A芯片使用方法

1、一、 8259A的引線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、 引腳信號(hào) 8259A引腳信號(hào)如下圖所示：8259A引腳圖l D7D0：雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。對(duì)8259A編程時(shí)，命令字由此寫入；在第二個(gè)中斷響應(yīng)總線周期中，中斷類型碼由此傳給CPU。l ：讀信號(hào)，輸入，與系統(tǒng)控制總線相連。=0時(shí)，CPU對(duì)8259A進(jìn)行讀操作。l ：寫信號(hào)，輸入，與系統(tǒng)控制總線相連。當(dāng)=0時(shí)，CPU對(duì)8259A進(jìn)行寫操作。l A0：片內(nèi)寄存器尋址信號(hào)，輸入，用于對(duì)片內(nèi)寄存器端口尋址。每片8259A有兩個(gè)寄存器端口，A0=0時(shí)，選中偶地址端口，A0=1時(shí)，選中奇地址端口。在與8088系統(tǒng)相連時(shí)，可將該引腳與地址總線的A0連接；

2、與8086系統(tǒng)連接時(shí)，可將該引腳與地址總線的A1連接。l ：片選信號(hào)，輸入。=0時(shí)，8259A被選中。在與8088系統(tǒng)相連時(shí)，系統(tǒng)地址信號(hào)A15A1經(jīng)譯碼器譯碼后為8259A產(chǎn)生片選信號(hào)。l /：雙功能雙向信號(hào)。當(dāng)8259A工作在緩沖模式時(shí)，它作為輸出，用于控制緩沖器的傳送方向。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU送往8259A時(shí)，/輸出為高電平；當(dāng)數(shù)據(jù)從8259A送往CPU時(shí)，/輸出為低電平。當(dāng)8259A工作在非緩沖模式時(shí)，它作為輸入，用于指定8259A是主片還是從片（級(jí)聯(lián)方式）。/=1的8259A為主片，/=0的8259A為從片。l INT：中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，與CPU的中斷請(qǐng)求信號(hào)線INT相連。在級(jí)聯(lián)方式下，

3、從片的INT與主片的IR7IR0中的某一根連接在一起。l ：中斷響應(yīng)信號(hào)，輸入，與CPU的中斷響應(yīng)信號(hào)線相連。l CAS2CAS0：級(jí)聯(lián)控制線，主片的CAS2CAS0與從片的CAS2CAS0對(duì)應(yīng)相連。對(duì)于主片，CAS2CAS0為輸出信號(hào)；對(duì)于從片，CAS2CAS0為輸入信號(hào)。當(dāng)從片發(fā)起的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，主片通過CAS2CAS0送出相應(yīng)的編碼給從片，告訴從片該中斷請(qǐng)求被允許。l IR7IR0：中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)，由外設(shè)輸入。上升沿（邊沿觸發(fā)方式）或高電平（電平觸發(fā)方式）表示有中斷請(qǐng)求到達(dá)。l VCC：5V電源輸入信號(hào)。 l GND：電源地2、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：8259A的

4、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖l 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器為三態(tài)、雙向、8位寄存器。數(shù)據(jù)線D7D0與CPU系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接，構(gòu)成CPU與8259A之間信息傳送的通道。l 讀/寫控制邏輯讀/寫控制邏輯用來接收來自系統(tǒng)總線的讀/寫控制信號(hào)和端口地址尋址信號(hào)，用于控制8259A內(nèi)部寄存器的讀/寫操作。 l 級(jí)聯(lián)緩沖/比較器 8259A既可以工作于單片方式，也可以工作于多片級(jí)聯(lián)方式。級(jí)聯(lián)緩沖/比較器提供多片8259A的管理和選擇功能，其中一片為主片，其余為從片。l 中斷控制邏輯中斷控制邏輯按照編程設(shè)定的工作方式管理中斷，負(fù)責(zé)向片內(nèi)各部件發(fā)送控制信號(hào)，向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)INT和接收CPU回送的中斷響應(yīng)信號(hào)，控制8

5、259A進(jìn)入中斷管理狀態(tài)。l 中斷請(qǐng)求寄存器（interrupt request register，IRR）IRR是一個(gè)8位（D0D7）寄存器，它接受并鎖存來自IR0IR7的中斷請(qǐng)求信號(hào)，也就是說它記錄著當(dāng)前的中斷請(qǐng)求。D0D7與中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0IR7對(duì)應(yīng)，當(dāng)IRi（i07）上出現(xiàn)中斷請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，對(duì)應(yīng)的Di置1。因?yàn)橥粫r(shí)刻可能有多個(gè)中斷請(qǐng)求到達(dá)，因此IRR可能有多個(gè)位置1。第一個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)到達(dá)后（CPU在對(duì)8259A的中斷請(qǐng)求INT進(jìn)行響應(yīng)時(shí)，會(huì)連續(xù)返回兩個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)，產(chǎn)生兩個(gè)中斷響應(yīng)總線周期），如果8259A決定使IRi得到響應(yīng)，則會(huì)將對(duì)應(yīng)的Di清除。第一個(gè)中斷響應(yīng)脈沖到達(dá)后，IRR

6、鎖存功能失效，不接受IR0IR7上的中斷請(qǐng)求信號(hào)；直到第二個(gè)中斷響應(yīng)脈沖結(jié)束后，IRR鎖存功能才得以恢復(fù)。l 中斷服務(wù)寄存器（interrupt service register，ISR）ISR是一個(gè)8位（IS0IS7）寄存器，用于記錄CPU當(dāng)前正在服務(wù)的中斷。IS0IS7與中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0IR7對(duì)應(yīng)。第一個(gè)中斷響應(yīng)脈沖達(dá)到后，如果8259A決定使IRi得到響應(yīng)，則會(huì)將對(duì)應(yīng)的ISi（i07）置1，表示IRi正在被服務(wù)。ISi的復(fù)位則由8259A中斷結(jié)束方式?jīng)Q定。若8259A被設(shè)置為自動(dòng)結(jié)束方式，ISi會(huì)在第二個(gè)中斷響應(yīng)脈沖的后沿被自動(dòng)復(fù)位為0；若8259A被設(shè)置為非自動(dòng)結(jié)束方式，則Di應(yīng)由其

7、對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序發(fā)送來的中斷結(jié)束命令（EOI）復(fù)位。ISi置1可阻止與其同級(jí)或更低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)，但不能阻止比其優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)，即允許中斷嵌套。因此，ISR中可能不止一位被置1。l 中斷屏蔽寄存器（interrupt mask register，IMR）IMR是一個(gè)8位（IM0IM7）寄存器，用來存放IR0IR7的中斷屏蔽標(biāo)志。IM0IM7與中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0IR7對(duì)應(yīng)，用于屏蔽IRi。當(dāng)IMi=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的IRi中斷請(qǐng)求被禁止；IMi=0時(shí)，對(duì)應(yīng)IRi中斷被開放。l 優(yōu)先權(quán)判決器（priority register，PR）優(yōu)先權(quán)判決器將IRR中記錄的當(dāng)前中斷請(qǐng)求與ISR中

8、記錄的CPU正在服務(wù)的中斷按中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)并進(jìn)行比較，如果IRR中優(yōu)先級(jí)最高者的優(yōu)先級(jí)高于ISR中優(yōu)先級(jí)最高者，則由中斷控制邏輯向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)INT，使CPU暫停當(dāng)前的中斷服務(wù)，轉(zhuǎn)而響應(yīng)IRR中優(yōu)先級(jí)最高者，即進(jìn)行中斷嵌套；否則8259A不向CPU發(fā)起中斷請(qǐng)求INT，CPU繼續(xù)當(dāng)前的工作。二、 8259A的工作過程1、 接受來自IR0IR7的中斷請(qǐng)求，使IRR的對(duì)應(yīng)位置1。2、 PR對(duì)IRR中記錄的且未被屏蔽的中斷和IRS中記錄的中斷進(jìn)行優(yōu)先權(quán)判決，并決定是否向CPU發(fā)起中斷請(qǐng)求INT。如果IRR中優(yōu)先級(jí)最高者的優(yōu)先級(jí)高于ISR中優(yōu)先級(jí)最高者，則向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)INT，否則不

9、發(fā)出。3、 CPU收到INT，如果IF=1，則待當(dāng)前執(zhí)行的指令結(jié)束后連續(xù)返回給8295A兩個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)。4、 8295A收到第一個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)后(1) 使IRR的鎖存功能失效，不再接受中斷請(qǐng)求，直到第二個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)結(jié)束后恢復(fù)。(2) 對(duì)IRR中記錄的優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)：使其對(duì)應(yīng)的ISR位置1，并使其對(duì)應(yīng)的IRR位復(fù)位。5、 8295A收到第二個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)后(1) 將被響應(yīng)中斷的中斷類型碼送CPU。CPU用中斷類型碼乘以4就得到了該中斷的中斷向量的地址，然后從該地址中取出中斷向量，轉(zhuǎn)而執(zhí)行該中斷的中斷服務(wù)程序，即對(duì)該中斷進(jìn)行服務(wù)。(2) 如果8295A工作在自動(dòng)結(jié)束方式，在第二個(gè)

10、中斷響應(yīng)脈沖的后沿，會(huì)使被響應(yīng)中斷對(duì)應(yīng)的ISR位復(fù)位。如果8295A工作在非自動(dòng)結(jié)束方式，則中斷服務(wù)程序在結(jié)束之前，應(yīng)通過中斷結(jié)束命令（EOI）使中斷對(duì)應(yīng)的ISR位復(fù)位。三、 8259A的工作方式8259A的中斷管理功能很強(qiáng)，單片可以管理8級(jí)外部中斷，在多片級(jí)聯(lián)方式下最多可以管理64級(jí)外部中斷，并且具有中斷優(yōu)先權(quán)判優(yōu)、中斷嵌套、中斷屏蔽和中斷結(jié)束等多種中斷管理方式。1、 中斷優(yōu)先方式 一般情況下，8259A總是響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求，而且使CPU暫停對(duì)低優(yōu)先級(jí)中斷的服務(wù)，轉(zhuǎn)而服務(wù)高優(yōu)先級(jí)的中斷，即中斷嵌套。8259A的中斷優(yōu)先方式分為兩種：l 固定優(yōu)先級(jí)方式在固定優(yōu)先級(jí)方式中，IR0IR7的

11、中斷優(yōu)先級(jí)是固定不變的，除非通過編程重新設(shè)置優(yōu)先級(jí)別。8259A在加電后就工作在固定優(yōu)先級(jí)方式，剛加電時(shí)，IR0IR7默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)順序是：IR0，IR1，IR2，IR7，其中，IR0的優(yōu)先級(jí)最高，IR7的優(yōu)先級(jí)最低。l 自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式 在自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式中，IR0IR0優(yōu)先級(jí)是可以改變的。其變化規(guī)律是：當(dāng)某個(gè)中斷請(qǐng)求的服務(wù)結(jié)束后，它的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)降為最低，原來比它低一級(jí)的中斷則變?yōu)樽罡呒?jí)，IR0IR7的優(yōu)先級(jí)按右循環(huán)方式改變。例如，若初始優(yōu)先級(jí)從高到底依次為IR0，IR1，IR2，IR7，此時(shí)如果IR4和IR6有中斷請(qǐng)求，則先服務(wù)IR4。在IR4被服務(wù)之后，它自動(dòng)降為最低級(jí)，IR5變?yōu)樽罡?/p>

12、級(jí)，這時(shí)中斷優(yōu)先級(jí)順序變?yōu)椋篒R5，IR6，IR7，IR0，IR1，IR2，IR3，IR4。這種優(yōu)先級(jí)管理方式，可以使8個(gè)中斷請(qǐng)求都可享受同等優(yōu)先服務(wù)的權(quán)利。自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式分為普通自動(dòng)循環(huán)方式和特殊自動(dòng)循環(huán)方式兩種：普通自動(dòng)循環(huán)方式的特點(diǎn)是：IR7IR0的初始優(yōu)先級(jí)順序由系統(tǒng)指定，即優(yōu)先級(jí)從IR0到IR7依次降低。以后隨著中斷的產(chǎn)生，它們的優(yōu)先級(jí)順序?qū)从已h(huán)方式自動(dòng)改變。而特殊自動(dòng)循環(huán)方式的特點(diǎn)是：通過編程人為地將某個(gè)中斷請(qǐng)求降為最低級(jí)，而其它中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)也隨之改變，以后隨著中斷的產(chǎn)生，它們的優(yōu)先級(jí)順序?qū)从已h(huán)方式自動(dòng)改變。例如，通過編程將IR4降為最低級(jí)后，IR7IR0的優(yōu)先級(jí)順

13、序則變?yōu)椋篒R5，IR6，IR7，IR0，IR1，IR2，IR3，IR4。2、 中斷嵌套方式 無論是固定優(yōu)先級(jí)方式而是自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式，它們都允許中斷嵌套，即允許更高優(yōu)先級(jí)的中斷打斷CPU當(dāng)前的中斷服務(wù)過程，使CPU轉(zhuǎn)而為更高優(yōu)先級(jí)的中斷進(jìn)行服務(wù)。8259A允許兩種嵌套方式：l 普通全嵌套方式普通全嵌套方式是8259A最常用的工作方式，簡稱為全嵌套方式，它是8259A初始化后默認(rèn)的工作方式。其特點(diǎn)是：在CPU進(jìn)行中斷服務(wù)時(shí)（即執(zhí)行中斷服務(wù)程序過程中），若有新的中斷請(qǐng)求到來，8259A只允許比當(dāng)前服務(wù)的中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)“高”的中斷請(qǐng)求進(jìn)入（也就是為比當(dāng)前服務(wù)的中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)“高”的中斷請(qǐng)求向

14、CPU發(fā)出INT信號(hào)），而不允許“同級(jí)”或“低級(jí)”的中斷請(qǐng)求進(jìn)入。l 特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式是8259A在多片級(jí)聯(lián)方式下使用的一種嵌套方式。其特點(diǎn)是：在CPU進(jìn)行中斷服務(wù)時(shí)，8259A除了允許更高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求進(jìn)入外，還允許同級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)同級(jí)中斷請(qǐng)求的特殊嵌套。在級(jí)聯(lián)方式下，主片通常設(shè)置為特殊全嵌套方式，從片設(shè)置為普通全嵌套方式。這樣設(shè)置的好處在于：當(dāng)從片的某個(gè)中斷請(qǐng)求得到響應(yīng)并進(jìn)入中斷服務(wù)期間后，來自該從片的“更高級(jí)”的中斷請(qǐng)求仍能被主片響應(yīng)。這是因?yàn)閺钠乃兄袛嗾?qǐng)求都是通過同一個(gè)IRi引入主片，對(duì)于主片來說，來自從片的所有中斷請(qǐng)求都屬于同級(jí)，而特殊全嵌套方式允許同

15、級(jí)的中斷請(qǐng)求進(jìn)入，因此主片能響應(yīng)來自從片的“更高級(jí)”的中斷請(qǐng)求。3、 中斷屏蔽方式 中斷屏蔽方式是對(duì)8259A的中斷請(qǐng)求IR0IR7進(jìn)行屏蔽的一種中斷管理方式，有普通屏蔽方式和特殊屏蔽方式兩種。l 普通屏蔽方式普通屏蔽方式是通過8259A的中斷屏蔽寄存器（IMR）來實(shí)現(xiàn)對(duì)中斷請(qǐng)求IRi的屏蔽。通過編程寫入操作命令字OCW1，將IMR中的IMi位置1，以達(dá)到對(duì)相應(yīng)的IRi（i07）中斷請(qǐng)求的屏蔽。一旦IRi被屏蔽，它就不可能被8259A響應(yīng)。l 特殊屏蔽方式 在某些應(yīng)用場合，我們希望正在被CPU服務(wù)的中斷能夠被更低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求打斷。為達(dá)到這個(gè)目的，自然會(huì)想到使IMR中的相應(yīng)位置1，使本級(jí)中斷

16、受到屏蔽，從而為更低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求進(jìn)入提供可能，但是這樣做有一個(gè)問題：每當(dāng)一個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，8259A會(huì)使該中斷對(duì)應(yīng)的ISR位置1，只要CPU沒有對(duì)該中斷發(fā)出中斷結(jié)束命令（EOI），8259A就會(huì)禁止所有比它優(yōu)先級(jí)低的中斷請(qǐng)求進(jìn)入。如果8259A工作在特殊屏蔽方式，使IMR的某位置1，就會(huì)同時(shí)使ISR的對(duì)應(yīng)位自動(dòng)復(fù)位。這樣就可以使更低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求進(jìn)入，當(dāng)然未被屏蔽的更高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求也可以進(jìn)入。可以通過編程寫入操作命令字OCW3來設(shè)置或取消特殊屏蔽方式。 4、 中斷結(jié)束方式 當(dāng)一個(gè)中斷請(qǐng)求IRi得到響應(yīng)時(shí)，8259A會(huì)將其對(duì)應(yīng)的ISR位置1，CPU服務(wù)完該中斷后，應(yīng)及時(shí)清除其對(duì)應(yīng)I

17、SR位，否則就意味著CPU仍在為該中斷服務(wù)，致使比它優(yōu)先級(jí)低的中斷請(qǐng)求無法進(jìn)入。8259A提供了以下三種中斷結(jié)束方式：l 自動(dòng)結(jié)束方式 如采用自動(dòng)結(jié)束方式，則剛被響應(yīng)的中斷請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ISR位會(huì)在第二個(gè)中斷響應(yīng)脈沖的后沿被復(fù)位。這種中斷服務(wù)結(jié)束方式是由硬件自動(dòng)完成的。需要注意的是：盡管中斷請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的ISR位被清除，但其中斷服務(wù)程序并不一定真正結(jié)束，若在中斷服務(wù)程序的執(zhí)行過程中有另外一個(gè)比其優(yōu)先級(jí)低的請(qǐng)求信號(hào)到來，因8259A并沒有保存任何標(biāo)志來表示當(dāng)前中斷服務(wù)尚未結(jié)束，致使低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)入，打斷當(dāng)前中斷服務(wù)程序的執(zhí)行。因此這種方式只適合用在沒有中斷嵌套的場合。l 普通結(jié)束方式 如采用普通結(jié)束

18、方式，則中斷服務(wù)程序在結(jié)束之前應(yīng)向8259A寫入一個(gè)包含了普通EOI命令的操作命令字OCW2，該命令不指定需復(fù)位的ISR位。收到該命令后，8259A會(huì)清除ISR中已置1的優(yōu)先級(jí)最高的那一位。在普通全嵌套方式下，因?yàn)镃PU正在服務(wù)的中斷只會(huì)被優(yōu)先級(jí)更高的中斷請(qǐng)求打斷，因此當(dāng)前結(jié)束的中斷必定是所有正在服務(wù)的中斷中優(yōu)先級(jí)最高的，它對(duì)應(yīng)著ISR中已置1的優(yōu)先級(jí)最高的那一位，因此普通結(jié)束方式適用于普通全嵌套方式下的中斷結(jié)束。l 特殊結(jié)束方式 特殊結(jié)束方式要求中斷服務(wù)程序在結(jié)束之前向8259A寫入一個(gè)包含了特殊EOI命令的操作命令字OCW2，該命令要指定需復(fù)位的ISR位。由于在特殊EOI命令中明確指出了復(fù)

19、位ISR中的哪一位，因此，它可以用于普通全嵌套方式下的中斷結(jié)束，更適用于優(yōu)先級(jí)嵌套結(jié)構(gòu)有可能遭到破壞時(shí)（CPU正在服務(wù)的高優(yōu)先級(jí)中斷被低優(yōu)先級(jí)/同級(jí)的中斷請(qǐng)求打斷）的中斷結(jié)束。 在此，對(duì)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中的從片的中斷結(jié)束處理做一些說明。在主片設(shè)置為特殊全嵌套方式，從片設(shè)置為全嵌套方式的情況下，從片可能出現(xiàn)中斷嵌套。來自從片的任意中斷的中斷服務(wù)程序在結(jié)束之前，都應(yīng)先向從片發(fā)出一個(gè)普通EOI命令，使其本身對(duì)應(yīng)的ISR位復(fù)位，然后讀出ISR的內(nèi)容，如果為0，則向主片發(fā)出一個(gè)特殊EOI命令，清除主片中與引入從片的IRi對(duì)應(yīng)的ISR位；如果從片ISR的內(nèi)容不為0，則說明從片中仍有中斷服務(wù)尚未完成，此時(shí)，則不需要

20、向主片發(fā)出特殊EOI命令。5、 中斷觸發(fā)方式 中斷請(qǐng)求輸入端IR0IR7可采用的中斷觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種，由初始化命令字ICW1中的LTIM位來設(shè)定。當(dāng)LTIM設(shè)置為1時(shí)，為電平觸發(fā)方式。8259A檢測到IRi（i07）端有高電平時(shí)產(chǎn)生中斷。如采用這種觸發(fā)方式，中斷請(qǐng)求信號(hào)在被響應(yīng)后應(yīng)及時(shí)撤除，否則可能引起不該有的第二次中斷。當(dāng)LTIM設(shè)置為0時(shí)，為邊沿觸發(fā)方式。8259A檢測到IRi端有由低到高的跳變信號(hào)時(shí)產(chǎn)生中斷。無論采用哪種中斷觸發(fā)方式，中斷請(qǐng)求信號(hào)都應(yīng)維持足夠的寬度，即在第一個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)到達(dá)之前，都必須保持高電平。6、 級(jí)聯(lián)工作方式當(dāng)中斷源超過8個(gè)時(shí)，就無法用一片8259

21、A來管理，這時(shí)可采用8259A的級(jí)聯(lián)工作方式。指定一片8259A為主控芯片（主片），它的INT輸出端接到CPU的INT輸入端，而其余的8259A芯片均作為從屬芯片（從片），其INT輸出端分別接到主片的不同IR輸入端。由于8259A有8個(gè)IR輸入端，故一個(gè)主片可連接8個(gè)從片，最多允許有64個(gè)IR中斷請(qǐng)求輸入。由一片主片和兩片從片構(gòu)成的級(jí)聯(lián)中斷系統(tǒng)如下圖所示，其中省略了用于產(chǎn)生片選信號(hào)的譯碼器。8259A多片級(jí)聯(lián)方式的硬件連接圖在級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中，主片和從片都有獨(dú)立的地址，而且需分別進(jìn)行初始化編程來設(shè)置各自的初始工作方式。若中斷請(qǐng)求來自于從片，該請(qǐng)求將通過從片的INT輸出端傳給主片，一旦該請(qǐng)求被主片響應(yīng)

22、，主片會(huì)通過CAS0 CAS02來通知相應(yīng)的從片，而從片即可把該中斷請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的中斷類型碼放到數(shù)據(jù)總線上，使該中斷請(qǐng)求得到CPU的服務(wù)。7、 總線連接方式 8259A數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的連接有緩沖和非緩沖兩種方式。 l 緩沖方式如果8259A通過總線驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接，8259A應(yīng)選擇緩沖方式。當(dāng)設(shè)置為緩沖方式后，/即為輸出引腳。在8259A向CPU傳送中斷類型碼的時(shí)候，/輸出一個(gè)低電平，用此信號(hào)作為總線驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)信號(hào)。l 非緩沖方式 如果8259A的數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線直接相連，那么8259A工作在非緩沖方式。四、 8259A的編程8259A是可編程中斷控制器，在其工作之前，必須采用

23、寫入控制命令的方法來對(duì)其進(jìn)行初始化；在其工作時(shí)，還可以采用相同的方式來改變其工作狀態(tài)，這就是8259A的編程?？刂泼罘譃槌跏蓟钭諭CW和操作命令字OCW。ICW有4個(gè)，分別是ICW1ICW4；OCW有3個(gè)，分別是OCW1OCW3，它們被寫入8259A后，分別保存在相應(yīng)的寄存器中，例如，ICW1保存在ICW1寄存器中，OCW1保存在OCW1寄存器中。8259A的編程分為初始化編程和操作方式編程。l 初始化編程在8259A工作之前，通過軟件向其寫入初始化命令字ICW1ICW4，設(shè)置其初始工作方式。l 操作方式編程在8259A工作的過程中，通過軟件向其寫入操作命令字OCW1OCW3，改變其工作

24、方式。OCW可在8259A初始化后的任何時(shí)刻寫入。1、 8259A內(nèi)部寄存器的尋址方法8259A有多個(gè)內(nèi)部寄存器，單靠和A0無法滿足寄存器尋址的需要，因此還要在、和數(shù)據(jù)線D3、D4的配合下，才能完成對(duì)多個(gè)內(nèi)部寄存器的訪問。內(nèi)部寄存器的訪問方法如下圖所示：8259A的端口分配及讀/寫操作功能表2、 8259A的初始化順序8259A中的寄存器端口地址有兩個(gè)，一個(gè)是奇地址（A0=1），一個(gè)是偶地址（A0=0）。通過上表可以看出，在往8259A寫入控制命令時(shí)，若A0=1，則寫入的對(duì)象包括4個(gè)寄存器ICW2、ICW3、ICW4和OCW1，這說明四個(gè)寄存器端口共用同一個(gè)I/O地址，為了區(qū)分寫入的到底是哪個(gè)

25、寄存器，8259A規(guī)定了嚴(yán)格的寫入順序，即按照ICW2ICW3ICW4OCW1的順序?qū)懭?。同樣在初始化時(shí)，ICW1ICW4的寫入也必須遵循ICW1ICW2ICW3ICW4這樣的順序。3、 8259A的初始化命令字ICW 通過初始化編程，可將ICW寫入8259A，設(shè)置其初始工作方式。(1) ICW1寫ICW1的條件為：A0=0，D4=1，這時(shí)，寫入的數(shù)據(jù)被當(dāng)成是ICW1。寫ICW1意味著對(duì)8259A進(jìn)行初始化，同時(shí)8259A還會(huì)完成以下工作：l 清除ISR和IMR。l 將中斷優(yōu)先級(jí)順序設(shè)為初始狀態(tài)：IR0（最高）IR（最低）。l 采用普通屏蔽方式。l 采用非自動(dòng)中斷結(jié)束方式。ICW1的格式如下圖

26、所示：圖 ICW的格式l IC4：指示在初始化時(shí)是否需要寫入命令字ICW4。在80x86 CPU系統(tǒng)中需要定義ICW4，即設(shè)IC41。l SNGL：指示8259A在系統(tǒng)中使用單片還是多片級(jí)聯(lián)。SNGL1為單片，SNGL0為多片級(jí)聯(lián)。l ADI：設(shè)置調(diào)用時(shí)間間隔，在80486 CPU中無效。l LTIM：定義IRi的中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式。LTIM1為電平觸發(fā)，LTIM0為邊沿觸發(fā)。l D4：ICW1的標(biāo)志位，恒為1。l D5D7：未用，通常設(shè)置為0。(2) ICW2ICW2的寫入條件為：A0=1，它只能在ICW1寫入之后寫入。ICW2用于設(shè)置中斷類型碼，其格式如下圖所示：圖 ICW2的格式IR0IR

27、7各有一個(gè)中斷類型碼，它們是連續(xù)的，例如IR0的中斷類型碼為08H，IR7的中斷類型碼為0FH。中斷類型碼可用8位二進(jìn)制數(shù)來表示，對(duì)于8259A的8個(gè)中斷類型碼而言，它們的高5位都是相同的，不同的是低3位。因此在初始化時(shí)只需設(shè)置ICW2的高5位，低3位可任意。8259A決定響應(yīng)某個(gè)中斷時(shí)，它會(huì)將該中斷請(qǐng)求的序號(hào)放入ICW2的低3位，并將該寄存器的內(nèi)容放到數(shù)據(jù)總線供CPU讀取。例如：向ICW2寫入40H時(shí)，則IR0IR7對(duì)應(yīng)的中斷類型號(hào)為40H47H。(3) ICW3ICW3的寫入條件為：A0=1，它只能在ICW2寫入之后寫入。ICW3僅在級(jí)聯(lián)方式下才需要寫入，也就是當(dāng)ICW1的SNGl位設(shè)為0

28、時(shí)才需要寫入。主片和從片的ICW3的格式不同，如下圖所示：圖 主片的ICW3格式圖 從片的ICW3格式l S0S7與IR0IR7相對(duì)應(yīng)，若主片IRi（i07）引腳上連接從片，則Si1，否則Si0。l ID2ID0是從片標(biāo)識(shí)碼，它必須與本從片所連接之主片IR線的序號(hào)一致。例如，當(dāng)從片的中斷請(qǐng)求信號(hào)線INT與主片的IR2連接時(shí)，ID2ID0應(yīng)設(shè)置為010。l D7D3未用，通常設(shè)置為0。在主片響應(yīng)來自從片的中斷請(qǐng)求時(shí)，它通過級(jí)聯(lián)信號(hào)線CAS2CAS0送出被響應(yīng)中斷的從片標(biāo)識(shí)碼，各從片用自己的ICW3和CAS2CAS0進(jìn)行比較，二者一致的從片被確定為當(dāng)前中斷源，該從片可以將中斷的中斷類型碼送到數(shù)據(jù)總

29、線供CPU讀取。(4) ICW4ICW4的寫入條件為A0=1，它只能在ICW3寫入之后才能寫入。ICW4用于設(shè)定8259A的工作方式，其格式下圖所示：圖 ICW4的格式l mP：設(shè)置CPU模式。mP1為80x86模式，mP0為8080/8085模式。l AEOI：設(shè)置8259A的中斷結(jié)束方式。AEOI1為自動(dòng)結(jié)束方式，AEOI0為非自動(dòng)結(jié)束方式。l M/：選擇緩沖級(jí)聯(lián)方式下的主片與從片。M/1為主片，M/0為從片。l BUF：設(shè)置緩沖方式。BUF1為緩沖方式，BUF0為非緩沖方式。l SFNM：設(shè)置特殊全嵌套方式。SFNM1為特殊全嵌套方式，SFNM0為普通全嵌套方式l D7D5：未定義，通常

30、設(shè)置為0。需要注意：當(dāng)多片8259A級(jí)聯(lián)時(shí)，若在8259A的數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)總線之間加入總線驅(qū)動(dòng)器，/則作為總線驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)使用，此時(shí)D3位BUF應(yīng)設(shè)置為1。主片和從片的區(qū)分不能再依靠/引腳，而是由M/來選擇，當(dāng)M/0時(shí)為從片；當(dāng)M/1時(shí)為主片。如果BUF0，則M/定義無意義。 4、 8259A的操作命令字OCW在8259A工作時(shí)，可通過寫入OCW，改變其工作方式。OCW1OCW3的寫入沒有固定順序。(1) OCW1OWC1的寫入條件為：A0=1。通過它可控制哪些中斷請(qǐng)求被屏蔽。其格式下圖所示：圖 OCW1的格式當(dāng)Mi=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的IRi請(qǐng)求被禁止；當(dāng)Mi=0時(shí)，對(duì)應(yīng)的IRi請(qǐng)求被允許。(2)

31、 OCW2OW2的寫入條件為：A0=0。OWC2用于設(shè)置中斷優(yōu)先方式和中斷結(jié)束方式。其格式如下圖所示：圖 OCW2的格式l R：設(shè)置中斷優(yōu)先方式。R1為自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式；R0為固定優(yōu)先級(jí)方式。l D4、D3為OCW2標(biāo)志位，必須都設(shè)為0。l SL：設(shè)置特殊自動(dòng)循環(huán)方式。當(dāng)SL=1時(shí)，若EOI=0且R=1，L2L0對(duì)應(yīng)的IRi的優(yōu)先級(jí)被設(shè)為最低；若EOI=1，L2L0對(duì)應(yīng)的ISR位被復(fù)位。SL=0時(shí)，L2L0的編碼無效。l L2L0：對(duì)應(yīng)著IR7IR0和IS7 IS0。當(dāng)SL=1時(shí)，它有兩個(gè)作用：若EOI=0且R=1，L2L0對(duì)應(yīng)的IRi的優(yōu)先級(jí)被設(shè)為最低；若EOI=1，L2L0對(duì)應(yīng)的ISR位

32、被復(fù)位。l EOI：中斷結(jié)束命令。當(dāng)EOI1時(shí)，若SL=1，則使L2L0對(duì)應(yīng)的ISR位復(fù)位，這種結(jié)束中斷的方式稱為特殊中斷結(jié)束方式；若SL=0，則使ISR中置1的優(yōu)先權(quán)最高位復(fù)位，這種結(jié)束中斷的方式稱為普通中斷結(jié)束方式。(3) OCW3OCW3的寫入條件為：A0=0，D4=0，D3=0。其格式如下圖所示：圖 OCW3的格式OCW3有三個(gè)功能：l 設(shè)置中斷屏蔽方式ESMM與SMM組合可用來設(shè)置或取消特殊屏蔽方式。當(dāng)ESMM1，SMM1時(shí)，設(shè)置特殊屏蔽；當(dāng)ESMM1，SMM0時(shí)，取消特殊屏蔽。l 查詢中斷請(qǐng)求當(dāng)CPU禁止中斷（IF=0）或不希望8259A發(fā)起中斷請(qǐng)求INT時(shí)，就可以采用8259A的

33、查詢工作方式來查詢8259A的中斷狀態(tài)。為此，可先寫一個(gè)P=1的OCW3到8259A，然后再從同一I/O地址讀入數(shù)據(jù)，就可得到下圖所示的中斷狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。I=1表示8259A的IR7IR0有中斷請(qǐng)求產(chǎn)生，其中優(yōu)先級(jí)最高的IRi的序號(hào)由R2R0給出；否則表示無中斷產(chǎn)生。圖 中斷狀態(tài)寄存器l 讀8259A內(nèi)部寄存器先寫一個(gè)RR=1、RIS=0的OCW3到8259A，再從同一個(gè)端口地址讀入數(shù)據(jù)，就可讀入IRR的內(nèi)容。先寫一個(gè)RR=1、RIS=1的OCW3到8259A，再從同一個(gè)端口地址讀入數(shù)據(jù)，就可讀入ISR的內(nèi)容。例如，設(shè)8259A的兩個(gè)端口地址為20H和21H，OCW3、ISR和IRR共用一

34、個(gè)地址20H。 讀取ISR內(nèi)容的程序段為：MOVAL, 00001011B; 設(shè)置好命令字OCW3，使RR=1、RIS=1OUT20H, AL; 將OCW3寫入8259A的20H端口INAL, 20H; 從同一個(gè)端口讀出ISR內(nèi)容至AL中讀取IRR內(nèi)容的程序段為：MOVAL, 00001010B; 設(shè)置好命令字OCW3，使RR=1、RIS=0OUT20H, AL       ; 將OCW3寫入8259A的20H端口INAL, 20H       ; 從同一個(gè)端口讀出IRR內(nèi)容

35、至AL中讀取中斷狀態(tài)寄存器的程序段為：MOVAL, 00001111B; 設(shè)置好命令字OCW3，使P=1OUT20H, AL; 將OCW3寫入8259A的20H端口INAL, 20H ; 從同一個(gè)端口讀出中斷狀態(tài)寄存器的內(nèi)容至AL中5、 8259A的初始化編程 8259A的初始化編程需要寫入初始化命令字ICW1ICW4，對(duì)它的各種工作方式進(jìn)行設(shè)置。但由于ICW1ICW4使用兩個(gè)端口地址，即ICW1用A00的端口，ICW2ICW4使用A01的端口，因此初始化程序應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)規(guī)定的順序?qū)懭耄聪葘懭隝CW1，接著寫ICW2, ICW3, ICW4。8259A的初始化流程如下圖所示。需注意的是，如

36、果多個(gè)8259A級(jí)聯(lián)在一起工作，主片和從片應(yīng)分別進(jìn)行初始化。操作命令字OCW1OCW3的寫入比較靈活，沒有固定的順序，可以在主程序中寫入，也可以在中斷服務(wù)子程序中寫入；可以在初始化時(shí)寫入，也可以在工作以后寫入，視需要而定。下面通過例子來說明如何編寫8259A的初始化程序。 圖 ICW的寫入順順序【例】某微機(jī)系統(tǒng)使用主、從兩片8259A管理中斷，從片中斷請(qǐng)求INT與主片的IR2連接。設(shè)主片工作于特殊完全嵌套、非緩沖和非自動(dòng)結(jié)束方式，中斷類型號(hào)為40H47H，端口地址為20H和21H。從片工作于完全嵌套、非緩沖和非自動(dòng)結(jié)束方式，中斷類型號(hào)為70H77H，端口地址為80H和81H。試編寫主片和從片的

37、初始化程序。根據(jù)題意，設(shè)置ICW1, ICW2, ICW3和ICW4的格式，按上圖的順序?qū)懭?。編寫初始化程序如下：主?259A的初始化程序如下：MOVAL, 00010001B; ICW1：級(jí)聯(lián), 邊沿觸發(fā), 需要寫ICW4OUT20H, AL; 寫ICW1MOVAL, 01000000B; ICW2：中斷類型號(hào)40HOUT21H, AL; 寫ICW2MOVAL, 00000100B; ICW3：主片的IR2引腳接從片OUT21H, AL; 寫ICW3MOVAL, 00010001B; ICW4：特殊完全嵌套、非緩沖、自動(dòng)結(jié)束OUT21H, AL; 寫ICW4從片8259A初始化程序如下：M

38、OVAL, 00010001B; ICW1：級(jí)聯(lián), 邊沿觸發(fā), 需要寫ICW4OUT80H, AL ; 寫ICW1MOVAL, 01110000B; ICW2：中斷類型號(hào)70HOUT81H, AL ; 寫ICW2MOVAL, 00000010B ; ICW3：接主片的IR2引腳OUT81H, AL ; 寫ICW3MOVAL, 00000001B ; ICW4：完全嵌套、非緩沖、非自動(dòng)結(jié)束OUT81H, AL ; 寫ICW46、 中斷程序的設(shè)計(jì)中斷程序的設(shè)計(jì)包括主程序和中斷服務(wù)程序兩部分。l 主程序的設(shè)計(jì)主要包含以下步驟：(1) 關(guān)中斷在主程序?qū)χ袛噙M(jìn)行相關(guān)設(shè)置之前，應(yīng)關(guān)閉CPU的中斷標(biāo)志位，防止CPU在該過程中響應(yīng)中斷。(2) 保存原中斷向量在把自己的中斷服務(wù)程序入口地址（中斷向量）設(shè)置到中斷向量表之前，應(yīng)先保存該地址中原來的內(nèi)容（原中斷向量）。通過INT 21H的35H號(hào)功能調(diào)用可取出原中斷向量，取出的中斷向量放在ES:BX中，其中ES包含的是入口地址中的段地址，BX包含的是入口地址中的偏移地址。取出的中斷向量可保存在用戶程序的數(shù)據(jù)段或附加段中，以便主程序退出前能恢復(fù)原中斷向量。(3) 設(shè)置自己的中斷向量將自己編寫的中斷服務(wù)程序的入口地址存入中斷向量表的相應(yīng)表項(xiàng)中。這可以通過INT 21H的25H號(hào)功能調(diào)用完成。在