微机原理笔记（3）------8253芯片

引脚

双列直插，24根引脚

引脚功能

数据端口

D7～D0：8位三态双向缓冲器
接收CPU送来的数据(计数值)和控制信息(控制字)。
高阻态：隔离芯片与系统总线。
连接系统数据总线

读/写控制逻辑

~CS：片选信号输入引脚，低电平有效
~RD：读信号输入引脚，低电平有效
~WR：写信号输入引脚，低电平有效
A1、A0：端口选择信号输入引脚

8253的端口操作

计数器通道0、1、2

三个通道完全相同

计数初值寄存器CR

16位，存放计数初值，在计数/定时启动之前设定

计数器执行部件CE

16位减1计数器，初值=CR值，CLK引脚每出现一个脉冲，计数值减1。减至零时，OUT引脚输出电平或脉冲信号，CPU不能直接访问。

输出锁存器OL

16位，锁存CE值，跟随CE变化，使用锁存命令来锁定当前计数值

相应引脚

门控信号输入端GATEn：允许/禁止、启动/停止计数
脉冲信号输入端CLKn：时钟脉冲频率不能大于2MHz
计数/定时完成信号输出端OUTn：以电平或脉冲方式

控制字寄存器

8位，存放CPU送来的控制字
用于选定计数器通道及其工作方式，指定计数初值的读写格式和表示方式

启动方式

软件

写入计数初值后的第1个CLK脉冲的下降沿开始计数，前提条件是GATE引脚保持高电平。

硬件

由门控信号GATE的上升沿触发开始计数。

工作方式

方式0（计数结束中断）（软件启动）

控制字写入后，OUT引脚输出低电平。
计数初值写入后的下一个CLK脉冲，开始计数。
计数值减为0时，OUT引脚输出高电平。
特点：计数初值不会自动重装，只计数一遍。（OUT保持高电平）
计数过程中，新的计数初值，触发重新开始计数。
GATE信号：“1”允许计数，“0”停止计数。从低变为高时，继续计数。

方式1（可编程单稳态输出）（硬件启动）

控制字写入后，OUT引脚输出高电平。
计数初值写入后，OUT引脚保持高电平。
GATE门控信号上升沿后的下一个CLK脉冲，开始计数。同时，OUT引脚变为低电平。
计数值减为0时，OUT引脚输出高电平。
特点：计数初值不会自动重装，GATE引脚上升沿可实现重装
计数过程中，GATE引脚上升沿，触发重新计数
计数过程中，写入新初值不影响本次计数。

方式2（比率发生器）（软硬件启动）

控制字写入后，OUT引脚输出高电平
计数初值写入后的下一个CLK脉冲，开始计数
计数值减到1时，OUT引脚输出低电平，维持一个Tclk，又
变为高电平，且计数初值自动重装，重新开始计数。
特点：自动重装计数初值
计数过程中，GATE引脚变低，暂停计数；GATE引脚出现上升沿，重新开始计数。——硬件启动
计数过程中写入新初值影响下次计数

方式3（方波发生器）（软硬件启动）

//前N/2或(N+1)/2个CLK ，OUT为高//
//后N/2或(N-1)/2个CLK，OUT为低//
控制字写入后，OUT引脚输出高电平。
计数初值写入后的下一个CLK脉冲，开始计数
当计数到一半值时，OUT引脚输出变低，直至计数到0。OUT引脚输出高，计数初值自动重装，重新开始计数
特点：自动重装计数初值，输出方波信号
计数过程中，GATE引脚变低，暂停计数；GATE引脚出现上升沿，重新开始计数。——硬件启动
计数过程中写入新初值，影响下次计数

方式4（软件触发选通）（软件启动）

控制字写入后，OUT引脚输出高电平
计数初值写入后的下一个CLK脉冲，开始计数
计数值减到0时，OUT引脚输出低电平，维持一个TCLK，又变为高电平，计数停止
特点：计数初值不会自动重装
当GATE=1时，允许计数；GATE=0时，停止计数
计数过程中改变计数值，按新值重新开始计数

方式5（硬件触发选通）（硬件启动）

控制字写入后，OUT引脚输出高电平
计数初值写入后，待GATE引脚出现上升沿后，从下一个CLK脉冲开始计数
计数值减到0时，OUT引脚输出低电平，维持一个TCLK，又变为高电平，计数停止
特点：计数初值不会自动重装
计数过程中，若改变计数初值，仅当GATE上升沿才按新计数值重新开始计数
计数过程中出现GATE上升沿，重新开始计数

对比

初始化编程

先写控制字，再送计数初值
计数初值一次只能写入8位（先写低8位，后写高8位（可不写））
控制字写入控制口，每个计数器的计数初值写入各自计数器口
写入的顺序：按通道序号分别写入，按内容分别写入

8253方式控制字