《8259中断控制器实验》的实验报告

v1.0可编写可更正实验六8259中断控制器实验实验目的学习中断控制器8259的工作原理。掌握可编程控制器8259的应用编程方法。实验设备PC微机一台、TD-PIT+实验系一致套。实验内容单中断应用实验编写中断办理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断央求，在显示器上显示一个字符。编写中断办理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断央求，在显示器上显示“Hello”，中断5次后退出。2．扩展多中断源实验利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断央求进行办理。实验原理1.8259控制器的介绍1v1.0可编写可更正中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、鉴识中断源以及供应中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断央求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，经过多片8259A的级连，能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括：1）记录各级中断源央求，2）鉴识优先级，确定可否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU传达中断种类号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。8259A的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。8259A的编程就是依照应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示，OCW1-OCW3各命令字格式如图6-3所示，其中OCW1用于设置中断障蔽操作字，OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字，OCW3用于设置和撤掉特别障蔽方式、设置中断盘问方式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。图6-18259内部结构和引脚图2v1.0可编写可更正图6-2（a）ICW1格式图6-2（b）ICW2格式图6-2（c）ICW3格式图6-2（d）ICW4格式3v1.0可编写可更正图6-3OCW命令字格式2．8259寄存器及命令的控制接见在硬件系统中，8259仅占用两个外设接口地址，在片选有效的情况下，利用A0来寻址不同样的寄存器和命令字。对寄存器和命令的接见控制如表6-1所示。表6-18259寄存器及命令的接见控制A0D4D3读信号写信号片选操作0010读出ISR,IRR的内容1010读出IMR的内容000100写入OCW2001100写入OCW301×100写入ICW11××100写入OCW1，ICW2，ICW3，ICW43.PC微机系统中的8259在80x86系列PC微机系统中，系统中包括了两片8259A中断控制器，经级连可以管理15级硬件中断，但其中部分中断号已经被系统硬件占用，详尽使用情况如表6-2示。4v1.0可编写可更正两片8259A的端口地址为：主片8259使用020H和021H两个端口；从片使用0A0H和0A1H两个端口。系统初始化两片8259的中断央求信号均采用上升沿触发，采用全嵌套方式，优先级的排列次序为0级最高，依次为1级、8级～15级，尔后是3级～7级。在扩展系统总线上的INTR对应的中断线就是PC机保留中断其中的一个。对INTR中断的初始化PC机已经完成，在使用时主若是将其中断障蔽打开，更正中断向量。表6-2PC微机系统中的硬件中断中断号功能中断向量号中断向量地址主8259AIRQ0日时钟/计数器008H0020H～0023H主8259AIRQ1键盘09H0024H～0027H主8259AIRQ2接从片8259A0AH0028H～002BH主8259AIRQ3串行口20BH002CH～002FH主8259AIRQ4串行口10CH0030H～0033H主8259AIRQ5并行口20DH0034H～0037H主8259AIRQ6软盘0EH0038H～003BH主8259AIRQ7并行口10FH003CH～003FH从8259AIRQ8实时钟70H01C0H～01C3H从8259AIRQ9保留71H01C4H～01C7H从8259AIRQ10保留72H01C8H～01CBH从8259AIRQ11保留73H01CCH～01CFH从8259AIRQ12保留74H01D0H～01D3H从8259AIRQ13协办理器中断75H01D4H～01D7H从8259AIRQ14硬盘控制器76H01D8H～01DBH从8259AIRQ15保留77H01DCH～01DFH实验说明及步骤单中断应用实验本实验要求使用总线上INTR中断央求线完成一次单中断应用实验。中断办理程序完成在屏幕上显示字符“9”。实验前先运行CHECK程序，获取INTR所对应的中断号、相应的初始化命令字寄存器ICW及操作命令字寄存器OCW的地址、开障蔽的命令字、中断矢量地址和PCI卡中断控制寄存器INTCSR的地址。获取这些信息后就可以开始设计实验了。参照程序流程如图6-5所示。5v1.0可编写可更正实验步骤以下。确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。第一运行CHECK程序，查察INTR中断号及相关信息。参如实验流程图编写程序，尔后编译链接。将单次脉冲单元的KK1+连接到系统总线上的INTR。运行程序，按动KK1+按键，观察中断可否产生。2．扩展多中断源实验利用实验平台上的8259控制器，可以对总线上的INTR进行扩展。将8259的INT连接到INTR，8259的8路中断央求线IR0～IR7就成了单一INTR中断央求线的扩大。这8路中断源共用INTR的中断矢量，共用INTR的中断服务线程。在INTR的中断服务线程中经过对8259OCW3的盘问，以确定是IR0～IR7中哪个产生中断，尔后转到相应的服务线程进行办理。将8259的OCW3中P地址1即可执行盘问，盘问字格式如图6-6所示。6v1.0可编写可更正(a)主程序(b)中断办理程序图6-58259中断应用实验(1)参照程序流程图图6-68259OCW3盘问命令字格式本实验要求实现8259控制器IR0、IR1两路中断。用KK1+和KK2+模拟两其中断源，在IR0对应的服务程序中显示字符“0”，在IR1对应的服务程序中显示字符“1”。实验程序参照流程如图6-7所示。参如实验电路如图6-8所示。实验步骤以下：7v1.0可编写可更正确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。第一运行CHECK程序，查察INTR中断号及相关信息。参如实验流程图编写程序，尔后编译链接。参如实验接线图连接实验电路。运行程序，按动KK1+、KK2+按键，观察中断响应可否正常。(a)主程序(b)中断办理程序图6-78259中断应用实验(2)参照程序流程图8v1.0可编写可更正图6-88259中断应用实验(2)参照接线图思虑题在编程过程中，用到了哪些操作命令字在执行中断服务程序从前，保留了哪些断点为什么单一中断应用实验参照程序;***************依照CHECK配置信息更正以下符号值*******************INTR_IVADDEQU_____H;INTR对应的中断矢量地址INTR_OCW1EQU_____H;INTR对应PC机内部8259的OCW1地址INTR_OCW2EQU_____H;INTR对应PC机内部8259的OCW2地址INTR_IMEQU_____H;INTR对应的中断障蔽字PCI_INTCSREQU_____H;PCI卡中断控制寄存器地址STACK1SEGMENTSTACKDW256DUP( )STACK1ENDSDATASEGMENTCS_BAKDWIP_BAKDWIM_BAKDB

保留INTR原中断办理程序入口段地址的变量保留INTR原中断办理程序入口偏移地址的变量;保留INTR原中断障蔽字的变量9v1.0可编写可更正DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXCLIMOVDX,PCI_INTCSRSUBDX,19HINAL,DXMOVDX,PCI_INTCSR;初始化PCI卡中断控制寄存器MOVAX,1F00H;向PCI_INTCSR中写入003F1F00HOUTDX,AXADDDX,2MOVAX,003FHOUTDX,AXMOVAX,0000H;代替INTR的中断矢量MOVES,AXMOVDI,INTR_IVADDMOVAX,ES:[DI]MOVIP_BAK,AX;保留INTR原中断办理程序入口偏移地址MOVAX,OFFSETMYISRMOVES:[DI],AX;设置当前中断办理程序入口偏移地址ADDDI,2MOVAX,ES:[DI]MOVCS_BAK,AX;保留INTR原中断办理程序入口段地址MOVAX,SEGMYISRMOVES:[DI],AX;设置当前中断办理程序入口段地址MOVDX,INTR_OCW1;设置中断障蔽寄存器，打开INTR的障蔽位10v1.0可编写可更正INAL,DXMOVIM_BAK,AL;保留INTR原中断障蔽字ANDAL,INTR_IMOUTDX,ALSTIWAIT1:MOVAH,1;判断可否有按键按下INT16HJZWAIT1;无按键则跳回连续等待，有则退出QUIT:CLIMOVDX,PCI_INTCSR;恢复PCI卡中断控制寄存器MOVAX,0000HOUTDX,AXMOVAX,0000H;恢复INTR原中断矢量MOVES,AXMOVDI,INTR_IVADDMOVAX,IP_BAK;恢复INTR原中断办理程序入口偏移地址MOVES:[DI],AXADDDI,2MOVAX,CS_BAK;恢复INTR原中断办理程序入口段地址MOVES:[DI],AXMOVDX,INTR_OCW1;恢复INTR原中断障蔽寄存器的障蔽字MOVAL,IM_BAKOUTDX,ALSTIMOVAX,4C00H;返回到DOSINT21HMYISRPROCNEAR;中断办理程序MYISR11v1.0可编写可更正MOVAL,39HM