可编程定时/计数器8253
一、组成
- 3个独立的16位计数器（CLK 0，CLK 1，CLK 2）
- 共有六种工作方式供选择
- 数据总线缓冲器和读写控制逻辑
- 外形、引脚、功能兼容，最高频率不同
RD＃和WD＃分别是读写控制引脚；
CS＃是片选信号；
A1，A0是片内地址选择引脚。
8253的三个计数通道在结构上和功能上完全一样，每个通道均有两个输入引脚CLK和GATE，一个输出信号引脚OUT
二、计数初值和编程命令
• 计数初值
– 计数初值寄存器用来寄存计数初值
– 计数工作单元为16位减1计数器，它的初值是计数初值寄存器内容
– 计数单元对CLK脉冲计数，每出现一个CLK脉冲，计数器减1，当减为零时，通过OUT输出指示信号表明计数单元已为零
– 作为定时器工作当计数单元为零时，计数寄存器内容会自动重新装入计数单元，因为CLK输入是均匀的脉冲序列，所以OUT输出是频率降低了的脉冲序列（相对于CLK信号频率）
ps：方式2、3；（因为可以重装，2、3都是初值自动重装，但是2是周期负脉冲，3是方波）
– 作为计数器工作只关注在CLK端出现（代表事件）的脉冲个数，当CLK端出现了规定个数的脉冲时，OUT输出一个脉冲信号
ps：方式0、1、4、5都不会自动置初值，其中0,4是软件启动区别在于0输出电平，4输出负脉冲；1,5是硬件启动区别是1输出电平，5输出负脉冲。
• 计数器工作过程
1. 将控制字写入控制寄存器，指示8253的工作方式；
2. 将计数初值写入计数寄存器；
3. 计数单元开始工作，对CLK脉冲计数，每出现一个CLK脉冲，计数器减1；
4. 当计数单元减为零时，通过OUT输出指示信号表明计数单元已为零
• 读写操作及编程命令2种情况：
写命令字操作（OUT命令）
读当前计数值操作（IN命令）
• 写操作（芯片初始化）
芯片加电后，其工作方式是不确定的，为了正常工作，要对芯片初始化。
初始化的工作有两点：
1. 向控制寄存器写入方式控制字
– 选择计数器（三个中之一个）
– 确定工作方式（六种方式之一）
– 指定计数器计数初值的长度、装入顺序、计数值的码制（BCD码或二进制码）
2. 向已选定的计数器按方式控制字的要求写入计数初值
工作方式命令字的格式计算公式为
：Ci=CLK/OUT
Ci计数初值，CLK输入时钟频率，OUT输出时钟频率
• 读当前计数值（锁存后读操作）
在事件计数器的应用中，需要读出计数过程中的计数值，以便根据这个值做计数判断。
为此，8253内部逻辑提供了将当前计数值锁存后读操作功能。
具体作法是：
1. 先发一条锁存命令（即方式控制字中的RL1RL0＝00），将当前计数值锁存到输出计数器；
2. 执行读操作，得到锁存器的内容。
三、工作方式和特点
8253作为一个可编程计数器/定时器，可以用6种工作模式，不论工作在那种模式，都遵守下面几条基本规则：
1. 控制字写入寄存器时，所有控制逻辑电路立即复位，输出端OUT进入初始状态；
2. 初值写入后，要经过一个时钟上升沿和一个下降沿，计数执行部件才开始进行计数；
3. 通常在时钟脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采样– 模式0，4中，门控信号为电平触发– 模式1，5中，门控信号为上升沿触发– 模式2，3中，门控信号为电平或上升沿触发（二种）
4. 在时钟脉冲CLK的下降沿，计数器作减1计数– 0是计数器所能容纳的最大初始值二进制时，0相当于2^16；BCD码时，0相当于104