8253可编程计数器定时器的应用解析

"该资源是关于可编程计数器定时器8253的介绍，主要探讨了其内部结构、引脚配置、输入信号组合的功能表以及应用实例，特别是与‘通道’相关的功能。文件形式为PPTX，包含9张与主题相关的幻灯片。" 在计算机硬件领域，8253是一款经典的可编程计数器定时器芯片，广泛应用于各种系统中，如实时操作系统、中断处理和精确时间控制等。以下是8253的关键知识点： 1. **8253内部结构**：8253内部包含三个独立的计数通道（Channel 0、1、2），每个通道都有自己的计数器、时钟输入、门控输入和输出。每个通道都可以独立设置工作模式，并通过数据总线与CPU交互。此外，8253还拥有控制字寄存器，用于设置工作模式、计数初值等。 2. **引脚配置**：8253的引脚包括数据输入D7-D0、时钟输入CLK0-2、输出OUT0-2、门控输入GATE0-2、接地GND和电源VCC等。这些引脚负责接收时钟信号、控制信号和数据传输。 3. **输入信号组合的功能表**：8253可以接受不同的输入信号组合，实现不同的计数或定时功能。例如，通过SC1、SC0、RL1、RL0、M2、M1、M0和BCD位的设置，可以确定计数模式、计数方向、计数长度等参数。 4. **控制字寄存器**：8253的工作模式、计数初值等参数通过控制字来设定。控制字包含8位，如D7到D0，每个位对应特定的功能，如工作模式选择、BCD或二进制计数、计数方向等。 5. **8253应用举例**：在例子中，8253连接到8086 CPU，展示了如何配置各个通道实现不同功能。例如，通道0被设置为方式3，输出2kHz方波；通道1被设置为方式1，产生480us的单脉冲；通道2设置为方式5，硬件触发输出单脉冲。配置过程涉及到地址计算、计数值计算以及控制字的编写。 6. **地址计算**：8253的地址由74LS138译码器决定，根据A9到A0的电平状态确定。在这个例子中，通道基地址被设置为310H，因为74LS138要求A9A8A7A6A5 = 11000且A4A3A0 = 100。 7. **计数器设置**：每个通道的计数初值是根据所需频率或周期计算得出，如通道0的计数初值n = 1MHz / 2kHz = 500，通道1的n = 480us / 1us(1MHz) = 480，而通道2的计数常数取决于具体的工作模式和时间需求。 8. **操作指令**：与8253交互通常使用IN和OUT指令，写入控制字或读取计数值。例如，写入控制字寄存器使用`OUT DX, AL`，读取计数值使用`INAL, DX`。 通过理解和掌握8253的工作原理和配置方法，工程师可以有效地在系统中集成定时和计数功能，以满足实时性和精度要求。8253不仅在早期的个人电脑和工业控制设备中有广泛应用，在现代嵌入式系统设计中也依然占有重要地位，尤其是在需要精确时间控制的场合。