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接口8259A
第7章 中断控制器
7.1 8259A的引脚信号、编程结构和工作原理
一、8259A的外部信号和含义
1、引脚图(图见附加页)与引脚说明
① D7~D0:数据线
② INT:中断请求信号;它与CPU的INTR相连,用来向CPU发中断请求(输出)
③ INTA#:中断应答信号;(输入)
④ RD# :读信号;此信号有效时8259A的内容可以输出到数据总线上(输入)
⑤ WR#:写信号;此信号有效时8259A的可以从总线上接收数据(输入)
⑥ CS#:片选信号;(输入)
⑦ A0:端口选择信号;8259A对应2个端口,一个偶端口一个奇端口(输入)
⑧ IR7~IR0:I/O设备的中断请求信号;(输入)
⑨ CAS2~CAS0:从片选择信号;级联时主片端输出,从片输入
⑩ SP#/EN#:主片和从片的选择和驱动信号;
此引脚双向操作
输入时:=1表示主片,=0表示从片
输出时:由此信号启动数据总线驱动器
2、说明:在微机中有2片8259A,主片的地址为20H和21H,从片地址为A0H和A1H。(微机与8259A的单片连接,级联连接图见附加页)
二、8259A的编程结构和工作原理
1、编程结构(见P236图7-1)
(1)上半部分:处理部件
中断请求寄存器IRR
中断优先级裁决器PR
当前中断服务寄存器ISR
(2)下半部分:7个寄存器
ICW1~ICW4:存放初始化命令字
OCW1~OCW3:存放操作命令字
2、工作原理:
中断请求寄存器IRR的8位与IR7~IR0对应,当8259A收到中断请求信号后,将在IRR对应位置1,然后根据中断屏蔽寄存器IMR(OCW1)的内容判断该中断请求是否被屏蔽(IMR中对应位为0表示屏蔽,为1表示不屏蔽),如果未屏蔽那么把中断请求信号送入中断优先级裁决器PR,判断此信号的优先级是否高于当前正在执行的中断服务程序,如果高于当前中断则发出中断请求信号。
一旦申请成功,INTA#收到两个负脉冲,
第一个脉冲:使IRR失效,不接收新的中断请求;ISR对应位置1;IRR相应位清0
第二个脉冲:将ICW2的内容送数据总线,作为中断类型号;如果ICW4的中断自动结束位为1,则将ISR清0。
7.2 8259A的工作方式
1. 设置优先级的方式
(1) 全嵌套方式:优先级0级最高7级最低,只有比当前优先级高的中断才可以实行中断嵌套。
(2) 特殊全嵌套方式:优先级0级最高7级最低,与当前优先级相同的中断也可以实行中断嵌套。
(3) 优先级自动循环方式:优先级0级最高7级最低,响应过的中断优先级降为最低。
(4) 优先级特殊循环方式:首先编程设置最高优先级,响应过的中断优先级降为最低。
2 . 屏蔽中断源的方式
(1) 普通屏蔽方式
(2) 特殊屏蔽方式:即通过修改屏蔽字以达到修改中断优先级的目的
(可参见计算机组成原理部分)
3. 结束中断处理的方式
(1) 中断自动结束方式:只有一片8259A没有中断嵌套时使用;一旦系统进入中断,ISR的对应位自动清0。
(2) 一般的中断结束方式:考虑有中断嵌套时使用
(3) 特殊的中断结束方式:用当前中断服务寄存器ISR不能确定哪个中断是最后一个相应的,采用这种方式。
4 . 连接系统总线的方式
(1) 缓冲方式:在多片级联的系统中,8259A通过总线驱动器连接数据总线
(2) 非缓冲方式:8259A直接连接数据总线
5 . 引入中断请求的方式
(1) 边沿触发方式:中断请求输入引脚(IRi)输入上升沿作中断请求信号
(2) 电平触发方式:中断请求输入引脚(IRi)输入高电平作中断请求信号
(3) 中断查询方式:
中断查询方式的特点:
8259A不使用INT信号向CPU发中断请求信号
CPU内部的中断允许触发器复位
CPU要使用软件查询来确认中断源
7.3 8259A的初始化命令字和操作命令字
一、8259A的初始化命令字
1、ICW1的格式和含义
ICW1叫做芯片控制初始化命令字。8位寄存器,偶地址。图见P243
① D7~D5:未使用
② D4:必须为1,作为ICW1的标志
③ D3:设定中断请求信号的形式,=0边沿触发,=1电平触发
④ D2:无意义
⑤ D1:级联状态;级联时主片和从片都 =0,单片8259A时 =1
⑥ D0:是否使用ICW4,=1使用,=0不使用
(2) ICW2的格式和含义
ICW2设置中断类型号的初始化命令字。8位寄存器,奇地址。
① D7~D3:表示中断类型号的高5位,
② D2~D0:低3位自动分配,见P244表
(3) ICW3的格式和含义
ICW3标志主片/从片的初始化命令字。8位寄存器,奇地
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