微机原理：8253芯片

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8253的工作方式

控制字

方式0：中断方式

方式0

计数结束时，OUT信号由低变高，可以用作中断请求。

【写入控制字】
  OUT立刻变为低电平
【写入初值】
  延迟一个时钟周期开始计数
【计数过程】
  1.计数过程OUT一直保持低电平，直到计数器为0，OUT端立即变成高电平。
  2.门电路信号GATE为高电平时，计数器工作；低电平时，计数器停止工作，但是计数值不变，如果GATE再次变高，计数器继续工作，GATE在方式0中相当于暂停开关。
  3. 计数期间，如果从新写入计数值，计数器按照新写入的初值从新工作，相当覆盖原初值。
  4. 方式0的计数初值为一次有效，当完成一次计数后，若要再次计数需要从新写入初值。
【OUT端输出】
  直到计数器为0，OUT端立即变成高电平。（可用于计数结束时，利用产生的高电平向CPU发起中断请求）

方式1：可编程单脉冲发生器

单脉冲

方式1

【写入控制字】
  OUT端立刻变为高电平。
【写入初值】
  计数器不立即开始工作，需要等待GATE信号出现一个上升沿才开始计数。
【计数过程】
  1. 开始计数时，OUT由高变低，并在计数时始终保持低电平。从而形成一个负单脉冲的前沿。
  2. 计数为0时，OUT由低变高，形成负单脉冲的后沿。
  3. 计数过程中，GATE信号的变化（高变低）不影响计数过程，但是如果出现GETA上升沿（低变高），则会从初值从新计数，使得OUT输出的负单脉冲变宽。
  4. 方式1的计数值一次有效，完成计数需要从新写入初值。
【OUT输出端】
  输出单脉冲宽度为CLK周期的n倍（n为计数初值），并仅产生一个负脉冲。

方式2：频率发生器（分频器）

方式2

【写入控制字】
  OUT变为高电平。
【写入初值后】
  GATE高电平为高电平，立刻开始计数。
【计数过程中】
  1.OUT保持高电平不变，计数到1时，OUT产生一个CLK周期的负脉冲。计数到0时，自动从初值再次计数，实现循环计数。
  2.若计数过程中，GATE变为低电平，则暂停计数，待到GATE恢复高电平后，从初值从新开始计数。
  3.若计数过程需要改变OUT输出频率，可以在计数的任何时候写入新的初值，并不会影响当前计数周期，且会在下一个计数周期会根据新的初值开始计数。
【OUT输出端】
  OUT端输出一定频率的负脉冲序列，负脉冲宽度为固定的一个CLK周期，重复周期为CKL的n倍（n为初值）。

方式3：方波发生器

方式3

【写入控制字】
  OUT端变为低电平。
【写入初值】
  OUT端立刻变为高电平，GATE为高电平时，立刻开始计数。
【计数过程】
  1.GATE信号为高电平，计数器工作。
  2.若初值n为偶数，计数值减到n/2时，OUT端变为低电平，直到计数为0，计数会从初值从新开始计数。
  3.若n为奇数，OUT端的高电平宽度为(n+1)/2，低电平为(n-1/)2。
  4.计数过程GATE变为低电平，则暂定计数，待到GATE再次有效时，会从初值从新计数。
  5.允许计数过程任何时候改变计数初值，不影响当前计数周期，且会在下一个计数周期开始新的初值计数。
【OUT输出】
  n为偶数时，输出正脉冲负脉冲1:1的方波。
  n为奇数时，输出输出的正脉冲比负脉冲多一个CLK周期。

方式4：软件触发方式

方式4

  方式4和方式0相似，不同点在于方式0结束时，输出高电平，方式4输出低电平。
  因为计数过程中是由软件把计数初值装入计数器来触发的。
【写入控制字】
  OUT端变为高电平。
【写入初值】
  若GATE为高电平，则立即开始计数。
【计数过程】
  若GATE变为低电平，则停止计数，待到GATE变为高电平，则从初值从新计数。
【OUT输出】
  计数值减到0时，输出一个宽度为CLK周期的负脉冲。

方式5：硬件触发方式

方式5

  方式5和方式2相似，不同点在于方式2结束时，自动循环；方式5需要GATE信号才开始进入下一个循环。
  由GATE上升沿触发计数开始工作。

【写入控制字】
  OUT变为高电平。
【写入初值】
  需要等待一个GATE上升沿，计数器才开始工作。
【计数过程】
  允许计数过程中任何时候改变初值，不影响当前计数周期，且会在下个周期，从新的初值开始计数。
  计数结束时，会自动装入初值，但并不会自动开始，需要等待GATE信号上升沿才开始计数。
【OUT输出】
  输出宽度固定为一个CLK周期的负脉冲，表示计数结束。

8253总结

总结

对比

GATE门电路对不同方式的影响