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1、1,7.4 可编程序中断控制器8259A,第七章 中断,一、8259A内部结构,8259A可编程中断控制器(PIC)可管理8级硬件中断，使用9片8259A构成主从级联形式，可管理64级中断。,1. 8259A内部结构,8259A的结构如图所示，由中断请求寄存器(IRR)、中断服务寄存器(ISR)、中断屏蔽寄存器(IMR)、优先权判别器(PR)、数据总线缓冲器、读写电路以及级联缓冲/比较器等组成。,(分为8部分),2,7.4 可编程序中断控制器8259A,一、8259A内部结构,3,各部分功能如下:,一、8259A内部结构,7.4 可编程序中断控制器8259A,4,一、8259A内部结构,7.4
2、 可编程序中断控制器8259A,5,一、8259A内部结构,7.4 可编程序中断控制器8259A,6,2. 8259A引脚信号,8259A是一个使用+5V电源的28脚双列直插芯片。,一、8259A内部结构,7.4 可编程序中断控制器8259A,7,一、8259A内部结构,7.4 可编程序中断控制器8259A,8,二、8259A的工作过程,1. 接收IR0IR7的请求，IRR对应位置1；,7.4 可编程序中断控制器8259A,9,二、8259A工作过程, ISR相应位置1；, IRR相应位清0。, 中断类型码送CPU；, 如果工作在自动结束方式，清ISR对应位。,7.4 可编程序中断控制器825
3、9A,10,三、8259A的工作方式,1. 设置优先级的方式, 全嵌套方式,固定优先级，0级最高，7级最低，其余类推，可响应更高级别的中断。, 特殊全嵌套方式,和全嵌套方式基本相同，只有一点不一样，就是在特殊全嵌套方式下，当处理某一中断时，如果有同级的中断请求，也会给予响应。一般用于级联的主片。,7.4 可编程序中断控制器8259A,11, 优先级自动循环方式,一般用在系统中多个中断源优先级相等的场合。在此方式下，优先级队列是变化的，一个设备执行中断后，其优先级自动降为最低。,三、8259A工作方式, 优先级特殊循环方式,和优先级自动循环方式比，只有一点不同，即在此方式下，开始的最低优先级由编
4、程决定。,7.4 可编程序中断控制器8259A,12,2. 屏蔽中断源的方式, 普通屏蔽方式,通过设置使中断屏蔽寄存器某一位置1，就屏蔽了某一级中断。, 特殊屏蔽方式,通过设置使IMR某一位置1，同时清零ISR的对应位，以便屏蔽本级，开放较低级。,三、8259A工作方式,6.4 可编程序中断控制器8259A,13,3. 结束中断的方式, 自动结束方式,三、8259A工作方式, 非自动结束方式, 一般中断结束方式,用于全嵌套方式，通过写OCW2，使其EOI=1，SL=0，R=0实现。这时ISR中优先权最高的位清0，结束当前正在处理的中断。,7.4 可编程序中断控制器8259A,14, 特殊中断结
5、束方式,用于非全嵌套方式，发特殊中断结束命令。写OCW2使其EOI=1，SL=1，R=0即可，此时由L2、 L1 、L0三位指出Isi。,三、8259A工作方式,级连方式下，一般不用中断自动结束方式，而用非自动结束方式。不管用那一种非自动结束方式，都必须连发两次中断结束命令，一次对主片，一次对从片。,7.4 可编程序中断控制器8259A,15,4. 连接系统总线的方式, 缓冲方式,在多片8259A级联的大系统中，8259A通过总线驱动器和系统总线相连，此即缓冲方式。,三、8259A工作方式, 非缓冲方式,单片8259A或一些不太大的系统中，8259A与系统总线直接相连，此即非缓冲方式。,7.4
6、 可编程序中断控制器8259A,16,5. 中断触发方式, 边沿触发方式,中断请求输入端的上升沿作为中断请求信号。, 电平触发方式,中断请求输入端的高电平作为中断请求信号。,三、8259A工作方式, 中断查询方式,利用软件查询中断源。,7.4 可编程序中断控制器8259A,17,四、8259A编程,8259A有两个端口地址，一个偶地址(A0=0)，一个奇地址(A0=1) ，并假定偶地址较低，奇地址较高。,8259A工作时先初始化，给8259A设置初始化命令字(ICWi)，然后8259A自动开始工作；工作过程中，可通过操作命令字(OCWi) 动态改变8259A的操作和控制方式。,7.4 可编程序
7、中断控制器8259A,18,1. 初始化命令字,四、8259A编程,8259A的初始化命令字共4个(ICW1ICW4)，其中ICW1和ICW2必须设置， ICW3级联时才需要， ICW4只在8086/8088系统中需要设置，其设置流程如右图所示。,初始化命令字必须按顺序写入。通常它在系统启动过程中即已完成，而且在系统整个工作期间保持不变。,7.4 可编程序中断控制器8259A,19,四、8259A编程, ICW1,芯片控制初始化命令字，写入偶地址端口(A0=0)，其格式如下：,7.4 可编程序中断控制器8259A,20,设置中断类型码，写入奇地址端口(A0=1)，其格式如下：,四、8259A编
8、程, ICW2,最低3位为IR的编码。,7.4 可编程序中断控制器8259A,21,四、8259A编程, ICW3,主/从片初始化命令字，只对级联方式有效，写入奇地址端口(A0=1)，其格式如下：, 对主片，说明IRi的连接情况。, 对从片，说明该片连到主片的哪个端。,7.4 可编程序中断控制器8259A,22,四、8259A编程, ICW4,方式控制命令字，8086/8088必须设置，写入奇地址端口(A0=1)，其格式如下：,7.4 可编程序中断控制器8259A,23,四、8259A编程,某系统中8259A单级使用，端口地址为80H，81H，初始化命令如下：,例：,MOVAL, 13H OU
9、T80H, AL MOVAL, 18H OUT81H, AL MOVAL, 0DH OUT81H, AL,;00010011:边沿触发,单片,需ICW4 ;ICW1 ;类型码为18H1FH ;ICW2 ;00001101:8086系统,非自动EOI，主片,缓冲方式,普通全嵌套 ;ICW4,7.4 可编程序中断控制器8259A,24,四、8259A编程,2. 操作命令字,8259A有3个操作命令字(OCW1OCW3)，在应用程序内部设置，可多次写入。设置时次序上没有严格要求，但端口有严格规定，OCW1为奇地址，OCW2和OCW3为偶地址。, OCW1,中断屏蔽命令字，写入奇地址端口(A0=1)，
10、其格式如下：,若某位为1，则该位中断请求被屏蔽。,7.4 可编程序中断控制器8259A,25,四、8259A编程, OCW2,优先级循环方式及中断结束方式命令字，写入偶地址端口(A0=0)，其格式如下：,EOI:中断结束方式位，为1则清ISR的对应位ISi,SL:决定L2、L1、L0是否有效，为1则有效，否则无效,7.4 可编程序中断控制器8259A,26,四、8259A编程, OCW3,写入偶地址端口(A0=0)，其格式如下：,7.4 可编程序中断控制器8259A,27,四、8259A编程,中断状态字的格式如下：,读IRR及ISR时，从偶地址端口读取。,若要读IMR，可通过输入指令，直接从奇
11、地址端口读取，而与OCW3无关。,7.4 可编程序中断控制器8259A,28,四、8259A编程,两个端口如何对应7条命令？,偶地址：ICW1，OCW2，OCW3,奇地址：ICW2，ICW3，ICW4，OCW1,按顺序，一定先有ICW1，然后决定：,ICW2，ICW3，ICW4,顺序 级联 D0,没有执行过ICW1的奇地址则为OCW1,7.4 可编程序中断控制器8259A,29,五、8259A应用举例,某系统中设置两片8259A实现中断控制，它们之间采用级联方式连接，如下图所示：,7.4 可编程序中断控制器8259A,30,IR0，IR5上引入外部中断请求，类型码分别为40H，45H，入口地址
12、分别为1000H:1050H， 1000H:2060H,IR2，IR3上引入外部中断请求，类型码分别为32H，33H，入口地址分别为2000H:5440H， 2000H:3620H,从8259A的INT连接主8259A的IR3,主片：,从片：,级联：,假设主片的端口地址为FFE8H，FFE9H，从片的端口地址为FFFAH，FFFBH。,先填写中断矢量表，然后分别对主、从片进行初始化操作。,思路：,五、8259A应用举例,7.4 可编程序中断控制器8259A,31,主8259A初始化程序段如下：,MOVAL, 11H MOVDX, 0FFE8H OUTDX, AL MOVAL, 40H INCD
13、X OUTDX, AL MOVAL, 08H OUTDX, AL MOVAL, 11H OUTDX, AL MOVAL, 0D6H OUTDX, AL MOVAL, 20H DECDX OUTDX, AL,;ICW1 ;ICW2 ;ICW3 ;ICW4 ;OCW1 ;OCW2,五、8259A应用举例,7.4 可编程序中断控制器8259A,32,从8259A初始化程序段如下：,MOVAL, 11H MOVDX, 0FFFAH OUTDX, AL MOVAL, 30H INCDX OUTDX, AL MOVAL, 03H OUTDX, AL MOVAL, 11H OUTDX, AL MOVAL, 0F3H OUTDX, AL MOVAL, 20H DECDX OUTDX, AL,;ICW1 ;ICW2 ;ICW3 ;ICW4 ;OCW1 ;OCW2,作业: 4、5、7题 8为思考题,五、8259A应用举例,7.4 可编程序中断控制器8259A,