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(简答题)

试说明8253芯片的六种工作方式。其时钟信号CLK和门控信号GATE分别起什么作用?

正确答案

可编程定时/计数器8253具有六种不同的工作方式,其中:
方式0:软件启动、不自动重复计数。在写入控制字后OUT端变低电平,计数结束后OUT端输出高电平,可用来产生中断请求信号,故也称为计数结束产生中断的工作方式。
方式1:硬件启动、不自动重复计数。所谓硬件启动是在写入计数初值后并不开始计数,而是要等门控信号GATE出现由低到高的跳变后,在下一个CLK脉冲的下降沿才开始计数,此时OUT端立刻变为低电平。计数结束后,OUT端输出高电平,得到一个宽度为计数初值N个CLK脉冲周期宽的负脉冲。
方式2:既可软件启动,也可以硬件启动。可自动重复计数。
在写入控制字后,OUT端变为高电平。计数到最后一个时钟脉冲时OUT端变为低电平,再经过一个CLK周期,计数值减到零,OUT又恢复为高电平。之后再自动转入计数初值,并重新开始新的一轮计数。方式2下OUT端会连续输出宽度为Tclk的负脉冲,其周期为N×Tclk,所以方式2也称为分频器,分频系数为计数初值N。
方式3:也是一种分频器,也有两种启动方式,自动重复计数。当计数初值N为偶数时,连续输出对称方波(即N/2个CLK脉冲低电平,N/2个CLK脉冲高电平),频率为(1/N)×Fclk。若N为奇数,则输出波形不对称,其中(N+1)/2个时钟周期高电平,(N-1)/2个时钟周期低电平。
方式4和方式5都是在计数结束后输出一个CLK脉冲周期宽的负脉冲,且均为不自动重复计数方式。区别在方式4是软件启动,而方式5为硬件启动。
时钟信号CLK为8253芯片的工作基准信号。GATE信号为门控信号。在软件启动时要求GATE在计数过程中始终保持高电平;而对硬件启动的工作方式,要求在写入计数初值后GATE端出现一个由低到高的正跳变,启动计数。

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