第八章 习题与思考题
典型例题解析
一、填空题
1. 当8253工作在周期性方波输出方式时，若计数初值为偶数，则输出 ① 方波，若计数初值为奇数，则输出 ② 方波。
分析：8253工作于方式3时输出连续方波，当计数初值n为偶数时，输出方波的高、低电平持续时间均为nTCLK/2，当计数初值n为奇数时，输出方波的高电平持续时间为(n+1)TCLK/2，低电平持续时间为(n+1)TCLK/2。
答：①对称 ②非对称
2．8253内部寄存器地址有 ① 个I/O端口，其中 ② 个是定时/计数通道端口。
分析：8253有两条地址线A1、A0，用来选中片内4个端口，其中3个是计数通道地址。 答：①4 ②3
3．8253的计数通道0（端口地址为POTR0）用于计数，要求计满30输出一信号，假定计数器工作于BCD计数方式，则写入计数初值的指令为MOV L， 和OUT PORT0，AL
分析：8253在初始化写入计数初值时，若采用BCD码计数，计数初值必须以计数结果的十进制数加上“H”表示。例如计数值为10，必须写为10H。
答：30H 二、选择题
1．8253的哪种工作方式能产生连续方波输出（ ）。
A. 方式0 B. 方式1 C. 方式2 D. 方式3
分析：8253有6种工作方式，其中产生连续波形的是方式2和方式3，方式3产生连续方波
答：D
2．8253每个计数器的最大计数初值是（ ）。
A. 65536 B. FF00H C. 0000H D. FFFFH
分析：8253每个计数器的计数范围是1～65536，当计数初值为0000H时，计满65536，减1计数器减为0。 答：C
3. 若8253定时/计数器处于计数过程中，当CPU对它装入新的计数初值时，其结果将是（ ）。
A. 8253定时/计数器禁止编程
B. 8253定时/计数器允许编程，并改变当前的计数过程
C. 8253定时/计数器允许编程，但不改变当前的计数过程
D. 8253定时/计数器允许编程，是否影响当前的计数过程随工作方式而变
1
分析：8253定时/计数器具有3个独立的16位计数通道，它们可以分别工作在6种不同的工作方式。有的工作方式在计数过程中，如果CPU装入新的初值，则将立即影响本次计数过程，如方式0、方式4；有的工作方式将等待本次计数过程结束后才有效，如方式2、方式3；而有的工作方式将由外部的触发信号触发后才有效 答：D
4. 当8353定时/计数器工作在（ ）下时，需要由外部脉冲触发开始计数。
A. 方式0 B. 方式1 C. 方式2 D. 方式3 E.方式4 F. 方式5 分析：8253的任何一种工作方式都是在写入计数初值后才开始计数。方式0、2、3和4是在写入计数初值后，立即开始计数过程。而方式1和方式5需要由外部触发脉冲触发启动才能开始计数，即所谓“硬件启动”。
答：B F
三、简答题
1．试述可编程定时/计数器8253的特点。
答：8253是一种可编程定时/计数器，有3个16位计数器，称为3个计数通道。每个计数通道有3个引脚──计数输入CLK，作为计时基准输入或计数脉冲输入；门控输入GATE，用作启动或禁止计数器工作；输出信号OUT，以相应的电平或脉冲波形指示计数的完成。8253有6种工作方式，不同的工作方式可以由方式控制字选择。8253有两种计数方式──二进制计数，计数范围为1～65536（写入计数初值0时，为65536）；十进制计数，计数范围为1～10000（写入计数初值0时，为10000）。在6种工作方式中，只有方式2和方式3的输出波形是连续波形。
2．试比较8253方式0与方式4、方式1与方式5有什么区别？
答：方式0为计数结束产生中断方式，方式4为软件触发选通方式。两种方式下的计数方式基本相同，门控信号GATE的作用也是相同的。两种方式的区别在于输出信号OUT的波形。在方式0下，当写入控制字时，OUT信号变为低电平，在计数期间内一直保持低电平，当计数到0时，输出才变为高电平，并且一直保持到重新装入初值和复位时为止。而方式4下，写入控制字时，OUT信号变为高电平，当计数到0时，输出维持一个时钟周期的负脉冲，再恢复为高电平。
方式1为可编程单稳脉冲方式，方式5为硬件触发选通方式。两种方式的区别在于输出信号OUT的波形。在方式1下，当写入控制字时，OUT信号变为高电平，并保持不变，在门控信号GATE出现上升之后的下一个时钟周期的下降沿，OUT信号变为低电平，并一直保持到计数到0时才恢复为高电平。而方式5下，写入控制字时，OUT信号变为高电平，并一直保持高电平，当计数到0时，输出维持一个时钟周期的负脉冲，再恢复为高电平。 四、应用题
例8-1 将8253的计数器1作为5ms定时器，设输入时钟频率为200kHz，试编写8253的初始化程序。设计数器1的端口地址为3F82H，控制口地址为3F86H。
解：(1) 计算计数初值n
计数初始值n与要求定时的时间t及时钟脉冲周期TCLK之间的关系是：
2
n ＝ t / TCLK＝t×CLK
已知输入时钟CLK频率为200kHz，则计数初值n为：
n＝5ms ×200kHz＝1000 (2) 确定控制字
按题意选计数器1，按BCD码计数，工作于方式0，由于计数初值n＝1000，D5D4应为11，于是8253的控制字为：01110001B=71H。
(3) 初始化程序如下：
MOV AL，71H ；置计数器1控制字 MOV DX，3F68H ；控制口地址 OUT DX，AL ；写入方式控制字 MOV DX，3F82H ；计数器1端口地址 MOV AL，00 ；先写低字节 OUT DX，AL
MOV AL，10H ；再写高字节 OUT DX，AL
例8-2 写出读8253的计数器2的16位计数器当前值的程序，设8253的端口地址为90H～93H。
解：要读8253计数器当前值，必须先发锁存命令，按8253的方式控制字规定，读计数器2的锁存命令为：
10 00 0000 = 80H 计数器号 锁存计数值 任意
程序如下：
MOV AL，80H ；发锁存命令 OUT 93H，AL
IN AL，92H ；读计数值低8位 MOV BL，AL
IN AL，92H ；读计数值高8位 MOV BH，AL
例8-3 在某产品包装流水线中，一个包装箱能装入24个罐。在装箱时，希望在流水线上每通过24罐时，流水线暂停4秒，等待封箱打包完毕，然后继续装箱。试用一片8253完成包装流水线控制中的定时和计数功能。假设8253端口地址为8CH～8FH，采用的时钟频率为2KHz。试说明实现方法，并编制8253的初始化程序。
(1) 分析
根据题意，有两个工作要做：一是对24罐计数；一是对4秒钟停顿定时，并且两者之间又是相互关联的。因此，可用8253的一个计数通道作为计数器，用于对24个罐的计数；用另一个通道作为定时器，定时时间为4秒。用作为计数器用的通道输出的负脉冲信号的上升沿，启动作为定时器用的通道定时4秒，同时使流水线暂停；用定时器的定时时间到的信号重新启动流水线。
3
(2) 实现方法
选用8253的计数通道1作为计数器，按方式2工作，使门控信号GATE＝1（高电平，允许计数），十进制计数，计数初值为24；计数通道2作为定时器，按方式1工作，十进制计数，时钟频率CLK2为2KHz，定时时间4秒。将通道1的输出端OUT1连到通道2的GATE2，即GATE2由通道1的输出OUT1控制。利用流水线的传感器得到的罐的计数脉冲，加到CLK1端，，当计数值达到23时，通道1的输出OUT1为低电平，在第24个罐通过流水线的传感器时，OUT1变高，使GATE2变高，计数通道2开始进行4秒钟的定时。OUT2的下降沿使流水线暂停，通道1也停止计数，经4秒钟后变高，其上升沿使流水线重新启动，继续工作，通道1又开始计数。
(3) 初始化程序
计数通道1：计数初值n＝24 方式控制字：01010101B＝55H
计数通道2：定时常数n＝t×CLK＝4s×2KHz＝8000 方式控制字：10110011B＝B3H
MOV AL，55H ；置计数器1方式控制字 OUT 8FH，AL ；写入方式控制字 MOV AL，24H ；写入计数初值24 OUT 8DH，AL
MOV AL，B3H ；置计数器2方式控制字 OUT 8FH，AL ；写入方式控制字 MOV AX，8000H ；写入计数初值8000 OUT 8EH，AL ；先写低字节 MOV AL，AH
OUT 8EH，AL ；再写高字节
本例是8253作计数器使用同时又作定时器使用，并且把计数器的结束信号去启动定时器的开始，两者相互作用。8253的这种组合在实际应用中很常见。
例8-4 采样频率可编程的数据采集系统设计。要求采样频率可选，并且采样次数也可选。 分析：
(1) 采样频率。可利用定时器的输出信号（OUT）作为A/D转换器的转换启动信号（START）进行控制。为此，把计数器0设置为方式2，其输出OUT0引脚连到A/D转换器的START上，作为转换启动信号（脉冲启动转换），进行采样。若设输入时钟频率CLK0＝F，计数初值为L，则输出信号OUT0的频率为F/L，这也就是A/D的采样频率
fAD＝F/L (8.2) (2) 采样持续时间的控制。把计数器1设置为方式1，其输出OUT1经非门反相后连到计数器0的门控信号GATE0上，作为采样定时控制，高电平允许采样，低电平禁止采样。另外，将计数器2设置为方式3，其输出OUT2作为计数器1的时钟（即计数器1、2为级联），对采样持续时间的定时进行调节。若设计数器1和计数器2的计数初值分别为M和N，则根据这两个计数器之间的关系（CLK1＝OUT2），可得采样持续时间
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