8253详解及例题

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8253详解及例题

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一、工作方式 1、方式0——计数结束后输出由低变高 (1)工作过程

当写入方式0控制字后,计数器输出段OUT立即变成低电平。当写入计数初值N后,若GATE为高电平,计数器开始计数。

在计数过程中,OUT端一直维持为低,直到计数为0(计数)时,OUT端变为高,此时可以设置为向CPU发出中断请求。

在计数过程中,若GATE变为低电平,暂时停止计数,OUT不变,直到GATE变为高电平后继续接着计数,到计数为0(结束)时,呕吐端变为高,此时可以设置为向CPU发出中断请求。

8253用作计数器时,一般都工作在方式0。

(2)特点 计数器只计一遍数。当计数到0时,并不回复计数初值,不开始重新计数,输出段OUT由低变高且一直保持为高。只有当写入一个新的计数初值后,OUT才变低,开始新的计数。在计数过程中可改变计数值。如果计数器为8位,在写入新的8位计数值后,计数器将按新的计数值重新开始计数。如果计数器为16位,在写入第一个字节后,计数器停止计数,在写入第二个字节后,计数器按照新的数值开始计数。在计数过程中,可由门控信号GATE暂停。当GATE=0时,计数器暂停计数;当GATE变为1后,就接着计数。方式0的OUT信号在计数到0时由低变高,可作为中断请求信号。但由于8253内部没有中断控制电路,通常接8259中断控制器。 2、方式1——可程控的单脉冲 (1)工作过程

写入控制字后,OUT输出高电平,此时并不开始计数。写入计数初值后,当门控制信号GATE变为高电平时(边沿触发!),启动计数,OUT输出变低。在整个计数过程中,OUT都维持低,直到计数到0时,输出变为高。因此,输出为一单脉冲,其低电平维持时间由装入的计数初值来决定。

(2)特点

当计数到0后,计数器可再次由外部启动(GATE信号跳变依次),按原计数初值重新开始计数,输出单脉冲,二不需要再次送一个计数初值。

在计数过程中,外部可发出门控脉冲,进行再触发。这时不管原来计数到何值,计数器将重新开始计数,输出端仍保持低电平。

计数过程中改变计数初值不影响本次计数过程。若门控信号再次被触发,则计数器才按新的计数值计算。

方式0方式1设置计数初值后立即计数。设置计数初值后不立即计数,直到有外部触发信号后才开始计数。在计数过程中能用门控信号暂停计数在计数过程中若有门控脉冲时不停止计数,而是使计数过程重新开始。在计数过程中改变计数初值时,原计数停止,立即按新的初值开始计数。在计数过程中当改变计数初值时,现行计数不受影响,新计数初值在下次启动计数后才起作用。在一次计数结束后,必须重新设置设置计数初值才能再次计数,即计数初值只能使用一次。计数初值在一次计数过程完成后继续有效。 3、方式2——分频器 (1)工作过程

写入控制字后,计数器输出端为高电平。写入计数初值后,只要GATE为高电平(电平触发!)计数器立即对CLK端的输入脉冲计数。

在计数过程中输出端始终保持为高,直到计数器减为1,输出变低。经过一个CLK周期,输出回复为高,同时按照原计数初值重新开始计数。如果计数初值为N,则在每输入N个脉冲后,输出一个脉冲。因此,这种方式可以作为分频器或用于产生实时时钟中断。

(2)特点

不用重新设置计数初值,计数到0后自动装入初值,计数器能够连续工作,输出固定频率的脉冲。

计数过程可由门控信号GATE控制。当GATE为0时,暂停计数。当GATE变为1后,下一个CLK脉冲使计数器回复初值,重新开始计数。

在计数过程中可以改变计数初值,这对正在进行的计数过程没有影响。但当计数到1时输出变低,过一个CLK周期输出又变高,计数器将按新的计数值计数。所以对方式2改变计数初值时,在下一次计数有效。

4、方式3——方波发生器 (1)工作过程

写入控制字后,输出为高电平。GATE为高电平时(电平触发!),在写入计数初值后就开始计数,输出保持为高。当计数到一半计数初值时,输出变为低,直到计数为0,输出又变为高,重新开始计数。

(2)特点

当计数初值N为偶数时,输出端的高低电平持续时间相等,各为N/2个CLK脉冲周期;当计数初值N为奇数时,输出端的高电平持续时间比低电平持续时间多一个脉冲周期。即高电平持续(N+1)/2个脉冲周期,低电平持续(N-1)/2个脉冲周期。

当GATE为1时,允许计数;当GATE=0时,停止计数。如果在OUT为低电平期间GATE=0,OUT将立即变高。当GATE变高以后,在下一个CLK脉冲来到时,计数器将重新装入初始值,开始计数。在这种情况下通过门控信号使计数器实现同步,称为硬件同步。

如果GATE信号一直为高电平,在写入控制字和计数值后,将在下一个CLK脉冲来到时装入计数初值,这种情况称为软件同步。

在计数期间写入一个新的计数初值,如果在输出信号半周期结束之前没有收到GATE脉冲,则要在现行输出半周期结束后才按新的计数初值开始计数。

在写入新计数初值之后在现行输出半周期结束之前GAET=0,OUT立即变为高,计数器停止工作,当GATE=1后,将在下一个CLK脉冲来到时立即装入新的计数初值并开始计数。

5、方式4——软件触发的选通信号发生器 (1)工作过程

写入控制字后,输出端OUT变成高电平,以此作为初始电平。

当写入计数初值后开始计数,称为软件触发(前提条件是GATE为高电平)。

当计数到0后,输出变低,经过一个CLK周期,输出又变高,计数器停止计数。这种方式计数也是一次性的,只有在输入新的计数值后,才开始新的计数过程。若设置的计数初值为N,则是在写入了计数初值后经过N个CLK脉冲,才输出一个负脉冲。一般将此负脉冲作为选通信号。

(2)特点

当GATE=1时,允许计数;当GATE=0时,禁止计数。所以,要做到软件触发,GATE应保持为1。

在计数过程中,若改变计数初值,则在本次计数结束,下一周期开始按新的计数初值开始计数。这称为软件再触发。16位数,在设置第一个字节后停止计数,在设置第二个字节后开始计数。

6、方式5——硬件触发的选通信号发生器 (1)工作过程

写入控制字后,输出端出现高电平,写入计数初值后,计数器并不立即开始计数,而是要由门控脉冲的上升沿来启动计数,称为硬件触发。当计数到0时,输出变低,又经过一个CLK周期,输出恢复为高电平。这样在输出端得到一个负脉冲选通信号。计数器停止计数后要等到下次门控脉冲触发,才能再惊喜计数。

(2)特点

若设置计数初值为N,则在门控脉冲触发后,进过N个CLK脉冲,才输出一个负脉冲。

在计数过程中,若GATE端又出现一个脉冲进行触发,则使计数器重新开始计数,但对输出状态没有影响。

如果在计数过程中改变计数值,只要没有门控信号的触发,就不影响本次计数过程。当计数到0后,若右有新的门控信号的触发,则按新的计数初值计数。

方式4方式5每次要靠软件设置计数初值后才能计数(软件触发)。计数初值只需设置一次,但是每次计数要靠门控信号的触发(硬件触发)。软件更改计数初值后立即起作用。软件更改计数初值后要有新的门控信号的触发才能起作用。


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