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Intel 8253 - 可程式設計間隔定時器
Intel 8253 和 8254 是可程式設計間隔定時器 (PTI)，專為微處理器設計，使用三個 16 位暫存器執行計時和計數功能。每個計數器有兩個輸入引腳，即時鐘和門，還有一個“OUT”輸出引腳。要操作計數器，需要在其暫存器中載入一個 16 位計數。根據命令，它開始遞減計數，直到達到 0，然後它生成一個脈衝，可用於中斷 CPU。
8253 和 8254 的區別
下表區分了 8253 和 8254 的特性：
| 8253 | 8254 |
|---|---|
| 其工作頻率為 0 - 2.6 MHz | 其工作頻率為 0 - 10 MHz |
| 它使用 N-MOS 技術 | 它使用 H-MOS 技術 |
| 不支援讀回命令 | 支援讀回命令 |
| 不能交錯讀取和寫入同一個計數器。 | 可以交錯讀取和寫入同一個計數器。 |
8253/54 的特性
8253/54 最突出的特性如下：
它具有三個獨立的 16 位向下計數器。
它可以處理從 DC 到 10 MHz 的輸入。
這三個計數器可以程式設計為二進位制或 BCD 計數。
它幾乎相容所有微處理器。
8254 有一個強大的命令，稱為讀回命令，允許使用者檢查計數值、程式設計模式、當前模式和計數器的當前狀態。
8254 架構
8254 的架構如下：
8254 引腳描述
以下是 8254 的引腳圖：
在上圖中，有三個計數器、一個數據匯流排緩衝器、讀/寫控制邏輯和一個控制暫存器。每個計數器有兩個輸入訊號 - 時鐘和門，以及一個輸出訊號 - OUT。
資料匯流排緩衝器
它是一個三態、雙向、8 位緩衝器，用於將 8253/54 介面到系統資料匯流排。它具有三個基本功能：
- 程式設計 8253/54 的模式。
- 載入計數暫存器。
- 讀取計數值。
讀/寫邏輯
它包括 5 個訊號，即 RD、WR、CS 和地址線 A0 & A1。在外設 I/O 模式下，RD 和 WR 訊號分別連線到 IOR 和 IOW。在儲存器對映 I/O 模式下，這些連線到 MEMR 和 MEMW。
CPU 的地址線 A0 & A1 連線到 8253/54 的 A0 和 A1 線，CS 連線到解碼地址。控制字暫存器和計數器根據 A0 & A1 線上的訊號進行選擇。
| A1 | A0 | 結果 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 計數器 0 |
| 0 | 1 | 計數器 1 |
| 1 | 0 | 計數器 2 |
| 1 | 1 | 控制字暫存器 |
| X | X | 無選擇 |
控制字暫存器
當 A0 & A1 線為邏輯 1 時訪問此暫存器。它用於寫入命令字，該命令字指定要使用的計數器、其模式以及讀或寫操作。下表顯示了各種控制輸入的結果。
| A1 | A0 | RD | WR | CS | 結果 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 寫入計數器 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 寫入計數器 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 寫入計數器 2 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 寫入控制字 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 讀取計數器 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 讀取計數器 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 讀取計數器 2 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 無操作 |
| X | X | 1 | 1 | 0 | 無操作 |
| X | X | X | X | 1 | 無操作 |
計數器
每個計數器由一個單一的 16 位向下計數器組成，可以以二進位制或 BCD 方式操作。其輸入和輸出由控制字暫存器中儲存的模式選擇配置。程式設計師可以讀取任何三個計數器的內容，而不會影響正在進行的實際計數。