8259A的多串口通信应用.doc

8259A的多串口通信应用 摘要 本文主要介绍了8259A的主要功能特点，总结了ICW,OCW各字的特点，以及如何合理应用8259A来实现仪器设备的多串口通信，实现多种外设互不干扰同时工作。 关键字: 8259A;中断控制寄存器;多串口通信 1 引言 随着电子技术的发展，以80X86工业计算机为核心的设备，仪器变得越来越普及，串行通信，模块化，中断方式的设计方法被广泛的应用。中断最初的目的是为了解决CPU与低速外设之间的速度矛盾。实际上，中断的功能远远超出了预期的设计，被广泛运用在分时操作，实时处理，人机交互，多机系统等方面，中断技术大大的提高了CPU的工作效率。经过可编程8259A的预处理后，往往能实现更多的功能。 2 8259A中断器功能特点 所谓中断，是指计算机在正常执行程序的过程中，由于某时间的发生使CPU暂时停止当前程序的执行，而转去执行相关事件的的处理程序，结束后又返回愿程序继续执行，这样的一个过程就是中断，中断技术被广泛的运用到分时操作，实时处理，人机交互，多级系统等发面，中断技术大大提高了CPU的使用效率。其中8259A由于其可编程的特点更是被广泛使用。 8259A有很多功能，最大的特点是控制优先级的，它将中断源优先级进行排队，辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中。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请求方式，也就是说用户可以编程来设定中断结构，具有一定的灵活性。 8259A的ICW和OCW 要对8259A进行编程一般可分为两部分：一是初始化编程，它是通过初始化控制字来完成对8259A初始状态的设定，在计算机加点初始化时由BIOS完成的;二是操作方式的编程，它是通过操作命令字来控制8259A的工作方式，操作命令字可在8259A的初始化后的任何时间写入，因此了解8259A的初始化命令字和操作命令字是对其进行编程的必要前提。 8259A的初始化命令字ICW 微机启动后必须利用ROM BIOS程序向8259A 控制器写人初始化命令字ICW 来确定具体的工作方式。初始化命令字为ICW1、ICW2、ICW3和ICW4．这4个初始化命令字必须按照先后顺序通过8259A内部的I/O 口地址A0=0(20H)和A0=1（21H）写人控制器中，才能完成正常的初始化任务。 ICW1有点标杆的感觉，因为它能表示ICW4是否写入，能表示是单片还是级联使用，能表示是电平触发还是边沿触发。 ICW2在8086/8088方式下，用于提供8个中断源的中断向量码。 ICW3用于8259A的级联，若是单片，那自然就不用ICW3。 ICW4能表示嵌套方式，缓冲方式，谁进行缓冲，自动结束方式。 8259A的操作命令字OCW 8259A初始化操作ICW 结束后．即可处理I/O设备发送的中断请求信号。为使CPU能够有救地控制8259A的工作．还需要向8259A中写人一些控制命令，这些控制命令即是操作命令字OCW。 OCW1用来设置屏蔽操作，通过OCW1对IMR进行置位和复位操作。 OCW2在非自动中断结束方式下，OCW2使刚刚被服务的硬中断复位，包括正常复位和特殊复位。第二个就是定义8259A的优先权工作方式。 OCW3主要有三个作用，规定8259A的屏蔽方式，包括正常屏蔽和特殊屏蔽方式。设置8259A的查询工作方式。为CPU读取8259A的内部寄存器的值提供选择。 3 8259A的多串口通信应用 8259A是专门用于管理中断源的控制单元;其主要功能有:接收多个中断请求；进行优先级别的判断，选中当前优先级别最高的中断请求;再将此请求送到微处理器的INTR引脚;屏蔽中断输入的功能。一片8259A可管理8级优先权中断,在复杂应用场合,还可将多片8259A通过级连方式构成最多64级优先权中断管理系统。工控设备除支持如键盘、鼠标、并行口等计算机常用外设以外,如果需外挂多个串口子功能采样模块。单独一片8259A的资源不够用,方案选择8259A 主从片级联方式进行扩展,下面假设需要连接四个多串口,来看8259A在多串口通信中的具体应用。 整机的功能框图如图1所示:主要部件包括80486主板、8259A主从片、PC104多串口扩展板以及四个功能采样模块。主板通过两片8259A为系统提供了16级中断,工控主板上带有中断号为IRQ4和IRQ3的两个串行口,由8259A主片控制,另外需要扩展两个中断号为IRQ10和IRQ15的串行口,由8259A从片控制,以满足设计中的四个串行口要求。工控主板与多串口扩展板通过PC104总线连接,采样模块通过串行口与串口扩展板连接,利用PC104总线与主板通讯,每个串口均有大量的实时数据。