8254可编程定时器/计数器：原理与应用

"本文主要介绍了8254可编程定时器/计数器芯片的原理、功能和应用，包括其在PC机中的使用，并详细阐述了8254的3个独立计数器通道、6种工作方式以及内部结构。" 8254可编程定时器/计数器芯片是一种在微机系统中广泛应用的硬件定时和计数设备。它具有三个独立的16位计数通道，每个通道都可以独立设置工作模式，以满足各种定时和计数需求。这些通道可以按照二进制或十进制（BCD码）进行计数，并且在工作之前需要预先设定时间常数。在运行过程中，CPU能够读取当前计数值，甚至在计数过程中改变时间常数，这为系统提供了极大的灵活性。 8254的每个计数器都包含一个预置寄存器、一个减1计数器和一个输出锁存器。预置寄存器存储初始计数值，减1计数器在接收到时钟脉冲时递减，而输出锁存器则在接收到锁存命令时保存当前的计数值，以供CPU读取。 8254的工作方式主要有以下六种： 1. **方式0**：简单的二进制计数，当计数值减到0时，产生中断。 2. **方式1**：单拍模式，计数器在达到预置值后停止，仅产生一次中断。 3. **方式2**：波特率发生器，提供固定频率的输出，用于串行通信。 4. **方式3**：周期性中断，计数器在每次计数到0时都会产生中断。 5. **方式4**：软件触发的单拍模式，计数器在接收到软件触发信号后开始计数，计数到0时产生中断。 6. **方式5**：硬件触发的单拍模式，计数器在接收到外部硬件触发信号后开始计数，同样在计数到0时产生中断。 8254芯片还具有GATE输入，允许外部信号控制计数的开始和停止，以及输出信号OUT，可以用来驱动其他硬件设备。此外，它有多个时钟输入CLK0、CLK1和CLK2，使得每个通道可以独立选择不同的时钟源。 8254在PC机中的应用广泛，如系统定时、去抖处理、键盘扫描延迟、控制工序定时启动等。由于其强大的定时和计数功能，8254常被用于实时操作系统、工业自动化、数据采集系统等领域。 总结起来，8254可编程定时器/计数器芯片是一个高效、灵活的硬件定时和计数解决方案，通过其丰富的功能和多种工作模式，能够满足复杂系统的多样化定时和计数需求。