File: i8253Clk.txt
Name: [Timer]PC上8253计时器芯片精确频率到底是多少？
Author: zyl910
Blog: http://blog.csdn.net/zyl910/
Version: V1.0
Updata: 2006-6-3
很多书上说PC机的8253的计时器#0的输出频率是每秒18.2次（每隔55ms触发一次），但都说这个只是约值，精确值有很长一串小数。计算机应该是靠整数运算的，那些小数值应该只是换算成现实时间的结果。所以我想知道精确的频率，于是查找了大量的资料，结果发现都有一点出入：
1.许多书上所说的（计数器#0）精确值：
F: 每秒18.2064819336次
T: 每隔54.925ms。
2.Terrv Dettmann《DOS Programmer's Reference》：
H: 由系统时钟每秒大约调用18．2次（每小时65536次）。
D: int 1Ah的00h功能: 该中断获取系统时钟计数器，该计数器从零点开始，每秒计数18．2065次。从零点（midnight）开始的一整天共需计86400秒，这段时间内的计数次数（时钟计数1573040次，经过的时间为86399．9129秒）。
3.Mazid《汇编语言、设计与接口技术》：8284芯片连接到一个14.31818MHz的晶振源，输出的Clr引脚是（8088中）CPU、内存（系统总线）的主频，1/3分频，4.772776MHz。PClk接8253/54计时器，1/6分频，2.386383MHz。在8284与8253之间存在一个72LS175的D触发器，所以频率又除以了2，1.1931817MHz。
4.在某些接口技术的书上说晶振源的频率周期是70ns，与内存速度匹配。
5.在很多计算机上，QueryPerformanceFrequency（Win32 API）的返回值是3579545。3579545 * 4 = 14318180，与3一致。
常数分析
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现在对这些常数进行计算分析：
[1F]第1种，根据频率（每秒18.2064819336次）
晶振源频率：18.2064819336Hz * 65536 * 12 = 14,318,160.0000049152Hz
周期：1s / 14,318,160.0000049152Hz = 0.000000069841376266200176256402804053989s = 69.841376266200176256402804053989ns
8253输入频率：18.2064819336Hz * 65536 = 1,193,180.0000004096Hz
周期：1s / 1,193,180.0000004096Hz = 0.00000083809651519440211507683364864787s = 838.09651519440211507683364864787ns
计时器#0输出频率：18.2064819336Hz
周期：1s / 18.2064819336Hz = 0.054925493219780337013675369997787s = 54.925493219780337013675369997787ms
计时器#0触发65536次：(1s / 18.2064819336Hz) * 65536 = 65536s / 18.2064819336Hz = 3599.597123651524166528229048175s
计时器#0触发1573040次：(1s / 18.2064819336Hz) * 1573040 = 1573040s / 18.2064819336Hz = 86399.997854443261335991904021318s
[1T]第1种，根据周期（每隔54.925ms）
晶振源频率：(1s / 54.925ms) * 65536 * 12 = (65536 * 12)s / 0.054925s = 14,318,288.575329995448338643604916Hz
周期：54.925ms / (65536 * 12) = 0.000000069840749104817708333333333333333s = 69.840749104817708333333333333333ns
8253输入频率：(1s / 54.925ms) * 65536 = 65536s / 0.054925s = 1,193,190.7146108329540282203004096Hz
周期：54.925ms / 65536 = 0.0000008380889892578125s = 838.0889892578125ns
计时器#0输出频率：1s / 54.925ms = 18.206645425580336822940373236231Hz
周期：54.925ms
计时器#0触发65536次：54.925ms * 65536 = 3599.5648s
计时器#0触发1573040次：54.925ms * 1573040 = 86399.222s
[2H]第2种，根据小时（每小时65536次）
晶振源频率：1s / (3600s / 65536 / 65536 / 12) = (65536 * 65536 * 12)s / 3600s = 14,316,557.653333333333333333333333Hz
周期：3600s / 65536 / 65536 / 12 = 3600s / (65536 * 65536 * 12) = 0.000000069849193096160888671875s = 69.849193096160888671875ns
8253输入频率：1s / (3600s / 65536 / 65536) = (65536*65536)s / 3600s = 1,193,046.4711111111111111111111111Hz
周期：3600s / 65536 / 65536 = 3600s / (65536 * 65536) = 0.0000008381903171539306640625s = 838.1903171539306640625ns
计时器#0输出频率：1s / (3600s / 65536) = 65536s / 3600s = 18.204444444444444444444444444444Hz
周期：3600s / 65536 = 0.054931640625s = 54.931640625ms
计时器#0触发65536次：3600s
计时器#0触发1573040次：(3600s / 65536) * 1573040 = (3600s * 1573040) / 65536 = 86409.66796875s
[2D]第2种，根据天（时钟计数1573040次，经过的时间为86399.9129秒）
晶振源频率：1s / (86399.9129s / 1573040 / 65536 / 12) = (1573040 * 65536 * 12)s / 86399.9129s = 14,318,174.078622248240715529702808Hz
周期：86399.9129s / 1573040 / 65536 / 12 = 86399.9129s / (1573040 * 65536 * 12) = 0.000000069841307593336928084579328349353s = 69.841307593336928084579328349353ns
8253输入频率：1s / (86399.9129s / 1573040 / 65536) = (1573040 * 65536)s / 86399.9129s = 1,193,181.1732185206867262941419007Hz
周期：86399.9129s / 1573040 / 65536 = 86399.9129s / (1573040 * 65536) = 0.00000083809569112004313701495194019224s = 838.09569112004313701495194019224ns
计时器#0输出频率：1s / (86399.9129s / 1573040) = 1573040s / 86399.9129s = 18.206499835487681377049165983592Hz
周期：86399.9129s / 1573040 = 0.054925439213243147027411890352439s = 54.925439213243147027411890352439ms
计时器#0触发65536次：(86399.9129s / 1573040) * 65536Hz = (86399.9129s * 65536) / 1573040 = 3599.5935842791028835884656461374s
计时器#0触发1573040次：86399.9129s
[3]第3种（8284芯片连接到一个14.31818MHz的晶振源）
晶振源频率：14.31818MHz = 14,318,180Hz
周期：1s / 14,318,180Hz = 0.000000069841278710003645714748662190306s = 69.841278710003645714748662190306ns
8253输入频率：14,318,180Hz / 12 = 1,193,181.6666666666666666666666667Hz
周期：1s / (14,318,180Hz / 12) = 12s / 14,318,180Hz = 0.00000083809534452004374857698394628368s = 838.09534452004374857698394628368ns
计时器#0输出频率：14,318,180Hz / 12 / 65536 = 14,318,180Hz / (12 * 65536) = 18.206507364908854166666666666667Hz
周期：1s / (14,318,180Hz / 12 / 65536) = (12 * 65536)s / 14,318,180Hz = 0.054925416498465587106741219903647s = 54.925416498465587106741219903647ms
计时器#0触发65536次：(1s / (14,318,180Hz / 12 / 65536)) * 65536 = (12 * 65536 * 65536)s / 14,318,180Hz = 3599.5920956434407166273925876054s
计时器#0触发1573040次：(1s / (14,318,180Hz / 12 / 65536)) * 1573040 = (12 * 65536 * 1573040)s / 14,318,180Hz = 86399.877168746307142388208557233s
[4]第4种（晶振源的频率周期是70ns，与内存速度匹配）
晶振源频率：1s / 0.00000007s = 14,285,714.285714285714285714285714Hz
周期：70ns = 0.00000007s
8253输入频率：1s / (0.00000007s * 12) = 1,190,476.1904761904761904761904762Hz
周期：0.00000007s * 12 = 0.00000084s = 840ns
计时器#0输出频率：1s / (0.00000007s * 12 * 65536) = 18.165225074404761904761904761905Hz
周期：0.00000007s * 12 * 65536 = 0.05505024s = 55.05024ms
计时器#0触发65536次：(0.00000007s * 12 * 65536) * 65536 = 3607.77252864s
计时器#0触发1573040次：(0.00000007s * 12 * 65536) * 1573040 = 86596.2295296s
总表
~~~~
晶振源频率（Hz）：
1F: 14,318,160.0000049152
1T: 14,318,288.575329995448338643604916
2H: 14,316,557.653333333333333333333333
2D: 14,318,174.078622248240715529702808
3 : 14,318,180
4 : 14,285,714.285714285714285714285714
晶振源周期（ns）：
1F: 69.841376266200176256402804053989
1T: 69.840749104817708333333333333333
2H: 69.849193096160888671875
2D: 69.841307593336928084579328349353
3 : 69.841278710003645714748662190306
4 : 70
8253输入频率（Hz）：
1F: 1,193,180.0000004096
1T: 1,193,190.7146108329540282203004096
2H: 1,193,046.4711111111111111111111111
2D: 1,193,181.1732185206867262941419007
3 : 1,193,181.6666666666666666666666667
4 : 1,190,476.1904761904761904761904762
8253输入周期（ns）：
1F: 838.09651519440211507683364864787
1T: 838.0889892578125
2H: 838.1903171539306640625
2D: 838.09569112004313701495194019224
3 : 838.09534452004374857698394628368
4 : 840
--: 838.1（《图形程序开发人员指南（Michael Abrash's Graphics Programming Black Book Special Editior）》采用的值）
计时器#0输出频率（Hz）：
1F: 18.2064819336
1T: 18.206645425580336822940373236231
2H: 18.204444444444444444444444444444
2D: 18.206499835487681377049165983592
3 : 18.206507364908854166666666666667
4 : 18.165225074404761904761904761905
计时器#0输出周期（ms）：
1F: 54.925493219780337013675369997787
1T: 54.925
2H: 54.931640625
2D: 54.925439213243147027411890352439
3 : 54.925416498465587106741219903647
4 : 55.05024
计时器#0触发65536次（s）：
1F: 3599.597123651524166528229048175
1T: 3599.5648
2H: 3600
2D: 3599.5935842791028835884656461374
3 : 3599.5920956434407166273925876054
4 : 3607.77252864
计时器#0触发1573040次（s）：
1F: 86399.997854443261335991904021318
1T: 86399.222
2H: 86409.66796875
2D: 86399.9129
3 : 86399.877168746307142388208557233
4 : 86596.2295296
结论
~~~~
个人认为最可信的是《汇编语言、设计与接口技术》上的说法，晶振源频率为14,318,180Hz，因为它跟许多数字吻合。
PS: 我一直存在这个疑问，但是一直没有去研究。直到前两天看到风云的一篇文章《不太精准的时钟》（http://blog.codingnow.com/2006/05/iaeeoeo.html）后，才认识到这个问题的严重性，引起我关注这个问题。