8086基礎(chǔ)-定時(shí)器

4.1 8253簡(jiǎn)介

4.1.1 引腳詳解

（1）三態(tài)雙向數(shù)據(jù)口D0~D7：用于8253A與CPU的并行通信；

（2）計(jì)數(shù)脈沖輸入CLK0~CLK2：用于提供8253的計(jì)數(shù)脈沖；

（3）通道門控GATE0~GATE2：控制對(duì)應(yīng)通道的輸出；

（4）讀控制信號(hào)RD：低電平有效；

（5）寫控制信號(hào)WR：低電平有效；

（6）片選信號(hào)CS：低電平有效；

（7）地址選擇端A0，A1：用于選擇芯片內(nèi)部的寄存器。

4.1.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

4.1.3 工作模式

（1）工作模式0—計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷

在計(jì)數(shù)值減到0時(shí)輸出信號(hào)OUT將產(chǎn)生一個(gè)上升沿，這個(gè)上升沿作為CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)，當(dāng)CPU執(zhí)行完中斷處理程序時(shí)，如果希望再一次啟動(dòng)計(jì)數(shù)器結(jié)束中斷功能，可以再次將計(jì)數(shù)值送給它。

（2）工作模式1—可編程單穩(wěn)態(tài)輸出方式

計(jì)數(shù)初值寫入到8253A后必須等待GATE信號(hào)的觸發(fā)才能開始計(jì)數(shù)，觸發(fā)后使輸出信號(hào)OUT變低，計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT信號(hào)又回到高電平，這類似于數(shù)字電路中的單穩(wěn)態(tài)電路，而低電平的寬度由計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)決定，所以這種工作方式又稱為可編程單穩(wěn)態(tài)輸出方式。

（3）工作模式2—頻率發(fā)生器/分頻器

該模式在計(jì)數(shù)器減到0的時(shí)候會(huì)重新自動(dòng)地把原來(lái)的初值寄存器中的數(shù)據(jù)裝載到減一計(jì)數(shù)器中重復(fù)計(jì)數(shù)，第一次運(yùn)行時(shí)有一個(gè)額外的下裝脈沖，而后續(xù)的重復(fù)計(jì)數(shù)沒有這個(gè)額外脈沖，它的下裝脈沖直接用上一次計(jì)數(shù)的最后一個(gè)脈沖，所以，當(dāng)計(jì)數(shù)值設(shè)為N時(shí)，第一次要N+1個(gè)脈沖，后面重復(fù)計(jì)數(shù)的值皆為N。

（4）工作模式3—方波發(fā)生器

模式3與模式2基本相似，不同之處在于計(jì)數(shù)值如果為偶數(shù)，OUT輸出的高電平寬度與低電平寬度相等，稱為方波發(fā)生器，如果計(jì)數(shù)值為奇數(shù)，高電平比低電平多一個(gè)CLK的脈沖寬度。

（5）工作模式4—軟件觸發(fā)的選通信號(hào)發(fā)生器

模式4除OUT的波形與模式0不同，計(jì)數(shù)過(guò)程中GATE和計(jì)數(shù)初值發(fā)生變化對(duì)OUT的影響與模式0一樣。

（6）工作模式5

模式5除了OUT的波形與模式1不同之外，計(jì)數(shù)過(guò)程中GATE和計(jì)數(shù)初值發(fā)生變化對(duì)OUT的影響與模式1一樣

4.1.4 控制字格式

控制字的具體描述如下表所示：

D0：二進(jìn)制與BCD碼選擇

0：二進(jìn)制形式

1：BCD碼形式

4.1.5 端口地址計(jì)算

8253通過(guò)引腳CS、RD、WR、A0和A1五個(gè)端口的電平?jīng)Q定芯片內(nèi)部的寄存器，地址對(duì)應(yīng)如下表所示。

4.2 8253初始化流程

（1）將控制字寫入8253A

（2）對(duì)8253A中的某個(gè)計(jì)數(shù)器寫入初值

（3）啟動(dòng)計(jì)數(shù)器

注意：由于8253A是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器，所以當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間超出計(jì)數(shù)器的范圍時(shí)可以考慮用兩個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)達(dá)到目的。

4.3 源代碼

例題：利用8253A芯片產(chǎn)生一個(gè)500ms，占空比50%的方波。

解析過(guò)程：由于硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)利用1MHz作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖，所以計(jì)數(shù)器的一個(gè)脈沖的時(shí)間應(yīng)該是1us，由于需要產(chǎn)生一個(gè)20ms的高電平，所以需要計(jì)數(shù)20000次才可以，但是由于8位的計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)范圍是255，所以采用兩個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方式達(dá)到目的，將兩個(gè)計(jì)數(shù)器均設(shè)置為模式3（即方波發(fā)生器），另外，根據(jù)硬件連接，A0連接在地址端的A3，A1連接在地址端的A4，片選CS接地，所以，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器0的初值設(shè)置地址應(yīng)該是0000 H，計(jì)數(shù)器1的初值設(shè)置地址應(yīng)該是0008 H，控制字的地址為0018 H。經(jīng)過(guò)上述分析，源代碼如下圖所示。

注：由于設(shè)定的計(jì)數(shù)器工作在模式3，所以計(jì)數(shù)脈沖會(huì)自動(dòng)在中間產(chǎn)生脈沖