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第9章　中断控制器、计数/定时控制器及DMA控制器 本章教学目的 理解中断系统的功能与执行过程，掌握可编程控制器的结构、原理和应用，8253定时器/计数器也是计算机重要的接口芯片，通过本章的学习理解计数与定时的概念，以及怎样通过定时芯片实现定时与计数过程。 本章 学习要求 本章 主要外语词汇 ICW：Interrupt Control Word，中断控制字 IOW：Interrupt Operation Word，中断操作字 ISR：Interrupt Service Register,中断服务寄存器 IMR：Interrupt Mask Register，中断屏蔽寄存器 IRR：Interrupt Request Register，中断请求寄存器 主要内容 可编程中断控制器8259A 中断处理程序的编制 可编程计数/定时控制器8253 9.1 可编程中断控制器8259A 中断系统可解决当前高速运算CPU与低速外部设备信息交换之间的矛盾。 9.1.1 8259A芯片内部结构 9.1.2 8259A芯片的工作方式 1. 中断触发方式 边沿触发方式 8259A将中断请求输入端出现的上升沿作为中断请求信号 8259A中断类型码的形成 由一片8259A引入的8级中断请求的类型码肯定是连续的。 中断类型码在对8259A初始化时写入的相应控制字来确定。 2. 设置优先权方式 8259A具有非常灵活的中断管理方式，可满足使用者的各种不同要求。中断优先权管理是中断管理的核心问题。 完全嵌套方式 完全嵌套方式是8259A被初始化后自动进入的基本工作方式，在这种方式下，由各个IRi端引入的中断请求具有固定的中断级别。IR0具有最高优先级，IR7具有最低优先级，其他级顺序类推。 完全嵌套方式下的中断结束方式 普通EOI方式： 当任何一级中断服务程序结束时，只给8259A传送一个EOI结束命令，8259A收到这个EOI命令后，自动将ISR寄存器中级别最高的置“1”位清“0”。 只有当前结束的中断总是尚未处理完的级别最高的中断时，才能使用这种结束方式 自动循环方式 自动循环方式下，每当任何一级中断被处理完，它的优先级别就被改变为最低级，而将最高优先级赋给原来比它低一级的中断请求。 中断屏蔽方式 CPU在任何时候都可安排一条清除中断标志指令(CLI)，将中断标志位清“0”，从此以后，CPU将禁止所有的由INTR端引入的可屏蔽中断请求。 9.1.3 8259A芯片的级联使用 一片8259A芯片只能管理8级中断，在多于8级中断的系统中，必须将多片8259A级联使用。 9.1.4 8259A芯片的控制字及其工作方式 8259A的初始化操作可分成两个部分： 通过预置命令字(ICWi)对8259A进行初始化， 通过操作命令字(OCWi)来定义8259A的操作方式 1. 预置命令字 8259A的预置命令字共4个(ICW1～ICW4)，可根据8259A的使用情况来选取，设置流程如图所示。 ICW1和ICW2是必须的，ICW3是级联使用时才需要设置，ICW4是在8086/8088-8259A配置系统中需要设置。 ICW1具体格式 ICW2具体格式 紧跟在ICW1之后，端口地址为奇地址(A0=1)表示当前写入8259A的是预置命令字ICW2，由它定义中断类型码的高5位。低3位取决于当前的中断请求是由IR7～IR0中哪一个端输入。由此可确定当前中断请求的中断类型码。 ICW3只对级联方式有效，端口地址为奇地址。对于主8259A，使用格式如图 (a)所示，对于从8259A的使用格式如图 (b)所示。 ID2～ID0用来表明该从8259A是接在主8259A的哪个IR端上 ICW4对于8086/8088系统是必须设置的预置命令字，其具体格式如图所示 2. 操作命令字 8259A经ICWi预置后已进入初始化状态，可接收来自IRi端的中断请求。自动进入操作命令状态，准备接收CPU写入8259A的操作命令字OCWi。 OCW1 用来实现中断屏蔽功能，其端口地址为奇地址(A0＝1)，OCW1内容被直接置入中断屏蔽寄存器IMR中，格式如下： A0　　 7　　　　　　　　　　　 0 　　1　　　M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 　　　　　Mi= 1:屏蔽由IRi引入的中断请求 　　　　　　　 0:允许IRi端中断请求进入 OCW2 用来定义中断结束方式，其端口地址为偶地址(A0=0)，其格式如图所示。 OCW3 端口地址仍为偶地址(A0=0)，D4D3(=01)作为OCW3的标志位可与OCW2区别开，其格式如图所示。 上述操作控制字OCW1～OCW3可安排在预置命令字之后，用户可根据