微机原理与接口技术_07可编程中断控制器8259A合编.ppt

本章主要内容 7.1 8259A的基本结构 7.1.1 内部结构 8259A的内部结构主要由8个功能模块组成。 1．中断请求寄存器IRR(interrupt register) 2．中断服务寄存器ISR(interrupt service ) 3．中断屏蔽寄存器IMR(interrupt mask register) 4．优先级判别器PR(priority register) 5．数据总线缓冲器 6．读/写逻辑 7．控制逻辑 8．级联缓冲比较器 7.1.2 外部结构 8259A用NMOS工艺制造，使用单一＋5V电源，采用28引脚的双列直插芯片。其引脚如下图所示。 7.2 8259A芯片的工作过程 当系统通电后，首先对8259A初始化。所谓初始化就是由CPU执行一段程序，向可编程芯片写入若干命令字，规定其工作状态，使其处于准备就绪状态。当完成初始化后，8259A就处于就绪状态，随时可接收外设来的中断请求信号。 8259A对外部中断请求的处理过程如下。 （1）当有一条或若干条中断请求输入（IR0～IR7）有效时，则使中断请求寄存器的IRR的相应位置位。 （2）若CPU处于开中断状态，则在当前指令执行完之后，响应中断，并且从发应答信号（两个连续的负脉冲）。 （3）第一个负脉冲到达时，IRR的锁存功能失效，对于IR0～IR7上发来的中断请求信号不予理睬。 （4）使服务寄存器ISR的相应位置1，以便为中断优先级比较器的工作做好准备。 （5）使IRR的相应位复位，即清除中断请求。 （6）第二个负脉冲到达时，8259A向数据总线输送一个8位的指针（向量号或中断类型号）。CPU以此作为相应中断的类型码，并根据该中断类型号从中断服务程序入口地址表中，取出中断服务程序的入口地址，从而执行中断。 （7）若初始化命令字ICW4中的中断结束位为1，那么，第二个负脉冲结束时，8259A将ISR寄存器的相应位清零。否则，直至中断服务程序执行完毕，才能通过输出操作命令字EOI，使该位复位。 7.3 8259A的工作方式 7.3.1 中断优先级管理方式 1．固定优先级方式（完全嵌套排序方式） 固定优先级方式是8259A最常用的一种工作方式。优先级的次序固定：IR0IR1… IR7。 2．自动循环优先级方式（等优先级方式） 在自动循环优先级方式下，任何一级中断处理完后，CPU都会向8259A发送EOI命令，使ISR中最高优先级位复位，并且使它变为最低优先级，比它低一级的中断请求设为最高级，就这样依次循环下去。 7.3.2 中断结束方式EOI 8259A中断结束的管理分三种情况。 1．一般完全嵌套方式 8259A在完全嵌套方式下，可采用三种中断结束方式。 1）一般EOI形式 2）特殊EOI方式 3）自动EOI方式 7.3.3 中断触发方式 8259A有三种中断触发方式，分别是电平触发方式、边沿触发方式和中断查询方式。 1．电平触发方式 用高电平请求中断，响应中断后应及时清除高电平，以免产生多次中断。 2．边沿触发方式 用上升沿请求中断，上升后保持高电平，就不会再产生中断。 3．中断查询方式 当系统中的中断源很多，超过64个时，则可以使8259A工作在查询方式下。 7.4 8259A的编程 7.4.1 初始化编程 8259A是可编程的中断控制器，8259A是按照事先设置好的命令字进行工作的。8259A的命令字分为两部分，一部分是初始化命令字（Initialization Command Word， ICW）ICW1～ICW4，另一部分是操作命令字（Operation Command Word， OCW）OCW1～OCW3。8259A有2个内部端口地址，一个偶地址（A0＝0），另一个是奇地址（A0），用来选择不同的寄存器。 7.4.2 中断操作编程 在8259A工作期间，可以通过改变操作命令字来控制8259A的工作状态。8259A一共有3个操作命令字，即OCW1～OCW3。它们和ICW不一样，不需要按照规定的顺序设定，使用时可以灵活选择不同的操作命令字，实现不同的功能。但是有一点也需要注意，写入操作命令字时要分清奇、偶地址。 1．操作命令字OCW1 OCW1写入奇地址端口，A0＝1。OCW1的功能就是用来设置中断源的屏蔽状态，换句话说就是对8259A的IMR中的各位进行动态复位或清零。 2．操作命令字OCW2 OCW2写入偶地址端口，A0＝0。OCW2的主要功能是设置中断结束方式和优先级循环方式。 3．操作命令字OCW3 OCW3写入偶地址端口，A0＝0。OCW3的主要功能是设置特殊屏蔽方式和查询方式，并用来控制8259A内部的状态字IRR、ISR的读出。 7.5 8259A的应用 7.5