8254计数器：定时中断与日时钟功能

"计数器定时中断-可编程接口芯片8254及应用" 8254可编程定时器/计数器芯片是微机系统中常用的硬件定时与计数设备，它提供了三个独立的16位计数通道，即计数器0、计数器1和计数器2，每个通道都支持六种不同的工作模式，并能以二进制或十进制（BCD码）方式进行计数。在工作前，用户需要预先设定每个计数器的时间常数，这决定了计数的周期。在工作过程中，CPU可以读取当前计数值，甚至在计数过程中更改时间常数，增加了使用的灵活性。 在描述中提到的计数器0被配置为方式3，计数值为65536，这意味着它将以1.19318MHz除以65536的速度计数，产生一个18.206Hz的方波。由于门控设置为常开状态，这个方波会持续产生。计数器0的输出（OUT0）连接到8259中断控制器的IRQ0输入，每当计数达到0时，它会向CPU发送中断请求。因此，每秒会产生约18.206次中断请求，或者每隔54.925493毫秒，这个特性被DOS系统利用，通过调用08号中断服务程序来实现日时钟的计时功能。 8254的内部结构包括预置寄存器、减1计数器和输出锁存器。预置寄存器存储计数的初始值，计数过程中减1计数器的值递减，而预置寄存器保持不变。输出锁存器在接收到写入锁存命令时会锁定当前计数值，确保在读取时的准确性。此外，GATE信号控制着计数是否开始，只有当GATE为高电平时，计数才会进行。 计数器和定时器在计算机系统中有多种应用，如日时钟、系统监测、键盘去抖、流程控制等。软件延时是通过CPU执行指令的固定周期来实现定时，但这种方法不够精确且占用CPU资源。相比之下，8254这样的硬件定时器提供了一种更精确、更灵活的定时方案，它可以通过编程设置不同的工作模式和计数值，适应各种定时需求。 在8254的三个计数通道中，每个都有单独的时钟输入（CLK）和门控输入（GATE），允许它们独立工作。 OUT端口则将计数结果输出，可以连接到中断控制器或其他硬件模块。这种设计使得8254能够同时处理多个定时或计数任务，增强了系统的并发处理能力。 总结来说，8254是微机系统中重要的定时和计数硬件，它通过精确的计数操作和灵活的工作模式，为操作系统和应用程序提供了可靠的定时中断服务，广泛应用于实时系统、数据采集、设备控制等多个领域。