接口第7次课_第8章输入输出接口基础.ppt

ZhangGuoPeng Computer Application Dept. BME Faculty. FMMU 输入输出接口基础 The Basis of Input and Output Interface 内容（Outline） 输入输出的基础知识 输入输出的方式 PC机的系统级总线和资源 80x86微机的中断系统 可编程中断控制器8259A 中断申请管理接口的主要功能 1. 向CPU的引脚INTR发中断申请信号 当有多个外设同时发出中断请求时， 能按照一定的优先级顺序，向CPU发出中断申请， 使CPU能优先响应优先级最高的外部设备的中断申请。 2. 送中断类型号 在CPU中断响应周期，针对不同外设的中断请求， 向CPU传送不同的中断类型号， 使CPU执行相应的中断子程。 8259A外观 80x86系列机中断控制逻辑8259A IRQ0~IRQ7 IRQ0和IRQ1内部使用 总线上只能看到2~7 INT， INTA D0~D7 8259A的级联 80x86CPU有一个INTR 引脚，而主机系统可以接受最多15级(无IRQ2)硬件中断 AT总线11个，内部4个（0，1，8，13） 中断控制器Intel 8259A 8259A的功能和特点 8259A的引脚 8259A的编程结构 8259A的工作过程 8259A的功能和特点 功能 记录各级中断请求 判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断 响应中断时向CPU传送中断类型号 特点 可以管理8级中断 可以选择优先模式和中断请求模式 可通过多片8259A级连构成64级的中断管理 8259A引脚总结 80x86系列机中断控制逻辑 IRQ0~IRQ7 D0~D7 INT， INTA CS：片选 WR：写命令信号 RD：读命令信号。 A0：用于片内寻址 CAS0~2：级联信号线 8259A的工作方式 中断优先级管理 完全嵌套模式：IR0...IRQ7 特殊完全嵌套模式：丛片等级可以体现 自动循环模式：等级轮流 特殊循环模式：指定最低级别 中断屏蔽模式：IMR 中断结束管理 一般EOI，ISR中级别最高位清0 特殊EOI，指定中断级别的EOI 自动EOI，自动清除刚才ISR中的置1（适合无嵌套） 8259A的编程步骤 初始化命令字 写入初始化命令字使得8259进入就绪状态 ICW1~ICW4 操作命令字 接受外部中断请求 改变嵌套方式等 读取某些状态 寄存器介绍 初始化命令字(ICW1- ICW4) 决定8259A的工作方式 (2) 操作命令字(OCW1,OCW2,OCW3) 在应用程序中设定，动态地控制CPU处理中断的过程 (3) ISR和IRR存放当前8259A的状态 通过读取 ISR 和 IRR 的内容，了解8259A工作情况 工作流程及举例 ICW:通常是在计算机系统启动时设置一旦设定，一般在系统工作过程不再改变。 开机后，BIOS将8259A初始化为完全嵌套模式： ① IR0~IR7中断申请信号为上升沿触发方式； ② IR0~IR7对应的中断类型号分别为08H~0FH； ③ 优先级IR0最高, IR7最低 OCW:在程序中改变工作方式，屏蔽某些中断源或者读出某些状态信息 ICW2 ICW2是8259A提供给CPU的中断类型号，中断源的中断号是由高５位和低3位相加得到的。高5位由ICW2指定；而其低3位是由中断源所连接的中断请求输入线IR7～IRO的优先级编码决定，并在CPU读取中断号之前，由8259A自动填写。例如： ICW2=08H，则IR0～IR7请求对应的中断类型码分别为：08H、09H、0AH、0BH、0CH、0DH、0EH、0FH。 ICW2=70H，IR0～IR7请求对应的中断类型码分别为：70H、71H、72H、73H、74H、75H、76H、77H。 寄存器的访问控制 举例：在PC AT 系统中，采用 2 片8259A 组成图8-14 所示的 15 级中断的控制逻辑，主片与从片的初始化设置如下： 主片： ICW1 =边沿触发，有ICW4，级联； ICW2= 中断类型号基值为08H； ICW3 =在IR2接有从片； ICW4 =非缓冲，一般EOI，特殊全嵌套。 从片： ICW1 =边沿触发，有ICW4，级联 ICW2 =中断类型号基值为70H ICW3 =该片的识别标志为2，即对应主片的IR2引脚； ICW4 =非缓冲方式，一般EOI结束方式，完全嵌套方式。 初始化程序如下： ；初始化主片8259A MOV AL，11H OUT