第七篇 中断控制器.ppt

第七章 中断控制器 这种采用向量中断的方法，CPU可直接通过向量表转向相应的处理程序，而不需要去逐个检测和确定中断源，因而可以大大加快中断响应的速度。 §7.3 8259A可编程控制器 一、8259A功能和引脚 8259A是可编程中断控制器(Programmable Interrupt Controller)芯片，用于管理和控制80x86的外部中断请求，可实现中断优先级判定，提供中断类型号，屏蔽中断输入等功能。 1、8级优先权控制，通过级连可扩展到64级优先级控制； 2、每一级可由程序单独屏蔽或允许； 3、在CPU响应周期，可提供相应的中断类型码。中断类型码由8259编程设定； 4、通过编程可设定多种工作方式。 8259A采用28脚双列直插封装形式，如下图所示： CS：片选信号，输入，低电平有效，来自地址译码器的输出。只有该信号有效时，CPU才能对8259A进行读/写操作。 WR：写信号，输入，低电平有效，通知8259A接收CPU从数据总线上送来的命令字。 RD：读信号，输入，低电平有效，用于读取8259A中某些寄存器的内容(如IMR、ISR或IRR)。 A0：地址输入信号，用于对8259A内部两个寄存器端口的寻址。 D7?D0：双向、三态数据线，接系统数据总线的D7?D0，用来传送控制字、状态字和中断类型号等。 IR7?IR0：中断请求信号，输入，从I/O接口或其他8259A(从控制器)上接收中断请求信号。在边沿触发方式中，IR输入应由低到高，此后保持为高，直到被响应。在电平触发方式中，IR输入应保持高电平。 INT：8259A向CPU发出的中断请求信号，高电平有效，该引脚接CPU的INTR引脚。 INTA：中断响应信号，输入，接收CPU发来的中断响应脉冲以通知8259A中断请求已被响应，使其将中断类型号送到数据总线上。 CAS0?CAS2：级联总线，输入或输出，用于区分特定的从控制器件。8259A作为主控制器时，该总线为输出，作为从控制器时，为输入。 SP/EN：从片/允许缓冲信号，输入或输出，该引脚为双功能引脚。在缓冲方式中(即8259A通过一个数据总线收发器与系统总线相连)，该引脚被用做输出线，控制收发器的接收或发送；在非缓冲方式中，该引脚作为输入线，确定该8259A是主控制器(SP/EN＝1)还是从控制器(SP/EN＝0)。 二、8259A内部结构 1、数据总线缓冲器 与CPU的DB连接，传送控制字、状态字和中断类型码等，是8259A与系统数据总线的接口，是8位的双向三态缓冲器。 2、读写逻辑 通过RD、WR、CS、A0控制接收CPU的命令或发出8259A的状态。CPU能通过它实现对8259A的读出（状态信号）和写入（初始化编程）。 8259A的读写功能如下： CS RD WR A0 D4 D3 读写操作 0 1 0 0 1 ? 写ICW1（初始化命令字） 0 1 0 1 ? ? 写ICW2、 ICW3 、ICW4、OCW1 0 1 0 0 1 0 写OCW2（操作命令字） 0 1 0 0 0 1 写OCW3 0 0 1 0 读IRR/ISR 0 0 1 1 读IMR 3、级联缓冲/比较器 实现8259A芯片之间的级连，使得中断源可由8级扩展至64级。 （1）缓冲方式：在多片8259A级联的系统中，8259A通过总线驱动器和数据总线相联。在缓冲方式下，SP / EN与总线驱动器的允许端相连，控制总线驱动器的启动，当EN=0，8259A控制数据送到CPU，当EN=1，控制数据从CPU送到8259A。 （2）非缓冲方式：此时各8259A直接与数据总线相连。 SP / EN为输入端，当SP=1，该片为主片，当SP=0，该片为从片。主片与从片通过CAS0～CAS2级连。单片8259A时， SP / EN接高电平。 由初始化命令字ICW4来设置是缓冲方式还是非缓冲方式。 4、中断请求