掌握8253定时/计数器原理与应用

本章内容主要探讨了微机原理与接口技术中的定时计数技术，特别是针对8253可编程计数器/定时器的详细介绍。8253是早期广泛使用的定时和计数芯片，适用于各种需要精确时间控制的应用场景。 8.1 定时基本概念 定时的基本概念涉及如何在计算机系统中实现精确的时间间隔控制，这对于实时钟、定时采样、生产线上的零件统计和车流量统计至关重要。此外，定时还被用于音频处理，如频率调整和音乐播放。在微机中，软件定时（如使用延迟子程序）虽然简单易行，但可能受CPU频率影响，精度较低且通用性较差。相比之下，硬件定时通过定时/计数器或单稳态电路提供更稳定、准确的定时和延时功能，不占用CPU时间且不受主机频率影响。 8.2 可编程计数器/定时器8253 8253是一个16位可编程定时/计数器，具有三个独立的通道。其外部特性包括输入/输出引脚、控制寄存器和计数器/计时器的配置。内部编程结构允许用户根据需要设置不同的工作模式，如模式0、模式1和模式2，分别对应于计数、边沿触发计数和定时器功能。 8.2.1 外部特性与内部编程结构 外部特性包括数据输入/输出引脚、控制线以及电源连接。内部编程结构涉及到选择特定的工作模式、设定计数初值和控制中断等功能。用户需理解这些结构以便正确配置8253以满足具体需求。 8.2.2 8253控制字格式 控制字是设置8253工作模式和计数器初值的关键，它由模式选择位、计数器初值和其它控制位组成。掌握控制字的编写和解读是有效利用8253的基础。 8.2.3 8253的工作模式 8253支持多种工作模式，每种模式下计数器的行为不同。了解并区分这些模式对于优化定时任务至关重要。 8.3 8253应用举例 8.3.1 初始化 学习如何正确初始化8253，包括设置工作模式、配置计数器、清除计数状态等步骤。这是编程中必不可少的环节。 8.3.2 时钟程序 本部分提供了实际的编程示例，如编写软件定时程序来达到20ms延时，以及利用8253硬件定时来创建更精确的定时方案。通过这些例子，读者可以理解定时/计数器的实际操作。 总结来说，本章主要讲解了8253定时/计数器在微机原理中的核心作用、其内部结构、控制方式和工作模式，以及如何在实践中初始化和使用该组件进行定时和计数任务。通过学习，读者能够熟练掌握8253的使用，为后续的接口设计和实时系统开发打下坚实基础。