8254 可编程计数／定时芯片简介： 本接口卡采用 8254 可编程计数／定时器芯片完成对外部脉冲信号的各种处理。8254 芯片内部具有三个独立的 16 位计数器，它可用程序设置成多种工作方式，按十进制计数或 二进制计数，最高计数速率可达 10MHz。8254 能用于多种应用场合，例如外部事件计数器、 可编程方波频率发生器、分频器、实时时钟以及程控单脉冲发生器等。 本接口卡的功能组成非常灵活，通过跨接插座的不同连接方式，可以使 8254 的时钟输 入端 CLK 与被测现场信号相连，或者与卡上基准时钟相连，也可以将二至三级计数器串连 使用。对于 8254 的启停控制端 GATE，同样可以通过跨接插座的选择，使其或者受程序的 控制或者设置为外部控制。 8254 的全部功能是由 CPU 编程设定的。CPU 通过输出指令给 8254 装入控制字，从而设 定其功能。8254 控制字格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD 各位的功能见表 1～表 4： 表 1 SC1、SC0 － 计数器选择 SC1 SC0 0 0 0 1 1 0 1 1 选择计数器 选择 0# 选择 1# 选择 2# 使用方法参见 8254 使用说明 表 2 RL1、RL0－CPU 读／写操作 RL1 RL0 0 0 0 1 1 0 1 1 操作类型 计数器封锁操作 读／写计数器低 8 位 读／写计数器高 8 位 先读／写低 8 位，后读／写高 8 位 表 3 M2、M1、M0 －工作方式选择 M3 M2 M1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 计 数 工 作 方 式 方 式 0 方 式 1 方 式 2 

0 1 1 1 0 0 1 0 1 方 式 3 方 式 4 方 式 5 表 4 BCD－计数方式选择 BCD 0 1 数 码 形 式 十六位二进制计数 四位十进制 ( BCD ) 码计数 8254 的三个计数器是独立的 16 位减法计数器。计数器的工作方式由工作方式寄存器确 定。计数器在编程写入初始值后，在某些方式下计数到 0 后自动预置，计数器连续工作。CPU 访问计数器时，必须先设定工作方式控制字中的 RL1、RL0 位。计数器对 CLK 计数输入端的 输入信号进行递减计数。选通信号 GATE 控制计数工作的进行，其功能如表 5 所示。 表 5 选通信号 GATE 的功能 低电平或进入低电平 上 升 边 沿 方式 0 禁止计数 ---- 高 电 平 允许计数 方式 1 ---- 1. 初 始 化 和 计 数 ---- 2.下一个时钟后清除输出 方式 2 1. 禁 止 计 数 1. 重 新 装 入 计 数 器 允许计数 2.使输出立即变为高电平 2.启动计数 方式 3 1. 禁 止 计 数 初始化和计数 允许计数 2.使输出立即变为高电平 方式 4 禁止计数 计数未结束时初始化和计数 允许计数 方式 5 ---- 初始化和计数 ---- 8254 的三个计数器按照各工作方式寄存器中控制字的设置进行工作。可以选择的工作 方式有六种。这六种方式是： 方式 0：计数结束时中断。编程后自动启动，计数器减 1 计数，计数到终点(减至 0 )后输出 高电平，可用于中断请求信号，GATE 为低电平时停止计数，回到高电平后继续往 下计数。再次启动要重新装入计数值或重新编程。 方式 1：可编程单脉冲输出。GATE 上升沿进行初始化并开始计数。输出低电平的宽度等于计 数时间。单脉冲输出可用 GATE 上升沿多次触发。 方式 2：比率发生器。编程后重复地循环计数。计数到终点时输出一个时钟周期宽度的低电 平脉冲，自动初始化后继续计数。用 GATE 的上升沿初始化，并开始计数。GATE 为 低电平时停止计数。 方式 3：方波发生器。这种方式是在编程后重复地循环计数，输出波形为方波。如果初始计 数值为偶数，每个时钟输入脉冲使计数器减 2，达到计数终点时输出电平改变。如 果初始计数值为奇数，则输出高电平 时第一个时钟输入脉冲使计数器减 1，随后 每个输入脉冲使计数器减 2；输出为低电平时第一个时钟输入脉冲使计数器减 3， 随后每个输入脉冲使计数器减 2，到达计数终点时输出电平改变，计数器自动初始 化后继续计数。用 GATE 的上升沿初始化并开始计数，GATE 为低电平时停止计数。 方式 4：软件启动选通脉冲输出。编程后自动启动，计数到终点后输出一个时钟周期的低电 平脉冲。用 GATE 的上升沿初始化并开始计数，GATE 为低电平时停止计数。 

方式 5：硬件启动选通脉冲输出。编程后，等待 GATE 上升沿进行初始化并开始计数，计数 到终点后输出一个时钟周期的低电平脉冲，计数器开始计数后不受 GATE 信号电平的影响， 这种选通脉冲的输出可用 GATE 的上升沿多次触发。在工作方式控制字中，如果设置计数器 锁存操作，则该控制字中工作方式选择位 M1、M0 和计数方式选择位 BCD 无效。即设置锁存 操作时不影响计数器的工作方式，计数器锁存操作，是在计数器计数过程中，在不影响正在 进行的计数操作的条件下，把当前的计数值锁存到寄存器，供 CPU 读取，这时在工作方式 控制字中，SC1、SC0 指定要锁存的计数器，RL1、RL0＝00 表示锁存操作，其余 4 位无效，计 数器按原来设定的方式工作。