硬件引脚上的电平高低或电平变换（沿）进行触发GATE高电平：正常计时低电平：暂停计时第四页，共十八页，2022年，8月28日8253的结构和功能8253采用N沟道MOS工艺制成，有三个独立的16位计数器，只需要一组＋5V电源。

内部结构第五页，共十八页，2022年，8月28日8253的内部结构数据总线缓冲器它是8位双向三态缓冲器，可直接连接到数据总线上。初始化编程时，CPU写入8253的方式控制字和计数初值、CPU从计数器中读取的当前计数值都经这里传送。

读/写控制逻辑

产生相应的控制信号，来选择读/写操作的端口及控制数据的传送方向。

计数器0、1、2三个计数器的内部结构相同，但相互独立。计数器从时钟输入端接收时钟脉冲或事件计数脉冲。

控制字寄存器控制字寄存器是8位的，只能写不能读。写入的内容包括计数器的工作方式或计数器的初值第六页，共十八页，2022年，8月28日8253的引脚信号8253的功能定时计数第七页，共十八页，2022年，8月28日8253的方式控制字（1）C1、C0：用于选择计数器C1C0选择的计数器00计数器001计数器110计数器2（2）RL1、RL0：读/写控制位RL1RL0操作00计数器锁存01读/写低字节10读/写高字节11先读/写低字节，后读/写高字节D7D6D5D4D3D2D1D0C1C0RL1RL0M2M1M0BCD第八页，共十八页，2022年，8月28日

（3）M2、M1、M0：方式选择位M2M1M0方式选择000方式0001方式1010方式2011方式3100方式4101方式5（4）BCD：选择计数格式。BCD=1，十进制计数。BCD=0，二进制计数。第九页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器82538253的工作方式方式0——计数结束产生中断1.写入控制字之后，输出端OUT为低电平作为初始电平，并且在计数值到达0之前一直保持低电平。2.当计数到达0时，输出端OUT为高电平，并且一直保持高电平，除非写入新的计数值。第十页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器8253方式1—可重复触发的单稳态触发器1.写入控制字之后，输出端OUT以高电平作为起始电平，2.计数初值送到初值寄存器后，再经过一个时钟周期，便送到计数执行部件。3.另一方面，门控信号GATE上升沿到来时，边沿触发器触发，下一个时钟脉冲时，输出端OUT变为低电平，并在计数到达0以前一直保持低电平。第十一页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器8253方式2一分频（波特率发生器）1.写入控制字之后，输出端OUT变为高电平作为初始状态，2.当计数初值写入初值寄存器后，下一个时钟脉冲时，计数器初值被写到计数执行部件，然后计数执行部件作减1计数。减到1（不是减到0）时，输出OUT变为低电平。

第十二页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器8253方式3—方波发生器1.写入控制字之后，输出端OUT出现高电平作为起始电平。2.计数初值送到初值寄存器后，下一个时钟脉冲到来时，计数执行部件获得初始计数值，并开始作减1计数。3.当计数计到一半时，输出变为低电平，计数器继续作减1计数，计数到终值时，输出变为高电平，从而完成一个周期。之后，马上自动进入下一个周期。由此不断进行下去，产生周期为N个时钟脉冲宽度的输出。第十三页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器8253方式4－软件触发的选通1.写入控制字之后，输出端OUT变为高电平作为初始电平；2.计数初值送到初值寄存器，再经过一个时钟周期，计数执行部件获得计数初值，并开始计数。3.当计数器减到0的时候，输出端OUT变为低电平，此低电平持续一个时钟周期，然后又自动变为高电平并一直维持高电平。一般将此负脉冲作为选通信号。第十四页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器8253方式5-硬件触发的选通1.写入控制字之后，输出端OUT出现高电平作为起始电平。2.写入计数值之后，必须有门控信号GATE的上升沿到来，才在下一个时钟周期将计数初值送到计数执行部件。此后，计数执行部件作减1计数，计数到达0的时候，输出端出现一个宽度为1个时钟周期的负脉冲，然后又自动变为高电平，并将持续不变。此输出负脉冲可以用作选通脉冲，它是通过硬件电路产生的门控信号上升沿触发后得到的，所以叫硬件触发的选通脉冲。第十五页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器82538253的初始化编程系统初始化时，由BIOS对8253进行初始化，并进行检查，程序如下：1.对计数器0的初始化CLI；关中断

MOVAL,36H；选择计数器0，双字节，方式3，二进制计数的控制字

OUT43H,AL；送控制字寄存器

MOVAL,0

；置初值为0

OUT40H,AL；把低字节（LSB）送到定时器（计数器）寄存器OUT40H,AL；把高字节（MSB）送到定时器（计数器）寄存器第十六页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器82538253的初始化编程2．对计数器1的初始化

MOVAL，54H；选择计数器1，写低字节，方式2，M进制计数的控制字OUT43H，AL；送控制字寄存器MOVAL，18；赋值给低字节OUT41H，AL；送计数器1第十七页，共十八页，2022年，8月28日可编程定时器计数器82538253的初始化编程3．对计数器2的初始化

MOVAL,10110110；选择计数器2,以双字节写，方式3，二进制计数的控制字OUT43H，AL；送控