大三下-微機(jī)米么瑞chapter

20142014第6章20142014第三節(jié)可編程中斷控制器1.設(shè)置中 2.發(fā)中斷結(jié)束命令四、8259A在IBMPC/XT系統(tǒng)中的應(yīng)用五、8259A在Pentium機(jī)中的應(yīng)用20142014接口接口接口接口管理接口接口接口接口20142014中斷申請管理接口的主要功能向CPU的引腳INTR發(fā)中斷申請信當(dāng)有多個(gè)外設(shè)同時(shí)發(fā)出中斷請求能按照一定的優(yōu)先級順序，向CPU發(fā)出中斷申使CPU能優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級最高的外部設(shè)備的中斷申在CPU中斷響應(yīng)周期，針對不同外設(shè)的中斷請求向CPU傳送不同的中斷類型使CPU執(zhí)行相應(yīng)的中斷子程在IBMPC機(jī)由8259A可編程中斷控制器(PIC)20142014二、8259A的引腳、編程結(jié)構(gòu)和工作20142014可編程中斷控制器8259A是一種可編程中斷控制器,有如下功能 當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，為CPU提供中斷個(gè)外部中斷的優(yōu)先級排列方可以通過行指定。也可以通過編程 某些中斷請，或者通過碼。允許9片8259級聯(lián)，構(gòu)成64級中斷系統(tǒng)器件用NMOS工藝制造，只需一組+5V電源，因電路是靜態(tài)的，無需時(shí)鐘輸入在PC/AT系列微機(jī)中，使用兩片8259級聯(lián)，構(gòu)成15級中 雙列直插

2014~總~~片

（參 圖6-+方波鍵盤保留串口2串口1用于多級連情20142014D7~D0：數(shù)據(jù)線。用于與CPU之間傳送命令、狀態(tài)、中斷類型讀出信號。通知8259把某個(gè)內(nèi)部寄存器的值送數(shù)據(jù)線D7~D0。寫入信號。通知8259把數(shù)據(jù)線D7~D0上的值寫入內(nèi)部某個(gè)寄存器。A0：選擇內(nèi)部寄存器的端口地在標(biāo)準(zhǔn)AT機(jī)中，使用兩片8259構(gòu)成主從式中斷系主8259的端口地址：從8259的端口地址：INT:把IRQ7~IRQ0上的最高優(yōu)先級請求傳送到CPU的INTR引INTA：接收CPU的中斷響應(yīng)信號。CPU發(fā)出的中斷響應(yīng)信號為兩個(gè)負(fù)脈沖。20142014SP/

片2．8259A的編程結(jié)處理部

中 寄存

2014總~數(shù)據(jù)~~片選

0 0 00

0 0 寄存器000

×1 控×1碼 ICW2中斷類

100110010100OCW1中 寄存器00 00OCW2優(yōu)先級設(shè)置、發(fā)

1ICW4方式控1

001OCW3特 ,查詢方式設(shè)01控制部

20142014中斷請求寄存器～的Ii中斷服務(wù)寄存器Ii中中 寄存器存放中 字，某位=1表示對應(yīng)的IRi輸入中斷優(yōu)先權(quán)判別電路

處理

0000000000

20148259A內(nèi)部有94個(gè)初始化命令寄存

寄存器

00000000ICW1、ICW3、

控 3個(gè)操作命令寄存OCW2、當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器中斷申請寄存器

1×I3ICW2中斷類型號ICW3主從片關(guān)系ICW4方式控制

10中

101000000101控制部2014初始化命令字(ICW12014決定8259A的工作方 開機(jī)后，BIOS將8259A初始化為①IR0~IR7②IR0~IR7對應(yīng)的中斷類型號分別為③優(yōu)先級IR0最高IR7ISR和IRR存放當(dāng)前8259A的狀通 ISR和IRR的內(nèi)容，可了解當(dāng)前8259A工作情201420148259A的控制命令分初始化命令字向8259A寫入ICW的過程稱為初始化操作命令字向8259A寫入OCW的過程稱為操作方式20142014需要CS#、A0、RD#、WR#和D4、D3的配內(nèi)部寄存器 方法如下表000010001寫01x1xx00101xx讀出20142014NYNY寫NYNY寫寫寫寫20142014初始化8259A必須從ICW1開寫ICW1意味著重新初始化寫入ICW1后，8259A的狀態(tài)如下清除ISR和IMR(全將中斷優(yōu)先級設(shè)成初始狀態(tài)：IR0最高，IR7最低設(shè)定為一 方式采用非自動中斷結(jié)束方式狀態(tài)讀出邏輯預(yù)置為讀IRR2014ICW1——初始化 D6 ICW10 2014ICW1——初始化地址 特征0xxx1LTIM: =1 =0SNGL: =1 =0IC4:ICW4 =1要寫 ICW2——中斷向量2014 A15/T7A14/T6A13/T5A12/T4A11/T31xxxT7～T3:中斷向量碼的高5T2～T0:最低3位為中斷源的序號000～111分別對應(yīng)由8259A根據(jù)中斷源的序號自動填例如20142014ICW3——ICW3用于級聯(lián)工作方式。對于級聯(lián)工作方式下要分別對主片、從片進(jìn)行初化。對于主片、從片ICW3命令字分別為1主片的級聯(lián)控制Si=1對應(yīng)IRi線上連接了從100000從片的級聯(lián)控制ID2～I(xiàn)D0標(biāo)識碼，說明本從片連接到主片的哪個(gè)IR引腳上。000～111應(yīng)IR0～I(xiàn)R720142014ICW3——級連控制字（續(xù)ICW3必須與主從片的連接關(guān)系一例如，主片的INC=10，。C送出被允許中斷CW3C2014201410001SFNM特殊全嵌1特殊全嵌套方0一般全嵌套方AEOI自動1自動EOI方0非自動EOI

BUF:緩沖方M/S主/從緩沖BUF 緩沖方式/主 緩沖方式/從 非緩沖方式/201420148259A的操作命令字OCW用于設(shè)置8259的工作狀在初始化后OCW的寫入順序?qū)懭氲刂芬狾CW1必須寫入奇地址端口OCW2，OCW3必須寫入偶地址端口20142014OCW1——中 1Mi=1中斷請求線IRi (不允許中斷=0允許該IRi中OCW1將寫入IMRA0=1時(shí)讀OCW1可讀出設(shè)置的IMR內(nèi)容201420140R0R00R:優(yōu)先級自動循環(huán)：R=1，使用循環(huán)優(yōu)先級；R=0，固定優(yōu)SL:指定優(yōu)先級：SL1，指定優(yōu)先級L2～L0SL0L2～L0EOI:結(jié)束中斷命令：EOI=1,設(shè)置中斷結(jié)束命 SL001非指定EOI命令(NSEOI)，全嵌套方011指定EOI命令(SEOI)，全嵌套方式，按L2-L0編碼復(fù)位101NSEOI命令，優(yōu)先級自動循100自動EOI，設(shè)置優(yōu)先級自動000自動EOI，取消優(yōu)先級自動循環(huán)(固定優(yōu)先級111SEOI命令，按L2-L0編碼循環(huán)優(yōu)先級(L2-L0設(shè)為最低優(yōu)先級110按L2-L0編碼循環(huán)優(yōu)先級(L2-L0設(shè)為最低優(yōu)先級2014201489在上電初始之后，如未設(shè)定其它方式，則59自動▲中斷請求優(yōu)先級順序是IR0～I(xiàn)R7，其中IR0IR7優(yōu)先權(quán)最▲服務(wù)寄存器IS中得到響應(yīng)的那一位被置“1”，且保持到中斷服務(wù)程序在返回前發(fā)出的中斷結(jié)束命令O殊的EOI命令為 其中，PORT為8259A的端口地址20142014利用非特殊EIS高的置“位。 方式和讀出控000001P方RR選方RR選ESMM

11讀11讀10讀0x

2014

P(Polling):=1查詢方=0非查詢方20142014OCW3（續(xù)查詢方式允許8259A不工作于中斷方式，而是以查詢方式工CPU先寫一個(gè)D2=1的OCW3，再對同一地址讀入，即可得到如下狀態(tài)節(jié) I=1表示有中斷請求，中斷請求號為R2-此查詢步驟可反復(fù)執(zhí)行，以響應(yīng)多個(gè)同時(shí)發(fā)生的中斷20148259A編程 20148259A編程C化 ADI 接口地址為20H和中斷為上升發(fā)；單片8259AICW4與IR0-IR3對應(yīng)的中斷向量碼為08H- R4-

根據(jù)要求，各初始化參數(shù)及工作參數(shù)如ICW1 =ICW2=OCW1 =

中斷向中 201420148259A編程舉例（續(xù)初始化程序如；A0=0，寫；上升沿觸發(fā)，單片，不寫；A0=1，寫；OCW1：IR4-2014201420HMOV OUT ；I/OMOV OUTMOV OUTMOV OUT20142014例：使主8259的 ，程序?yàn)镺CW1AEQU21H；主8259OCW1 AL，OCW1A；讀出 B 20142014例：讀OCW3EQUIRREQUISREQUOUTIN20142014例：讀OCW3EQUIRREQUISREQUMOVOUTIN

；讀出命令，P=0，RR=1，RIS=0，選；在AL中讀得IRR201420148259A分兩步(1)處理外設(shè)中斷申請，決定是否向CPU發(fā)中斷申請信號(2)若發(fā)中斷申請信號，且CPU響應(yīng)則在CPU20142014IR0~IR7引腳上有中斷申請，則將IRR相應(yīng)位置②中 是否進(jìn)入優(yōu)先級裁決器PRIMR對應(yīng)位為0，允許中斷申請進(jìn)入為1，不允許進(jìn)入，中斷申請被 ③當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器ISR記錄CPU正在響應(yīng)的中ISR中的某位為1，表示CPU正在響應(yīng)此級中ISR中的某位為0，表示CPU沒有或已響應(yīng)完此優(yōu)先級裁決器PR據(jù)新進(jìn)入的中斷申請和ISR的內(nèi)容決定是否發(fā)中斷申請如果進(jìn)入的中斷申請比ISR中記錄的中斷優(yōu)先級則通過8259AINT引腳向CPU發(fā)出中斷請求如果進(jìn)入的中斷申請不比ISR中記錄的中斷優(yōu)先級同級或低級，則不向CPU發(fā)中斷請求信20142014總 片 選1000010000001

00000000000000

控

10

1010

ICW2中斷類型ICW4方式控ICW3ICW4方式控

OCW1中 寄存器 OCW2優(yōu)先級、發(fā)

OCW3特 設(shè)②中 是否進(jìn)入優(yōu)先級裁決器PR

2014IMR對應(yīng)位為0，允許中斷申請進(jìn)入優(yōu)先級裁決器為1，不允許進(jìn)入，中斷申請被 總~~

數(shù)據(jù) ~片選 控碼W2W2中類號ICW4方式控ICW4方式控W3主片系

000000000000000

100100000010010100100OCW1中斷 OCW2優(yōu)先級、發(fā)EOI0010100100OCW3OCW3特 設(shè)

③當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器ISR記錄CPU正在響應(yīng)的ISR中的某位為1，表示CPU正在響應(yīng)此級中即正在執(zhí)行此中斷源ISR中的某位為0，表示CPU沒有或已響應(yīng)完此級中斷即不在執(zhí)行此中斷源

2014總~~

數(shù)據(jù) ~片選 控碼W2W2中類號ICW4方式控ICW4方式控W3主片系

001000000100000

100100000011001010010010100OCW1中 寄存器0000OCW3OCW3特 設(shè)

2014④優(yōu)先級裁決器PR據(jù)新進(jìn)入的中斷申請和ISR的內(nèi)2014決定是否發(fā)中斷申請如果進(jìn)入的中斷申請比ISR中記錄的中斷優(yōu)先級高則通過8259AINT引腳向CPU發(fā)出中斷請求信號總~~

數(shù)據(jù) 片選 控碼W2W2中類號ICW4方式控ICW4方式控W3主片系

00100000100000

10100000010010100100OCW1中斷 OCW2優(yōu)先級、發(fā)EOI0010100100OCW3OCW3特 設(shè)

20142014CPU接收到INTR上的中斷申請信號l如果IF標(biāo)志為0，則CPU不響應(yīng)此中斷申請信號, lIF標(biāo)志為1則處理完當(dāng)前的指令后進(jìn)入中斷響應(yīng)周通過INTA引腳發(fā)出兩個(gè)負(fù)脈沖信從數(shù)據(jù)總線上獲取中斷類進(jìn)入中斷響應(yīng)的過20148088CPU中斷響應(yīng)周2014第一第一第二向量類20142014①將ISR中相應(yīng)位置CPUIRR中對應(yīng)的位清0，清除IRR總 片

10100010100000

中斷0

選

W2中類W2中類號

1001010

W3W3主片系

方式控

OCW1中 寄存器0000OCW3特殊 8259A在接收到第二個(gè)INTA中斷響應(yīng)信號通過數(shù)據(jù)線，將被響應(yīng)申請的中斷類型號送給CPU。②CPU獲得中斷類型號后，進(jìn)入CPU響應(yīng)中斷的過程

2014總 片

101000010100000

中斷0

選

W2中類W2中類號

1001010

W3W3主片系

方式控

OCW1中 寄存器0000OCW3特 設(shè)CPU響應(yīng)中斷過取中斷類型號當(dāng)前PSW清IF、TF標(biāo)志為當(dāng)前IP

20142014⑥取內(nèi)存單元(0N4)字內(nèi)容送⑦取內(nèi)存單元(0N4+2字內(nèi)容送

此時(shí)CS:IP指向中斷程序 2014三、2014設(shè)置中

處理

0000000000

20148259A內(nèi)部有9

0000000000

控

1×I3

10

1010

ICW2中斷類型號中

ICW3主從片

00000101ICW4方式控

控制部

2014000000008259A有00000000

處理部

00000000000A0=0偶地址端A0=1奇地址端對9個(gè)寄存器的

均通過這兩個(gè)端口實(shí)

控

A0 寫入數(shù)據(jù)的特征1×1×

ICW2中斷類型 中

101001010000寫入的先后順 00 區(qū)分是對哪個(gè)寄進(jìn)行操

ICW3主從片

10 10ICW4方式控

1

控制20142.8259A的編程20148259A有多種工作方式這些工作方式均可編程選使用相當(dāng)靈尤其要求掌握如下(1)通過中 寄存器IMR的讀寫，設(shè)置中 (2)通過OCW2操作命令寄存器，發(fā)中斷結(jié)束EOI命設(shè)置中 10000001對10000001

2014總 片 選 控 控

000000000000000

寄存0010100寄存00101001

ICW2中斷類ICW3主從片ICW4ICW4

OCW1中0000OCW3OCW3特 設(shè)2014例已知IBMPC/XT系統(tǒng)中2014l新增允許IR2 AL, 21H,AL

;D2=0,允許IR2的中斷申 IR4 AL, ;讀入原IMR的內(nèi) AL,0001 21H, 2014201410000001總 片 選 控 控

000000000000000

寄存0000100寄存00001001

ICW2中斷類ICW3主從片ICW4ICW4

OCW1中0000OCW3OCW3特 設(shè)20142014由8259A的工作過程可知ISRCU響應(yīng)某級中斷后，859A自動將IR的對應(yīng)位置1，如果CU已R 在中斷響應(yīng)后，對ISR中相應(yīng)位的清0它是8259A認(rèn)為中20142014總~

數(shù)據(jù) 片選 控 控W2W2中類號W3W3主片系ICW4ICW4方式控

10100010100000

100100000010010100100OCW1中斷 OCW2優(yōu)先級、發(fā)EOI0010100100OCW3OCW3特 設(shè)

2014ISR2014一、初始化8259A時(shí)，設(shè)置8259A工作方式為自動清0方式則在CPU響應(yīng)中斷后，硬件自動將ISR的對應(yīng)位清0二、初始化8259A時(shí)，設(shè)置8259A工作方式為非自動清0方式需在中斷子程中，通過軟件方式清0方法是：通過往OCW2寫入20H實(shí)現(xiàn)，即由偶地址端口寫00100100000

0R00 已知IBMPC系統(tǒng)中,8259A的偶地址端口地址為

2014BIOS初始化8259A時(shí)，設(shè)置8259A工作方式為非自動清0IRET返回前，發(fā)中斷結(jié)束命令EOIintsubPROC、、、、、、MOVAL,20HOUT20H,ALintsub

;寫入OCW22014四、8259A在IBMPC/XT系統(tǒng)中20141．8259A與系統(tǒng)的連線2．BIOS初始化程序?qū)?259A的設(shè)置

2014注意：8259A在連線中的CLKAD7~AD0CLKAD7~AD0內(nèi)存地址鎖存8282(兩片

數(shù)據(jù)收 T 總 控制器

數(shù)據(jù)接接控制總