可编程中断控制器8259A.ppt

第9章 可编程中断控制器8259A 主要功能： （1）每片可管理8级优先权中断源，通过级联，最多可管理64级优先权中断源。 （2）可对任一中断源单独进行屏蔽。 （3）能向CPU提供可编程的标识码（中断类型码）。 （4）具有多种中断优先权管理方式，且可通过编程进行动态控制。 （5）协助进行系统总线控制。 9.3.1 8259A的内部结构和功能 1.内部结构 由8个部分组成，如图9-6 （1）8位中断请求寄存器（IRR）：存放正在进行中断请求的所有中断级（IR0~IR7）。 （2） 8位中断屏蔽寄存器（IMR）：存放CPU送来的屏蔽信号。IMRn=1，屏蔽。 （3） 8位中断服务寄存器（ISR）：记忆正处在处理中的所有中断级。=1有效。 （4）优先权判别器（PR）：选中IRR中置“1”的各级中最高级别，由INTA选通，送入ISR中，若有更高级的中断请求，则先处理高级的中断。  （5）控制逻辑 依PR用INT线向CPU发INTR；接受INTA信号，置位ISR，释放中断类型码到数据总线，清除INT信号等。 （6）数据总线缓冲器 （7）读/写控制逻辑 包含7个寄存器：存放4个初始化命令字ICW1~ICW4，3个操作命令字OCW1~OCW3。 （8）级联缓冲器/比较器  二、工作方式 1、中断优先权管理方式 有5种： （1）完全嵌套方式 固定优先级别，IR0最高，IR7最低，若收到的中断级别比ISR中的高，则响应较高级的中断请求，实现中断嵌套。 （2）自动循环方式（等优先权方式） 服务结束，优先权降为最低，下一级变成最高。 例：一开始为IR0~IR7，若响应IR3后，优先级为IR4、IR5~IR7、IR0~IR3。  （3）特殊循环方式 在主程序或中断服务程序中发操作命令，即由编程确定某中断源的优先级最低，则下一级为最高。 （4）特殊屏蔽方式 在中断服务程序中，用OCW1对IMR的某位置1时，会同时使ISR中对应位清0，则虽在处理该中断，却可响应其他级别较低的中断。 （5）查询排序方式 8259A不用INT向CPU发中断请求，CPU先关中断，再用软件查询中断源，实现中断服务。适用多于64级中断的场合，先确定优先级，再运行某模块。  2、中断结束方式 使ISR中对应位清0的方式。 （1）EOI命令方式 在中断服务程序末尾发中断结束命令，有两种： 1）普通EOI命令 适用于完全嵌套方式。 清除ISR中最高非0位（即正在处理的中断）。 2）特殊EOI命令 适用于非完全嵌套方式。 因此时无法确定哪个是最后响应的，要指明清除ISR中的某一位。  （2）自动EOI方式 系统一进入中断，在第二个INTA的后沿，自动清除。适用于单片系统，且不会嵌套的情况。 三、中断工作顺序（中断响应过程） （1）IR0~IR7有高电平，相应的IRR位置“1”； （2）若IMR中对应位为0，则通过进入PR； （3）PR选中最高优先级且比当前更高的，用INT向CPU发INTR； （4）若IF=1，CPU响应中断，发第一个 INTA-，最高优先级的ISRn=1，相应的IRRn=0  （5）发第二个INTA时，ICW2向CPU送中断类型号到数据总线。 注：若是自动结束中断（AEOI），则第二个INTA时，清ISR对应位，否则要保持到中断服务程序结束，CPU发EOI时为止。  四、8259A的引脚信号 排列如图9-6和表9-2 （1）与CPU的连接 D7~D0：双向数据总线，写命令字和读寄存器。 CS：芯片选通信号，由地址A15~A2译码。 A0：片内端口选址。8088系统，接CPU的A0，8086系统接CPU的A1，而A0=0。 RD、WR：读写/信号。 INT：中断请求，接CPU的INTR。 INTA：中断响应信号,第一个负脉冲通知外设中断被响应,第二个负脉冲CPU读取中断类型号。  （2）与外设的连接 IR7~IR0：单片用，接外部中断请求；级联用，接从片的INT。 （3）级联时 CAS2~CAS0：级联信号，主从片互连，主片指明哪个从片被接受，从片接受编码，与ICW3比较，确定是否被响应。 SP/EN：从编程/允许级联，采用非缓冲方式，输入，主片为1，从片为0，单片时为1；采用缓冲方式，输出，=0，启动数据总线驱动器。 9.3.2 8259A的初始化命令字及其编程 1.8259A的初始化命令 初始化时设置，工作中保持不变。 ICW1 写偶地址 ICW2~ICW4 写奇地址 （1） ICW1 （芯片控制） A0=0 格式如图9-7 （2） ICW2（设置中断类型码） A0=1 格式如图9-8 （3） ICW3（标志主片/从片） A0=1 格式如图