微机原理与接口技术的问题

Question

已知8253各端口地址分别为200H、201H、202H和203H，CLK0接有1MHz的时钟，OUT0接通道1时钟输入CLK1，现有OUT1输出一个高电平为200ms、低电平为1ms的连续信号，编写初始化程序。
求一个有解释的初始化程序每一步怎么来的，学不明白这块儿

Answer 1

在编写8253定时器的初始化程序时，需要考虑以下几个步骤：

步骤1：设置定时器模式
步骤2：设置计数器初值
步骤3：启动定时器

步骤1：设置定时器模式

定时器模式是指8253的三个计数器如何工作。8253有6种模式，每个模式下，计数器的工作方式都不同。在本例中，我们需要使用模式3来产生一个方波输出。模式3是工作在方波发生器模式下的计数器，当计数器计数到0时，会将输出状态取反。因此，我们需要将计数器初始化为一个非零值，以使计数器在计数到0之前保持输出为高电平状态。

8253的控制字寄存器是一个8位寄存器，其中包含了定时器模式、计数器选择和读/写等信息。我们需要将控制字写入端口200h以设置定时器模式。

进行举例，在本例中，我们需要使用控制字

00110110b

控制字的各位含义如下

bit 7-6: 00 (选择计数器0)
bit 5-4: 11 (选择模式3)
bit 3  : 0  (不启用BCD计数)
bit 2-0: 110 (写入计数器初值的方式为先低位后高位)

我们可以将控制字写入端口200h，代码如下：

mov al, 00110110b
out 200h, al

步骤2：设置计数器初值

计数器初值是指计数器需要计数的值，也就是在计数器计数到0之前需要计数的次数。在本例中，我们需要产生一个高电平为200ms、低电平为1ms的方波。因此，我们需要计算出计数器需要计数的次数。

计数器的计数频率由时钟输入频率决定。在本例中，时钟输入频率为1MHz，也就是计数器每秒钟需要计数1000000次。因此，我们可以先计算出需要产生多长的方波周期，再计算出计数器需要计数的次数。

一个完整的方波周期为：

200ms + 1ms = 201ms

因此，每秒钟需要产生的方波周期数为：

1s / 201ms = 4.975s^-1

每个方波周期需要计数的次数为：

1000000 / 4.975 = 200803

因为计数器是16位的，所以我们需要将计数器初值设置为：

65536 - 200803 = 45333

然后，我们可以将计数器初值写入端口202H，代码如下

mov ax, 45333
out 202h, al      ; 先写入低位
mov al, ah
out 202h, al      ; 再写入高位

步骤3：启动定时器

在完成了定时器模式和计数器初值的设置后，我们需要启动计数器，使其开始计数。我们可以使用控制字的bit 4来控制计数器的启动。

我们需要将控制字的bit 4设置为1，以启动计数器。因此，我们可以先将控制字读出来，再将bit 4设置为1，最后将修改后的控制字写回端口200h，代码如下：

in al, 200h        ; 读取控制字
or al, 00010000b   ; 启动计数器
out 200h, al       ; 写回控制字

到这里，我们已经完成了8253定时器的初始化程序。将以上三个步骤的代码整合起来，我们得到的完整的初始化程序如下：

; 8253定时器初始化程序

mov al, 00110110b   ; 设置定时器模式
out 200h, al

mov ax, 45333       ; 设置计数器初值
out 202h, al        ; 先写入低位
mov al, ah
out 202h, al        ; 再写入高位

in al, 200h         ; 读取控制字并启动计数器
or al, 00010000b
out 200h, al

这个程序可以在8086或类似的x86处理器上运行，通过向8253的端口写入指定的数据，设置8253定时器的模式和计数器初值，然后启动计数器，使其按照指定的频率进行计数和输出。

希望对你能有所帮助