8254芯片详解

首先8254的芯片引脚如下图：

8254中只有2、3方式输出周期性的波形，0、1、4、5方式则只输出单次波形。

0方式：当写入计数初值后，启动计数器开始计数，OUT信号变为低电平，并维持低电平至减法计数器的内容减到0时，停止工作，OUT信号变为高电平，并维持高电平到再次写入新的计数值，因此0方式输出单次波形。如下图为0方式输出的波形，计数初值为4：

需要注意的是，0方式是由软件启动，写入计数初值之后就开始计数，无需外加启动信号；计数结束，自动停止，无需外加停止信号。门控信号GATE用于允许或禁止计数，为1表示允许计数，为0表示禁止计数。

1方式：当写入计数初值后，再由GATE门信号启动计数，OUT变为低电平，每来一个CLK，计数器减1直到计数值减到0时，停止工作，OUT输出高电平，并维持高电平到GATE门信号再次启动。1方式输出单次波形。如下图为1方式输出的波形，计数初值为3：

需要注意的是，1方式是由硬件启动，GATE门信号用于计数过程的启动，即在GATE出现0->1的上升沿后开始计数；计数结束，自动停止，无需外加停止信号。

2方式：当写入计数初值后，启动计数器开始减1计数，直到减到1时，OUT输出一个宽度为时钟CLK周期的低电平，接着又变为高电平，即高：低=N-1:1（N为计数初值），且计数初值自动重装，开始下一轮计数，如此往复，不停地工作。2方式输出连续波形。如下图为2方式输出的波形，计数初值为3：

需要注意的是，2方式是由软件启动，写入计数初值之后就开始计数，无需外加启动信号；计数结束，不能自动停止，需外加停止信号。门控信号GATE用于允许或禁止计数，为1表示允许计数，为0表示禁止计数。

3方式：当写入计数初值后，启动计数器开始计数，OUT输出占空比为1:1或近似1:1的连续方波，且计数初值自动重装，开始下一轮计数，如此往复，不停地工作。3方式输出连续波形。当计数初值为偶数时，输出波形占空比为1:1，如下图(a)，高：低=1:1；当计数初值为奇数时，输出波形占空比为近似1:1，如下图(b)，高：低=3:2。

需要注意的是，3方式是由软件启动，写入计数初值之后就开始计数，无需外加启动信号；计数结束，不能自动停止，需外加停止信号。门控信号GATE用于允许或禁止计数，为1表示允许计数，为0表示禁止计数。

4方式：当写入计数初值后，启动计数器开始计数，OUT输出高电平，减1计数直到计数值减到0时，在OUT端输出一个宽度等于时钟CLK脉冲周期的负脉冲，并停止工作，然后OUT信号变为高电平，并维持高电平到再次写入新的计数值。4方式输出单次波形。如下图为4方式输出的波形，计数初值为5：

需要注意的是，4方式是由软件启动，写入计数初值之后就开始计数，无需外加启动信号；计数结束，自动停止，无需外加停止信号。门控信号GATE用于允许或禁止计数，为1表示允许计数，为0表示禁止计数。

5方式：当写入计数初值后，由GATE门信号启动计数，OUT输出高电平，减1计数直到计数值减到0时，在OUT端输出一个宽度等于时钟CLK脉冲周期的负脉冲，并停止工作，然后OUT信号变为高电平，并维持高电平到再次写入新的计数值。5方式输出单次波形。如下图为5方式输出的波形，计数初值为3：

需要注意的是，5方式是由硬件启动，GATE门信号用于计数过程的启动，即在GATE出现0->1的上升沿后开始计数；计数结束，自动停止，无需外加停止信号。

工作方式比较表：

用于初始化8254。下图为方式命令字格式以及代表的含义：

锁存命令是将当前计数值先锁存起来再读。锁存命令只有当要求读取当前计数值时才使用,因此不是程序中必须使用的。

格式如下：

可看到，锁存命令中有效的只有高4位，D7D6用来选择锁存的计数器，D5D4固定为00。

如下图，为微机系统配置在8254应用：

在微机中，82C54A 是CPU外部定时系统的支持电路，作为微机的系统资源,它的3个计数器通道在PC台式微机系统中的用途分别是：OUT0用做系统时钟中断，OUT1用做动态存储器定时刷新，OUT2用做发声系统音调控制，如上图。

为了实现上述应用功能，对系统配置的82C54A进行了相应的初始化和计数初值的设置，如下表。这些设置数据放在ROM-BIOS中，可以被用户使用，并且向上兼容。