8253的工作方式
$ H, x9 F; w- w! J 8253共有6种工作方式，下面分别说明每一种方式的要点。
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1．方式0——计数到终点输出变为高电平
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当将某计数器设置成方式0后，其输出OUT变低电平，装入初值后，仍保持低电平。门控为高电平开始计数。每来一个计数脉冲CLK，计数器的值减1，当计数到达终点即计数器的值变成0时，OUT变为高电平。在计数期间可用门控信号暂停计数(即门控为低电平时，计数暂停)。
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图6．20所示是方式0的波形示意图。其中丽是表示初始化时执行输出指令所发的写信号，CW表示写控制字，LSB表示写计数初值(一般情况下，写初值应有两个负脉冲，第一个送低8位，第二个送高8位。这里是为了波形简洁，只画了一个)。
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( R) H3 I' E7 y# f# B/ p4 o 输出端OUT由低变高可以用来作为中断请求信号(正是由于这种作用，许多教材中称方式0为完成计数时中断)，也可作为查询信号，也可直接去控制某个操作，如让某个开关动作。
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2．方式1——可编程单稳
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所谓单稳，是指这样的电路，它有两种状态，但只能稳定在一种状态。在一定的外界作用下，它能从这一种状态进入到另一种状态，但经过一定时间后，又自动恢复到原来的状态。
/ V$ v& q0 x! J4 a6 f) Z: E( y! H这个时间参数一般是由外加电阻、电容的值决定的。8253的方式1就是模拟单稳电路，其处于非稳定状态的时间可通过程序进行设置。
" D/ E5 L/ e! d( X) F! N 一旦8253的某计数器被设置成方式1后，其OUT变高电平，装入初值后，仍保持高电平，等待门控上升沿到来。门控为电平高后的第一个CLK下降沿时0UT变低电平，初值又被重新装入一次，并开始计数，每来一个计数脉冲，计数器的值减1。当减到0时OUT变高电平。此后门控的上升沿可再次启动此过程。图6．21方式1的波形如图6．21所示。
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从图中可看出，门控上升沿的到来使得OUT开始输出负脉冲(这种现象叫触发)，其宽度为CLK的周期乘以预置值。如果在负脉冲期间，即计数未到达终点，GATE再来一个上升沿，则再次赋初值，重新开始计数。这样做可加宽负脉冲的宽度，如图6．22所示。这种现象叫单稳的再触发。74系列TTL集成电路中就有这样的可再触发单稳，如74LSl23。8253的方式1比硬件电路用起来更灵活、更方便。
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3．方式2——分频脉冲发生器(分频器)
) {7 ~/ c! ?3 k2 F* K 方式2用来对输入脉冲(即计数脉冲CLK)N分频(N为预置的初值)，在输出信号周期中低电平的时间为一个CLK周期。
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设置此方式后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数，减到1时OUT变低电平。
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经过一个CLK周期，OUT恢复高电平，且计数器又自动装入初值，重新开始计数。如此循环下去。如图6．23所示是工作在方式2的示意图。在上述过程中GATE应一直保持高电平。
" W+ p& D1 S2 T! I若GATE变低电平将禁止计数，并使输出为高电平。在GATE再次变高电平时，计数器将重新装入预置的初值，并开始计数。
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4．方式3——方波发生器
' a, w5 ?2 v8 ~6 f6 E方式3类似于方式2，输出是周期性的。不同的是方式3输出方波。如果预置的初值N为偶数，则输出周期中高电平和低电平的宽度相等；如果N为奇数，则输出周期中高电平比低电平多一个CLK周期的时间，当N相当大时，也可认为是方波。当然，一般采用方式3时，置初值为偶数。
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设置成方式3后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数。如初值为偶数，每个CLK使计数器减2，计到终点改变电平。如初值为奇数，则输出为高电平时第一个CLK使计数器减1，随后每个CLK使计数器减2；输出为低电平时第一个CLK使计数器减3，随后每个CLK使计数器减2。每当计数到终点都会改变电平，初值又被重新装入，并开始计数。如此循环下去，如图6．24所示。和方式2一样，GATE变低可暂停计数。
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( v- Z1 p" b8 Y 5．方式4——软件触发选通
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设置成方式4后，OUT变高电平，写入计数值后自动开始计数(所以称之为软件触发)，计数到终点输出一个CLK周期的低电平脉冲。GATE变低可暂停计数，用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。
5 w6 J; @8 Y& x8 V( t0 o( C 6．方式5——硬件触发选通
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设置成该方式后，OUT变高电平，写入计数值后需等待GATE上升沿的到来才开始计数(所以称之为硬件触发)。计数到终点也输出一个CLK周期的低电平脉冲。计数过程中不受GATE电平的影响。此后，用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。
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7．工作方式小结
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8253有六种工作方式，每一种方式都有自己的特点。下面简单做一比较，找出它们的共性和个性。
. N1 f& v- P, Y3 p2 V$ c9 [ ①在六种工作方式中，只有方式0在写入控制字后OuT变为低电平，其他5种方式都在写入控制字后OUT输出高电平。
6 g |; Z9 Y/ M7 _ ?& H ②预置值N与输出波形的关系见表6．8。表中有几处“N l”，这里加1是考虑到预置的初值需要一个计数脉冲才能装入。当然，对其他方式初值的装入也都需要一个CLK脉冲，只是这一个CLK在输出中不必加以考虑，因为方式1要考虑的是单稳负脉冲的宽度，而方式2，3初值的装人只影响第一个周期。
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③方式2，4，5有相同之处，即计数到终点，都输出宽度为1个CLK周期的低电平脉冲。
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其主要不同点为：方式2为自动启动，重复进行计数及输出低电平脉冲的过程；方式4也为自动启动，但仅输出一个低电平脉冲；方式5需等待GATE上升沿的到来才开始计数，也只输出一个低电平脉冲。
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④方式2和方式3也有相同之处，即都输出周期性信号，每当计数到终点，初始化时预置的初值都会被自动重新装入(减1计数器)。
4 G/ Z& [' u! ^, r, w 上面的工作方式说明主要强调了8253的计数功能。实际上，如果计数脉冲的频率是一定的，那么其定时功能也就显而易见了。
