1 8253介绍

1.1 计数器和定时器的区别

定时器：系统日时钟、内存刷新、控制扬声器。
计数器：对外设提供的脉冲信号计数。
相同点：对脉冲进行计数。
不同点：脉冲的时间间隔是否有规律，定时器有，计数器没有。

1.2 8254 功能

①三个独立的16位计数器
②每个计数器可安二进制或者十进制编程
③每个计数器可编程6种不同的工作模式
④每个计数器计数频率最高为10MHz
⑤读回功能(8253没有)

1.3 8253和8254的区别

8253和8254大部分功能一样，8254还具有读回功能
也就是8253有的我8254都有，8253没有的我8254也有

1.4 8254的内部结构和引脚图

在这里插入图片描述

数据总线缓冲器	读写控制逻辑	计数通道
8位，双向，三态，通过8条数据线D₇-D₀接收CPU向控制器写入的控制字，向计数器写入的计数初值	从系统总线接收地址和控制信号，并对8253控制	8253有0，1，2三个计数器，每个计数器包含一个8位的控制寄存器，存放计数器的工作模式控制字，一个16位的初值寄存器CR，8253工作之前对他设置初值。等等

1.5 8253外部引脚

1.5.1 8254与CPU相连的引脚

D₇-D₀：数据线，双向，三态。用于将8253与CPU接口数据总线相连，CPU向8253读写数据，命令和状态信息。
/RD:读信号，输入，低电平有效，由CPU产生，
/WR:写信号，输入，低电平有效，由CPU产生
/CS:片选信号，输入，低电平有效
A₀,A₁:地址线，输出。这两根线连接到地址总线的A₁，A₀上，以选中8253内部寄存器并对其控制
在这里插入图片描述

1.5.2 8254与外设相连的引脚

CLK:计数时钟，输入，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号。在计数过程中，此引脚没输入一个信号，计数器的计数值减1，CLK受到GATE门控信号的控制
GATE:门控信号，输入。由外部信号通过GATE端控制计数器启动计数和停止计数的操作。
OUT：计数结束信号，输出。当计数器到0时，OUT引脚必有输出。

2 8254可编程寄存器

2.1 方式字

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
D₀:BCD位。用来设置初值寄存器的格式。
D₃D₂D₁：M₃M₂M₁。用来选择计数器工作方式
D₅D₄:指明对计数初值寄存器CR的写入和对输出锁存器OL的读出
D₇D₆：SC₁SC₀:指明使用哪个计数器（11代表读回，8253没有此功能）

2.1.1 方式0：计数结束产生中断

官方解释
在这里插入图片描述

我的理解
/WR为低电平有效，当/WR第一次为低电平时，设定工作方式为方式0,/WR第二次为低电平时，设定计数初值，设定初值后，在CLK第一个下降沿时，将初值送入计数器（假设初值为4），之后，CLK的每个下降沿计数器减1，计数器内容由4->3，3->2,2->1,当1->0时，也就是最后一个CLK下降沿，OUT输出信号由低电平为高电平，计数结束，不循环。

2.1.2 方式1：可编程单稳脉冲

官方解释
在这里插入图片描述

我的理解
在把方式控制字写入控制寄存器后，输出端OUT由低电平变为高电平，
在将计数初值送入初值寄存器后，在下一个时钟下降沿，初值送入计数执行单元，此时计数执行单元并不计数，直到触发门控信号，也就是（GATE输入一个高电平），计数器在下一个CLK下降沿开始计数，并且此时OUT由高电平变为低电平，计数器内容：4->3,3->2,2->1当1->0时，OUT由低电平变为高电平，并一直维持低电平直到下一次GATE高电平输入

2.1.3 方式2：频率发生器（分频器）

官方解释
在这里插入图片描述

我的理解
在送入工作方式字后，OUT由低电平变为高电平，在送入计数初值后，在CLK的第一个下降沿开始计数，（假如计数初值是4）之后再遇到CLK下降沿，4->3,3->2,2->1,当计数值为1时，OUT由高电平变为低电平，当再次遇到CLK下降沿时，计数值由1->0,OUT由低电平变为高电平，并恢复初值（假设是4），继续开始计数（实际上上面的0应该改成4）

2.1.4 方式3：方波发生器

官方解释
在这里插入图片描述

我的理解
在送入工作方式字后，OUT由低电平变为高电平，在送入计数初值后，在CLK的第一个下降沿开始计数，（假如计数初值是4）之后再遇到CLK下降沿，开始有4->3,3->2,2->1,1-0,当计数初值N是偶数时，OUT会在前N/2输出高电平，在后N/2输出低电平，当计数初值是奇数时，OUT在前（N+1）/2输出高电平，在后（N-1）/2输出低电平，然后初值恢复为4，继续循环计数（实际上上面的0可以改为4）