2. 8253的内部结构.ppt

2. 8253的内部结构
,由数据总线缓冲器、控制寄存器、读/写控制逻辑和计数器等部分组成。
8253的内部结构示意图
A1
A0
寄存器选择和操作
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
×
1
0
0
0
0
1
1
1
1
×
1
0
0
1
1
0
0
1
1
×
×
0
1
0
1
0
1
0
1
×
×
写入计数器0
写入计数器1
写入计数器2
写入控制字寄存器
读计数器0
读计数器1
读计数器2
无操作
禁止使用
无操作
CS
RD
WR
8253读/写操作逻辑表
(2)读/写控制逻辑
决定三个计数器和控制字寄存器中哪一个能进行工作,并控制内部总线上数据传送的方向。
①CS片选信号,低电平有效(此时CPU才能对 8253进行读写操作),由地址总线经I/O端口译码电路产生。
②RD读信号,低电平有效,此时表示CPU正在读取所选定的计数器通道中的内容。
③WR写信号,低电平有效,此时表示CPU正在将计数初值写入所选中的计数通道中或将控制字写入控制寄存器中。
④A1A0端口选择信号,8253内部有3个计数器通道和一个控制寄存器端口。当A1A0=00,01,10时表示分别选中计数器通道0,1,2,当A1A0=11时选中控制寄存器端口。
(3)控制寄存器
接收从CPU来的控制字,并由控制字的D7、D6位的编码决定该控制字写入哪个计数器的控制寄存器,控制寄存器只能写入,不能读出。
(4)计数器
当8253用作计数器时,加在CLK引脚上脉冲的间隔可以是不相等的;当它用作定时器时,则在CLK引脚应输入精确的时钟脉冲,8253所能实现的定时时间,取决于计数脉冲的频率和计数器的初值,即:定时时间=时钟脉冲周期Tc×预置的计数初值n。
对8253来讲,外部输入到CLK引脚上的时钟脉冲频率不能大于2MHZ,否则需分频后才能送到CLK端。
计数器内部逻辑图
控制单元
初值寄存器
减
1
计数器
输出锁存器
内
部
总
线
CLK
GATE
OUT
控制单元
初值寄存器
减
1
计数器
输出锁存器
内
部
总
线
CLK
8253的控制字
在8253的初始化编程中,由CPU向8253的控制字寄存器写入一个控制字,它规定了8253的工作方式。其格式如图
8253的工作方式
8253是一种面向微机系统的专用接口芯片,它的每一个计数器都可以按照控制字的规定有6种不同的工作方式, 每种工作方式中都有以下三种情况:
* 正常计数的波形图;
* 正在计数过程中改变门控信号GATE后对整个计数工作的影响;
* 正在计数的过程中改变计数值对整个计数工作的影响。
方式0——计数结束中断方式
(低电平输出GATE上升沿继续计数)
置完数立刻计数,计数期间out为低电平,计满时,out为高电平,计数结束
GATE为高电平才计数,计数过程中GATE若为低电平,停止计数,若GATE恢复为高电平,从中止处继续计数
计数过程中重新置数,立即按新数计数
用途:产生中断信号
2. 方式1 ——可编程的单脉冲发生器
(低电平输出GATE上升沿重新计数)
置数后,GATE有一个上升沿才开始计数
计数期间OUT为低电平,计数满后OUT为高电平
计数期间重新置数,本次计数结束后,下次按新数计数