定时计数器8253工作方式特点的实验教学法探讨

　　0 引言

　　定时/计数器是《微机原理与应用》课程中一个重要的章节，因为它在计算机内部有充当日时钟、动态存储器的刷新及扬声器发声等三种功能，所以，各种相关的材都把定时/计数器芯片8253的6种工作方式及相关特点讲解得比较细致，但都没有提及到实验环节中该如何验证每一种工作方式的特点，这使得老师在逐一讲解各种方式具有的繁琐特点时，学生早已失去了学习兴趣。针对这一现状，结合多年的教学和实验经验，本文总结出了一套验证各种方式特点的实验方案，对帮助学生理解和快速记忆各种工作方式特点起到了积极的促进作用。

　　1 8253比较难理解的几个知识点

　　8253芯片内部有三个相互独立的定时计数器通道，每一通道都有6种工作方式，每一种工作方式都有各自不同的特点，例如写入控制后OUT引脚电平的变化、GATE引脚的作用及计数期间OUT输出的波形等，在讲解这些方式相互的特点和区别时，将面临以下几个难点：1)实验中该如何验证控制字刚刚写完时OUT引脚电平的变化;2)验证GATE引脚的作用;3)验证CLK是在下降沿而不是上升沿减一计数;4)验证在计数过程中用软件又写入了新的初始值后的计数情况;5)如何在实验中演示每来一个CLK后，减一或减二计数的过程。其中，第一个难点在实验中验证最不容易理解。

　　2 各种工作方式的实验验证方案

　　8253每一种工作方式都有各自不同的特点，教学过程中，如果仅仅机械地讲解各种方式的时序图，很容易使学生产生厌烦心理，对不同方式时序波形的区别，学生也容易混淆。针对这些问题，本文介绍一种实验教学法，既可以使学生产生兴趣、认真听讲，又能使学生在实验环节很容易得到验证，获得了学生的一致好评。由于方式较多，且方式之间也有一定的相似性，这里只重点介绍方式0和3，其余方式的验证方案都类似。

　　假设实验中定时计数器占用地址范围为280H～283H;OUT引脚连接的LED灯输入高电平时LED灯亮，低电平时LED灯熄灭;GATE引脚连接到开关量输出端;CLK引脚接单脉冲发生器。

　　2.1 写入控制字后out电平变化的验证

　　我们以方式0的时序波形图(如图1所示)，介绍在实验中验证写入控制字时的OUT引脚电平变化。图中在写完控制字CW(Control Word)后，即 的上升沿时刻，OUT引脚由高电平变成了低电平，若OUT原来输出的是低电平(图中水平虚线)，则OUT维持低电平不变。如果将源程序经过汇编、链接生成的可执行文件直接运行，虽然OUT引脚连接的LED灯也有从亮到灭的变化，但并不能说明是在刚刚写完控制字时引起的。