[信息与通信]微机原理第九章.ppt

第九章 中断控制器、计数/定时控制器及DMA控制器 本章学习目标： 1、了解中断控制器8259A的工作原理与应用 2、掌握计数/定时控制器8253的工作原理与使用 3、了解DMA控制器8237A的工作原理与应用 9.1可编程中断控制器8259A 一、中断 1、中断的基本概念： 2、中断的类型： 3、中断的优先级 通常一个系统有多个中断源，而CPU同一时刻只能响应一个中断源的请求，按中断源的轻重缓急程度确定的优先级别，称为优先级。 5、中断向量 中断向量： 中断服务程序的 入口地址 中断向量表： 存放中断向量的 一个特定的内存 区域 二、8259A芯片内部结构 三、8259A芯片的工作方式 1、中断触发方式： 1) 电平触发方式 该方式以IR端上出现的高电平作为中断请求信号。请求一旦被响应，该高电平信号应及时撤除。 2) 边沿触发方式 该方式以IR端上出现由低电平向高电平的跳变作为中断请求信号，跳变后高电平一直保持，直到被响应。 2、中断优先权管理方式： 1) 完全嵌套方式 完全嵌套方式也称固定优先级方式。在这种方式下，由IR端引入的中断请求具有固定的优先级，IR0最高，IR7最低。只有当更高的中断请求到来时，才会给予响应。 2）自动循环方式： 每当任何一级中断被处理完，它的优先级别就变为最低级，而将最高优先级赋给原来比它低一级的中断请求。 3）中断屏蔽方式： 普通屏蔽方式：将中断屏蔽寄存器IMR中的某一位或某几位置“1”，即将相应的中断请求屏蔽掉。 特殊屏蔽方式：当CPU在处理某级中断时，仅对本级中断进行屏蔽。 3、中断结束方式： 1）自动EOI方式：8259A自动将当前中断服务寄存器ISR中的对应位清除。 2）普通EOI方式：CPU用输出指令往8259 A发出一般中断结束命令，将ISR寄存器中级别最高的置“1”位清“0”。 3）特殊EOI方式：CPU用输出指令往8259 A发出特殊中断结束命令，将ISR寄存器中指定的置“1”位清“0”。 4、连接系统总线的方式 1）缓冲方式：8259A通过总线驱动器和数据总线相连。 2）非缓冲方式： 8259A直接与数据总线相连。 四、8259A芯片的级联使用 五、8259A芯片的控制字 1、初始化命令字——ICWi：在初始化程序中设定，且在整个工作过程中保持不变。 2、操作命令字——OCWi：在应用程序中设置，且可设置多次。 每片8259A有2个片内地址A0=0和A0=1，所 有的命令字都是通过这两个端口来发送的。 8259A初始化过程： 例如： PC机中8259A的主片定义为：上升沿触发、在IR2级联从片、有ICW4、非AEOI方式、中断类型号08H?0FH、一般的中断嵌套方式、端口地址是20H、21H；从片定义为：上升沿触发、级联到主片的IR2、有ICW4、非AEOI方式、中断类型号为70H?78H、一般的中断嵌套方式、端口地址是A0H、A1H。初始化过程如下： 2）操作命令字 1) ?OCW1 OCW1的功能是设置和清除中断屏蔽寄存器的相应位，写入A0=1的端口，格式如图所示。 2) ?OCW2 OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式，写入A0=0的端口，格式如图所示。 3) ?OCW3 OCW3的功能有三个方面：设置和撤消特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对8259A内部寄存器的读出。OCW3写入A0=0的端口，格式如图所示。 例：两片8259A连接如图所示 中断向量表： 主8259A： 中断类型码分别为 40H和45H 中断服务程序地址分别为1000H：1050H 1000H：1060H 从8259A： 中断类型码分别为 32H和33H 中断服务程序地址分别为2000H：5440H 2000H：3620H 初始化程序段：1、主8251A： 9.2可编程计数/定时控制器8253 1、8253芯片的内部结构 2、8253芯片的控制字格式 3、8253芯片的工作方式 4、8253芯片的编程 计数器/定时器功能： 1、8253芯片的内部结构 计数器内部结构： 8353A的读写操作状态： 2、控制字格式： 例：设计数器0—计数器2端口地址为：304H—306H，控制字端口地址为：307H选择2号计数器，工作在方式3，计数初值为533H，采用二进制计数，其初始化程序为： 写控制字： 例：要求读出1号计数器的当前计数值（假定计数值只有低8位） 写控制字： 3、8253的工作方式 1）工作方式0——计数结束产生中断 2）工作方式1——可编程单脉冲发生器 3）工作方式2——速率波发生器 4）工作方式3——方波