这篇blog是来记录如何理解和使用8253的！时间不多了！
假设你已经掌握了如何解决8255A的题目，那么如下图所示，你应该可以很轻松的解决左侧的连接：
接下来的所有工作就是处理右侧的连接。
首先，我们要知道8253的控制字，这样才能让他under our command.
8253有三个通道，记作计数器0，计数器1，计数器2。紧随着可以定义每个通道的读写方式，锁存，读低8位，读高8位，读写16位（其实是先读低8位再读高8位，所以编程时需要两次调用）。但这里不是重点，大部分编程8253的时候，都采用16位读写。
接下来的三位，用二进制定义了6种工作方式，方式0~5。最后1位定义了是否为BCD，如果是0，就是普通的2进制计数，如果是1，其实就是十进制计数。
将上述控制字输入控制字寄存器（和8255A一样）就可以逐个设置不同技术通道。当将端口地址换为技术通道0，1，2时，再输入的，就是计数初值，也叫时常数。另外两个信号，一个是CLK，时钟信号；一个是GATE，门信号。我们结合6种方式来依次学习。注意，我们先很快的知道，每个方式是什么意思。然后在后面，我会系统的归纳这六种方式，从而让人更容易理解和记忆。
方式0-计数中断
方式0是最简单的方式，当设置为方式0后，OUT会变为低电平。指定一个时常数例如5，OUT会持续5个周期的低电平。然后OUT再跳回高电平。所以如果输入时常数$N$，那么会得到低电平宽度为$N+1$的计数时钟，我们这里忽略了一些细节，但对初步的理解影响不大。
注意，方式0是在GATE=1时才计数，如果GATE在计数过程中等于0了，可以变向的延长时间。
我们可以把方式0想象成一个单纯的计时器，就像沙漏。
方式1-单稳负脉冲
这里要先解释什么是单稳脉冲，即在输入的激励下产生固定宽度的脉冲。输入一个不低于规定的最小宽度的脉冲后，单稳电路就输出一个用户事先设定宽度的脉冲。输入脉冲称为触发脉冲，一般由边沿触发。我们可以想象，如果要做这样一个单稳电路，是需要较为复杂的构造电阻，电容的，不能随意更改。所以8253的方式1可以通过编程，来灵活的修改输出脉冲的宽度。
所以，在方式1中，并不是一旦设置好方式和时常数，OUT就会有变化。（当然，写入控制字后OUT会变成高电平。）如上所说，触发是靠边沿的，这里是GATE的上升沿。所以，这其实是硬件触发的一种机制。当GATE触发一次后，下一个时间步，OUT就会进入低电平，持续时常数个周期。
注意，与方式0相比，方式0当维持了$N$个低电平后就会回去，之后除非手动装入时常数，否则就会“静止”。而方式1其实是在时常数归零后，自动装填了时常数。
我们可以把方式1想象成一个计数器，例如接在马路上的车辆计数器。有车经过，会产生单稳负脉冲，所以通过统计正脉冲的数量，就可以知道车辆数量。
方式2-分频脉冲
分频是一个重要的功能，我们的时钟信号往往是很高频率的，不容易满足我们宏观设计的需要。在方式2中，写入控制字，OUT变为高电平。然后，写入时常数后，开始计数，当计数器到1时，OUT变为低电平。然后再变回去。
全称，都需要GATE保持高电平，否则计数会停止。这样操作后，把$N-1$个高电平和剩下的1个低电平看作一个周期，信号的周期就变大了，频率就变小了，所以是分频。
显然，时常数在方式2中也被自动装填了。
方式3-方波发生器
方式3与方式2几乎完全一样，但从名字可以知道，方式3可以控制分频信号的占空比近似为50%（与方波一样），近似的原因是，时常数可能是奇数，仅此而已。
方式4-软件触发
软件触发，这个名字很令人困惑。换个角度思考，考虑前面4种工作方式，如何实现“让打印机10个CLK周期后工作”（选通信号低电平有效）这件事情。
如果用方式0，并不行，方式0是让OUT从高电平变为低电平，持续时常数个周期。同时，我也不能让方式0的激活时间变得“任意”，它是随开随用的。
方式1，是一段单稳态脉冲，也不行。方式2和3又都是分频的操作，也不能满足。
所以就有了方式4，一个“形式上与方式0”相反的功能。
简而言之，方式4是维持$N$个高电平，然后来一下低电平，来扮演选通信号。与方式0一样，它的时常数不能回填。（因为也不需要）
方式4应用于启动数据传输，打印等流程中。
方式5-硬件触发
与方式4对偶，方式5指的就是如何让外部触发一个事件。这里就是在GATE里做手脚了。很简单，输入控制字后，如果GATE迎来了一个上升沿，那么，OUT就开始等待$N$个周期，$N$个周期后变成低电平。
小结
我省略了大部分的冗余的内容，把6个方式介绍了进来。从上述6个方式来看，8253的工作方式可以归为两类：充当频率发生器，充当计数器。
充当频率发生器是方式2和方式3，对于方式2，OUT提供负脉冲，方式3，OUT提供方波。这两种方式下GATE信号需要始终为高。同时，计数初值会被自动装填，实现循环计数。
充当计数器类的是方式0，1，4，5。但启动计数器的方式有两种，一种是CPU把时常数写入相应通道后计数器开始工作，这称为软件启动。这种方式下，GATE需要始终保持高电平。另一种是只有GATE产生上升沿时，才开始工作，故称为硬件触发。同时， OUT的输出也分为两种，方式0和1输出的是负脉冲，方式4和5生成的是正电平。
我们可以总结如下图：
更精简的版本可以参照这个表格：
| 工作方式 | 启动方式 | OUT | 计数值 | 工作方式 | 启动方式 | OUT | 计数值 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 方式0 | 软件启动 | 负脉冲 | 一次有效 | 方式3 | 软件启动 | 方波 | 自动装填 |
| 方式1 | GATE上升沿 | 负脉冲 | 自动装填 | 方式4 | 软件启动 | 正电平 | 一次有效 |
| 方式2 | 软件启动 | 负脉冲（分频） | 自动装填 | 方式5 | GATE上升沿 | 正电平 | 自动装填 |
例题
下面给出两道例题，以便快速抓住重点。
晶体振荡电路输出频率为1MHz，要求利用8253的输出驱动一个发光二极管，1秒点亮，1秒熄灭的方式闪烁。设8253的通道地址为2881H-2887H的奇地址。
![](/images/8253_3.png style="max-width: 800px; max-height: 600px; width: auto; height: auto;")
这是8086最大方式，我们分析通道地址，2881H-2887H，得到0010 1000 1000 0xx1，实际上，$A_0$是1还是0在这里无关紧要（后面解释）。于是我们得以构建译码电路。
至于8253的右侧，这里涉及到级联的考点。考虑16位的时常数，在使用方式2和3时，它分频的倍数最大只能是$2^{16}=65536$倍，然而在这里，我们希望1MHz降频成0.5Hz，倍数是$2\times10^{6}$，这大于65536，所以需要两次分频。比如第一次倍数是1000，第二次是2000。
于是我们可以连接全部电路：
我们令时钟源作CLK1，然后将OUT0（分频后的）当作下一个CLK1，让Vcc作为高电平令GATE0，GATE1持续打开。最后得到OUT1。按上述连接后，整个代码流程非常简单：
1 | MOV DX, 2887H |
最后我们解释，为什么在连8255A和8253（8254）的时候，当8086奇地址时，我们只需要关注$\overline{\mathrm{BHE}}$，而不需要管$A_0$。在8086的设置中，只要$\overline{\mathrm{BHE}}$低电平有效，就会选通奇存储体（$D_{15}\sim D_8$），此时即可从奇地址取数据。如果$A_0$也是0，此时偶地址也可以被选通，如果数据对齐，可以一次取16位。如果$A_0$是1，那就只取高8位。然而8253和8255A都只有8个数据线，所以我们都会将他们与8086的$D_{15}\sim D_8$相连，这样，$A_0$无论接通与否，都不影响结果。
同理，选偶地址时，也只要保证$A_0$等于0即可，$\overline{\mathrm{BHE}}$有不有效无所谓。
下面我们看一道较为复杂的例题，这个题应该是理解里最为复杂的了。
在8086最大模式中，有一大功率外设，为了降低系统的整体功耗，该外设采用周期间歇性工作方式，每1s内工作50ms，即每工作50ms后自动进入休眠。因此为了确保系统正常运行，需每隔1s产生选通脉冲（选通脉冲如下图OUT2输出所示）对其进行唤醒。分配端口地址为261H，263H，265H，267H，尝试实现这一方案：
左侧的连线我们就不连了，和上面是一样的。
现在我们分析右边连线的操作。首先我们肯定需要一个周期为1s的时钟信号。所以自然的有一个级联的设置，这里使用计数器0和计数器1按照方式3（或2）进行分频，初值设为2000和1000。
然后，我们需要激活这个选通脉冲。注意，它每个1秒都要生成一个出来，所以我们不能选择方式0或方式4。因为他们不支持自动装填。再看这个唤醒脉冲的波形，是5ms高电平后产生一个选通脉冲，长达1ms。所以选择方式5。
这样，方式5，需要一个1ms为周期的时钟信号，第一步分频的结果正好可以用。那如何让方式5得以触发？因为方式5是硬件触发，需要GATE。我们需要让GATE每隔1秒产生一个上升沿。于是第二次分频的OUT1就可以满足这个要求了。
综上就有了上述连接，想通这个需要熟练掌握方式0~5，是比较复杂的。但看明白以后，编程实现就是简单的了：
1 | MOV DX, 267H |
最后，我们给出两种波形，来思考如何生成他们，以及和上面凌空出现的方式5做比较。
上面的波形，只要分频到合适的频率，只需用方式2即可实现。其中$1.5$ms是CLK的周期，即可。
下面的波形，其实可以在上面的基础上取反得到。但如果不允许添加额外的部件，可以用方式1来实现。
我们可以看到，哪怕上面用方式5的例题，其实也可以由方式2实现，但由于考察的时候，指定了8253的连接方式，于是就有了方式5的表演。如果让我们自己连，其实那个选通脉冲可以用一个很长的方式2来实现，因为显然，在不选通的时候，OUT就需要满足高电平。那方式2不就正合适？时常数也是宽裕的。
End
写的非常仓促，很麻，得去学模式识别了。
