《微机原理与接口》知识点第7章中断控制器8259

1、第7章 中断控制器,7.1 8259A概述,7.2 8259A的引脚信号、编程结构和工作原理,7.3 8259A的工作方式,7.4 8259A的初始化命令字和操作命令字,7.5 8259A使用举例,第7章 中断控制器8259A,重点: 1、8259A的编程结构和工作原理 2、8259A的初始化命令字、操作命令字 3、8259A的初始化流程和初始化编程 4、8259A的应用,7.1 8259A概述,一、中断控制器的功能,管理CPU外部的中断请求。 在多个中断源的系统中，接收外部的中断请求，并进行判断，将优先级最高的中断请求送CPU的INTR端。,1、一片8259A可管理8级中断。 可用9片825

2、9A芯片级连，构成64级中断系统。 2、可编程 3、只需一组5V电源,二、8259A的工作特点,7.2 8259A 的引脚信号、编程结构和工作原理,一、引脚信号,1、D7D0：数据线。,2、INT：中断请求线。,3、 ：中断应答信号。,4、 ：片选信号。,5、A0：端口选择信号。 和系统总线的A1相连。 习惯上，把A0 =0所对应的端口称为“偶端口”， A0=1所对应的端口称为“奇端口”。,9、CAS2CAS0：级连方式下指出具体从片。,10、 :主从片选择和驱动信号，双向信号。,8、IR7IR0：中断请求接收线。,用于启动数据总线驱动器,8259采用非缓冲方式工作，输入。,6、 ：读信号。,

3、7、 ：写信号。,8259采用缓冲方式工作，输出。,二、8位接口芯片和16位数据总线的连接问题,三、8259A的内部结构,双向三态缓冲器，8259与系统数据总线的接口。,1.接收片选信号； 2.接收内部端口选择信号。 3.接收读/写控制命令；,在级联方式主/从结构中，控制8259A的级联。,锁存中断请求信号 当IRi=1时， IRRi=1,设置中断请求的屏蔽信号 当IMRi=1时， IRi被屏蔽。,记录当前正在被服务的中断请求，包括尚未服务完而中途被更高优先级打断的中断。,识别中断请求信号的优先级。 一般处理原则：允许高级中断打断低级中断，不允许低级中断打断高级中断，也不允许同级中断互相打断。

4、,1.根据IRR和PR的判定结果，向CPU发中断请求信号 ； 2.接收来自CPU的中断响应信号，控制8259A进入中断服务状态。,四、 8259A的编程结构和工作原理,1、编程结构,外部中断请求,2、工作原理,7.3 8259A的工作方式,一、设置优先 级的方式,1、 全嵌套方式,特点：IR0优先权最高，IR7最低。 8259A默认工作方式。,2、特殊全嵌套方式,特点：可实现同级中断请求的特殊嵌套。 一般用于8259A级联的情况下。,系统中只有单片8259A时，通常采用全嵌套方式。系统中有多片8259A时，主片必须采用特殊全嵌套方式，从片可采用全嵌套方式。,3、优先级自动循环方式,特点：1.某

5、一中断源受到中断服务后，其优先权自动降为最低，而与之相邻的优先级升为最高； 2.该方式初始优先级队列： IR0、IR1IR6、IR7。,例：当前IR0优先权最高，IR7最低。当IR4、IR6同时有请求时，首先响应IR4。在IR4被服务后，IR4的优先权降为最低，而IR5升为最高。以下依次为IR6、IR7、IR0、IR1、IR2、IR3。,适用场合：系统中多个中断源优先级相等。,4、优先级特殊循环方式,与优先级自动循环方式的不同： 优先级自动循环方式：初始最高优先权固定为IR0； 优先级特殊循环方式：编程确定初始最低优先级。,例：编程时确定IR6为最低优先权，则IR7具有最高优先级。,二、 屏蔽

6、中断源的方式,1、普通屏蔽方式,特点：通过设置操作命令字（OCW1）设置IMR各位的状态，从而达到屏蔽或开放对应中断的目的。 若写入某位为“1”，对应的中断请求被屏蔽；为“0”则开放。,2、特殊屏蔽方式,适用场合：用于允许低级中断打断高级中断的场合。,特点：用屏蔽字对IMR中某一位置“1”时，会同时使ISR中对应位清“0”，这样就不但屏蔽了当前被服务的中断，同时真正开放了其他优先权较低的中断级。,三、结束中断处理的方式,1、中断自动结束方式,中断服务完成时，必须给8259A一个命令，使ISR中的相应位清“0”，表示该中断处理已经结束。,特点：系统一旦进入中断响应，8259A在第二个中断响应脉冲

7、到来后，自动将ISR中的对应位清“0”。,适用场合：系统中只有一个8259A，且多个中断不会嵌套的情况。,2、一般的中断结束方式,特点：发结束命令时，指令内不指定清除ISR中的哪一位，由8259A自动将最高优先级对应的ISR中非零位复位，结束当前正在处理的中断。,用于全嵌套方式。,3、特殊的中断结束方式,特点：在指令内指明要清除ISR中的某一位。,注意：在非自动中断结束方式下，如果在程序里不将ISR对应位清零，那么一般情况下，8259A将不再响应同级中断以及比它级别低的中断请求。,四、连接系统总线的方式,1、缓冲方式,特点：8259A通过总线驱动器和系统总线相连。 该方式用于8259A的级连系

8、统。,2、非缓冲方式,特点：8259A直接和系统总线相连。 该方式适于单片8259A或几片8259A级连的小系统。,五、引入中断请求的方式,1、边沿触发方式,特点：将中断请求输入端出现的上升沿作为中断请求信号。,2、电平触发方式,特点：将中断请求输入端出现的高电平作为中断请求信号。,3、中断查询方式,特点： 1.外设通过向8259A发中断请求信号要求CPU服务。 2.CPU内部的中断允许触发器复位。 3.CPU使用软件查询来确认中断源。,7.4 8259A的初始化命令字和操作命令字,一、8259A的初始化命令字（ICW）,1、ICW1：芯片初始化命令字,2、ICW2 ：设置中断类型码初始化命令

9、字,ICW2高五位与中断类型码的高五位相同。,注：该命令字必须写入“奇地址”端口，即A01。,3、ICW3 ：标志主/从片初始化命令字,注：该命令字必须写入“奇地址”端口，即A01。,从片8259,主片8259,4、ICW4 ：方式控制初始化命令字,二、初始化流程,设中断类型码,对初始化流程的几点说明, ICW1写入偶端口，ICW2ICW4写入“奇”端口 ICW1ICW4的设置次序固定 ICW1和ICW2必须设置，ICW3和ICW4根据实际情况 在级联时，主片和从片各设置ICW3,例：在含单片8259A的8086系统中，8259A的工作方式是：边沿触发，普通全嵌套方式，非缓冲方式，非中断自动结

10、束方式，中断类型码18H1FH。端口地址80H，82H。编写8259A的初始化程序。,解：1、确定初始化命令字,1）ICW1,2）ICW2,3）ICW4,2、初始化程序 MOV AL, 13H ；1011B OUT 80H, AL ；设置ICW1 MOV AL, 18H ；00011000B 00011111B OUT 82H, AL ；设置ICW2 MOV AL, 01H ；00000001B OUT 82H, AL ；设置ICW4,三、8259A的操作命令字,1、OCW1 ：中断屏蔽操作命令字,例：如果OCW101H，则引脚IR0上的中断请求 被屏蔽。,2、OCW2 ：设置优先级自动循环方

11、式和 中断结束方式操作命令字,R、SL、EOI组合产生的工作方式：,（1） R、SL、EOI001,一般的中断结束命令。,清除当前中断处理子程序对应的ISR位，使系统工作于优先级非循环方式下。,该命令常用于全嵌套方式。,例:设8259地址为80H和82H，一般中断结束命令: MOV AL , 20H ；0010 0000B OUT 80H, AL,（2） R、SL、EOI011,特殊的中断结束命令。,在非全嵌套方式下，无法确定哪一级中断最后被响应，用L2L1L0指出清除ISR的哪一位。,设清除ISR4，则： MOV AL , 64H ；0110 0100B OUT 80H, AL,（3） R、

12、SL、EOI101,自动循环中断结束命令。,清除当前中断处理子程序对应的ISR位，使系统按优先级循环方式工作，但当前优先级顺序左移一位。,MOV AL , 0A0H ；1010 0000B OUT 80H, AL,设当前最高级为IR5，程序执行后，清除ISR5，优先级顺序为：IR6 IR7 IR0 IR5 。,（4） R、SL、EOI111,设置一般中断结束和优先级特殊循环命令。,清除当前中断处理子程序对应的ISR位，使系统最低优先级为L2L1L0所指定的值。,MOV AL , 0E2H ；11100010B OUT 80H, AL,设当前最高级为IR5，程序执行后，清除ISR5，优先级顺序为

13、：IR3 IR7 IR0 IR2 。,（5） R、SL、EOI100,设置中断优先级自动循环方式。,MOV AL , 80H ；10000000B OUT 80H, AL,（6） R、SL、EOI000,结束中断优先级自动循环方式。,MOV AL , 00H ；00000000B OUT 80H, AL,（7） R、SL、EOI110,设置优先级特殊循环方式。,使系统最低优先级为L2L1L0所指定的值。,MOV AL , 0C6H ；11000110B OUT 80H, AL,系统优先级顺序为：IR7 IR0 IR1 IR6 。,（8） R、SL、EOI010,OCW2无意义。,3、OCW3,

14、查询字格式：,MOV AL , 0CH ；00001100B OUT 80H, AL ；设查询命令 IN AL, 80H TEST AL, 80H JNZ IRI ；ZF0，则I1，转入由IRI指出的中断处理子程序,例：设8259A的地址为80H和82H。,（1）编程读ISR,MOV AL, 0BH ;00001011B OUT 80H, AL IN AL, 80H,（2）编程读IRR,MOV AL, 0AH ;00001010B OUT 80H, AL IN AL, 80H,（3）编程读IMR,IN AL, 82H,7.5 8259A使用举例,例1、在8086非缓冲系统中扩展一片8259A，

15、采用普通全嵌套工作方式，不用中断自动结束方式，中断请求边沿触发，中断类型码为50H57H，只开放中断IR0和IR7。设8259A的地址为80H和82H，IR0对应的中断处理子程序的入口地址为1000H:2000H，IR7对应的中断处理子程序的入口地址为1000H:3000H。 （1）写出8259A的初始化程序。 （2）写出将中断向量填入中断向量表的程序。 （3）编写采用中断结束命令结束中断的程序。,解：(1)确定初始化命令字,1）ICW1,2）ICW2,3）ICW4,MOV AL, 13H ;1011B OUT 80H, AL ;设ICW1 MOV AL, 50H ;50H57H OUT 82

16、H, AL ;设ICW2 MOV AL, 01H ;0000 0001B OUT 82H, AL ;设ICW4 MOV AL, 7EH ; 0111 1110B OUT 82H, AL ;设OCW1,(2) 初始化程序：,XOR AX, AX MOV DS, AX ;设段地址 MOV AX, 2000H MOV WORD PTR140H , AX MOV AX, 1000H MOV WORD PTR142H , AX ;装配IR0对应的中断向量 MOV AX, 3000H MOV WORD PTR15CH , AX MOV AX, 1000H MOV WORD PTR15EH , AX ;装配IR7对应的中断向量 STI,(3) 装配中断向量的程序：,MOV AL, 20H ;0010 0000B OUT 80H, AL ;设0CW2,(4)采用中断结束命令结束中断的程序:,习题,2、IBM-PC微型计算机内，8259A的工作方式是：单片工作，电平触发，普通全嵌套，非缓冲方式，非中断自动结束方式。中断类型28H2FH。端口