[微机原理][课件][第12讲][中断系统][2]

§7.4可编程中断控制器8259A1.功能和引脚2.内部结构3.8259A的中断管理方式4.8259A的编程方法5.8259A的中断级联1)8级优先权控制，通过级连可扩展到64级优先权扩展；2)每一级可以屏蔽或允许；3)在CPU响应周期，可提供相应的中断类型码。中断类型码由8259编程设定；4)通过编程可设定多种工作方式。1.功能和引脚•功能•引脚•双列直插28引脚•8位数据•8条外部中断请求输入信号CSWRRDCAS0~CAS2IR0~IR7INTD0~D7A08259VCCGNDSP/ENINTA1)中断请求寄存器IRR；•存放中断请求信号，1为中断请求。允许8个中断同时进入。•CPU响应中断后，将对应位清零2)中断服务寄存器ISR存放正在服务的中断请求信号3)中断屏蔽寄存器IMR当某一位为1，相应IRR中的中断请求被屏蔽。屏蔽字可编程写入4)优先权电路由IRR保持的各中断请求(已屏蔽的除外)和ISR的情况等，确定最高优先权，并在CPU的中断响应周期将其送ISR。5)控制逻辑向CPU输出INTR中断请求，接受CPU的中断响应信号INTA2.内部结构6)数据总线缓冲器与CPU的DB连接，传送控制字、状态字和中断类型码等。7)读写逻辑控制接收CPU的命令、发出8259的状态。8)级连缓冲/比较器•缓冲方式•非缓冲方式•SP/EN为主控从控选择。通过CAS0～CAS2级连总线通信。主控的INT与CPU的INTR连接；从控的INT作为主控的IR0～IR7输入。IR0IR7::中断请求寄存器IRR优先权电路中断服务寄存器ISR中断屏蔽寄存器IMR控制逻辑数据总线缓冲器读/写逻辑级连缓冲/比较器INTAINTDBRDWRA0CSCAS0CAS1CAS2SP/EN内部总线3.8259A的中断管理方式•多种工作方式•通过编程的方法设置1)编程结构图7-12•初始化命令字寄存器ICW1~ICW4•操作命令字OCW1~OCW32)优先级的设置•完全嵌套方式•优先级固定，中断服务中只响应更高级别的中断•特殊全嵌套方式•优先级固定，中断服务中能响应同级别或更高级别的中断•优先级自动循环方式适用于多个中断源优先级相等的场合•优先级特殊循环方式•初始的最低优先级由程序规定3)中断结束方式–普通EOI结束方式（全嵌套工作方式下工作）•中断服务程序结束后，由CPU向8259A传送EOI命令，8259A将ISR级别最高的置‘1’位清除–特殊EOI结束方式（非全嵌套工作方式下工作）•中断服务程序结束后，由CPU向8259A传送EOI命令中包括要清除的中断级别–自动EOI结束方式•8259A在收到第2个INTA信号后自动清除ISR中的相应位4)循环优先级的循环方法•普通EOI循环方式•当前中断结束后，成为级别最低的中断。•原先比当前中断低一级的中断成为级别最高的中断•例7-10•特殊EOI循环方式•当前中断结束后，由程序指定最低级别的中断•例7-11•自动EOI循环方式5)中断源屏蔽方式•普通屏蔽方式–IMR某位置“1”则屏蔽对应的中断–例：屏蔽第2，5，6位中断•MOVAX，01100100B•OUT21H，AX•特殊屏蔽方式（动态改变优先级结构）–仅屏蔽本级中断，允许高级别或低级别的中断进入。–设置OCW3，并置位IMR中的相应位–中断结束后，应恢复普通屏蔽方式6)中断请求的引入方式•边缘触发–上升沿触发–可以一直保持高电平到中断结束•电平触发–中断响应后，触发电平信号应及时清除•中断查询方式–关中断–CPU向8259A的OCW3写入查询命令–8259A准备查询字，供CPU读取–用于外部中断的数量较多的情况。4.8259A的编程方法•初始化命令字：只发一次•操作命令字：可以重置1)初始化命令字•功能中断触发方式单片或级联中断类型号基值优先级的设置方式结束方式•ICW1——芯片控制初始化命令字——偶地址中断触发方式D4=0：边缘，D4=0：电平单片或级联D1=0：级联，D1=1：单片是否设置ICW4•ICW2——中断类型号设定–IR0的中断类型号应为8的整数倍，其他的类推。–奇地址A0=1–例：7-14P290•ICW3——主片/从片的设置–主片•表明主片的IR0~IR7是否连接了从片的INT•“0”：未接，“1”：连接–从片•表明从片的INT连接在IR0~IR7中的哪一个•ICW4——方式控制–CPU类型–自动或非自动EOI–缓冲或非缓冲–主片或从片–优先级的设置2)操作命令字•OCW1——屏蔽操作–A0=1•OCW2——优先权循环方式和中断结束方式。P295表7-6•OCW3——特殊屏蔽方式和查询方式–例8-195.8259A的中断级联•1个主片和1~8个从片配合使用–连接方法•数据线•控制线：INT，INTA，INTR，CAS0~CAS2，SP/EN–主片从片均需初始化•主片：–ICW1,ICW2，ICW3，ICW4–特殊完全嵌套方式•从片–SNGL=0（级联）–INT与主片的连接方法–响应过程•INTA发送到每一个从片。级联地址与CAS0~CAS2相等的从片选通。•主片上的中断由主片发送中断类型码，从片上的中断由从片发送中断类型码例8-201个8259主片2个8259从片构成级联，从片分别经主片的IR3和IR6引入。分析各中断的优先级别。P298例8-211个8259主片2个8259从片构成级联，采用特殊完全嵌套工作方式。1#从片从主片的IR6引入，2#从片从主片的IR3引入。1)1#从片的IR6端收到中断请求信号2)1#从片的IR1端收到中断请求信号主片IR0，IR1，IR2→从片1IR0，IR1，…IR7→主片IR4，IR5→从片2IR0，IR1，…IR7→主片IR700000000IRRD7D000000000ISRD7D000000000主片从片0000000001000000IRR00000000ISR010000000000000000000000IRR01000000ISR000000000100000001000000IRR01000000ISR000001000100000000000000IRR01000100ISR000000000100000000000000IRR01000000ISR0000000001000000IRRISRIRRISRIRRISRIRRISRIRRISRIRRISR例8-22某系统中两片8259A采用中断级联方式组成中断系统,从片的INT端连在主片的IR3端。若当前8259A主片从IR1、IR5端引入两个中断请求，中断类型号为31H，35H。中断服务程序入口的段基地址为1000H，偏移地址为2000H及3000H。8259A从片由IR4、IR5引入两个中断，中断类型号为44H，45H。中断服务程序入口的段基地址为2000H，偏移地址为3600H及4500H。要求设计硬件连接图和初始化程序。P315图8-16，8-17主片8259A的初始化程序：MOVAL，11H；设置ICW1MOVDX，0FFC8HOUTDX，ALMOVAL，30H；设置ICW2,中断类型号30H~37HMOVDX，0FFC9HOUTDX，ALMOVAL，08H；设置ICW3OUTDX，AL0001000100001000中断从IR3引入标志位边缘触发级联使用要设置ICW4主片8259A口地址：FFC8H，FFC9HMOVAL，11H；设置ICW4OUTDX，ALMOVAL，0D5H；设置OCW1OUTDX，ALMOVAL，20H；设置OCW2MOVDX，0FFC8H；普通EOI方式OUTDX，AL从片8259A的初始化程序：MOVAL，11H；设置ICW1MOVDX，0FFCAHOUTDX，ALMOVAL，40H；设置ICW2，中断类型号40H~47HMOVDX，0FFCBHOUTDX，ALMOVAL，03H；设置ICW3OUTDX，AL…00010001特殊完全嵌套方式非缓冲方式与8086接口非自动EOI方式110101010:允许中断;1:禁止中断0010000000000011INT接主片的IR3端