第七章 中斷控制器

1、中斷控制器8259A12345678910111213141516171819202122232425262728CSWRRDD0D1D2D3D4D5D6D7CAS0CAS1CAS2GNDSP/ENINTINTAA0VccD0-D7WRRDCSA0INTAINTSP/ENCAS0CAS1CAS2IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ78259A8259AD0-D7WRRDA0CSCAS0CAS1CAS2SP/ENIRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7INTINTA數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/

2、寫邏輯聯(lián)機緩沖器/比較器控制邏輯中斷服務寄存器(ISR)優(yōu)先級判別器中斷請求寄存器中斷屏蔽寄存器(PR)(IRR)(IMR)8259A與8086CPU連接方法IORIOWA0INTAINTRAB1-15DB0-7CS地址譯碼器SP/EN+5VIRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7CAS0CAS1CAS2NCNCNCIRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7INTRINTAA0WRRDD0D7單片8259A的連接8259A+5VINTINTINTINTAINTAINTARDRDRDWRWRWRA0A0A0IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IR

3、Q5IRQ6IRQ7IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7CAS0CAS1CAS2CAS0CAS1CAS2CAS0CAS1CAS2SP/ENSP/ENSP/END0-7D0-7D0-7INTRINTAIORIOWA0DB0-7AB1-15地址譯碼器聯(lián)級8259A連接IRQ0IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7IRQ8IRQ9IRQ10IRQ11IRQ12IRQ13IRQ14IRQ15IRQ16IRQ17IRQ18IRQ19IRQ20IRQ21IRQ22IRQ23CSCSCS8259A的緩沖連接方法八雙

4、向驅(qū)動器八雙向驅(qū)動器八雙向驅(qū)動器+5V+5V+5VINTRINTACAS0CAS1CAS2CAS0CAS1CAS2CAS0CAS1CAS2INTINTAINTAINTAINTINTTTTDB0-7SP/ENSP/ENSP/EN8259A的工作方式1.引入中斷請求的方式* 邊沿觸發(fā)方式:用正跳變向8259A請求中斷.* 電平觸發(fā)方式:以高電平向8259A請求中斷(中斷響應后,必須清除中斷申請的高電平).* 中斷查詢方式:外設通過8259A申請中斷,但8259A不通過INT向CPU申請中斷,CPU用軟件查詢.2.連接總線方式* 單片8259A連接總線* 多片主從連接總線* 多片主從緩沖連接總線3.

5、屏蔽中斷方式* 通常屏蔽方式:用中斷屏蔽寄存器中的1位或幾位置1來屏蔽1路或幾路中斷源中斷申請.* 特殊屏蔽方式:通過設置,可以允許另1個優(yōu)先級低的中斷被響應.4.優(yōu)先級排隊方式* 全嵌套方式:這時IRQ0的優(yōu)先級最高,IRQ7的優(yōu)先級最低* 特殊全嵌套方式:在使用聯(lián)級方式時,可以允許同級中斷源的再次中斷被響應.* 優(yōu)先級自動輪換:優(yōu)先級順序不固定,中斷申請被響應服務后,自動變?yōu)樽畹图?* 優(yōu)先級指定輪換:可以指定某級中斷優(yōu)先級最高,然后自動輪換優(yōu)先級.5.結(jié)束中斷的處理方式* 自動中斷結(jié)束方式:在中斷響應周期后就自動清除中斷服務位,從而允許低級中斷再申請.* 非自動中斷結(jié)束方式:中斷響應和處

6、于關中狀態(tài),用專用中斷結(jié)束指令清除中斷服務位.8259A的編程方法8259A編程命令有初始化命令ICW1-ICW4,和操作控制命令OCW1-OCW3.8259A有兩個I/O端口A0=0,和A0=1.開始ICW1ICW2聯(lián)級方式ICW3有ICW4ICW4結(jié)束yesnonoyes8259A初始化控制字12初始化控制字1 ICW10001LTIMADISNGLIC41: 有ICW4 0:無ICW41: 單片使用 0: 聯(lián)接使用A0D0D1D2D3D4D5D6D71.中斷向量地址間隔40:中斷向量地址間隔801: 電平觸發(fā)0: 邊沿觸發(fā)8086不用標志位8086不用初始化控制字2 ICW2A0D0D1

7、D2D3D4D5D6D71T3T4T5T6T7000中斷號(低3位由IRQ0-IRQ7編碼確定)8259A初始化控制字34初始化控制字3 ICW3A0D0D1D2D3D4D5D6D71(主片)1: 表示該位后連接從片0: 表示該位后沒有連接從片初始化控制字3 ICW3A0D0D1D2D3D4D5D6D71(從片)00000連到主片的第幾位(編碼)初始化控制字4 ICW4A0D0D1D2D3D4D5D6D71000SFNM BUFM/SAEOI uPM1:8086/880:8085/801:自動復位ISR0:用EOI命令復位ISR緩沖方式: 1-主 0-從1:特殊全嵌套工作方式0:非特殊全嵌套工

8、作方式1:緩沖方式0:非緩沖方式8259A操作控制字12D0D1D2D3D4D5D6D7A01操作控制字1 OCW1對應位=1,表示相應中斷源的中斷申請被屏蔽(如: D2=1,表示IRQ2中斷申請被屏蔽)D0D1D2D3D4D5D6D7A00操作控制字2 OCW2RSLEOI00L0L1L2中斷源編碼特征位001011101111100000110010Nonspecific EOI commandSpecific EOI commandRotate on non-specific commandRotate in automatic EOI command (Set)Rotate in au

9、tomatic EOI mode (Clear)Rotate on spectfic EOI command(L0-L1 are used)Set priority commandNo operation8259A操作控制字2說明1.非特殊EOI命令:當系統(tǒng)運行在全嵌套方式時,這個命令用在中斷服務程序的最后.當這位中斷服務位置位時,同級或低級中斷被禁止.如果ICW4的bit1=1,則8259A自動插入這個命令.2.特殊EOI命令:這個命令使某一中斷服務位強制清0.這個命令之用在不使用全嵌套工作方式.這個命令的bit0-2說明了中斷服務位.3.循環(huán)非特殊EOI命令:當全部外設具用同等級別優(yōu)先級時

10、,用這個命令.它產(chǎn)生如下圖所示的自動優(yōu)先級循環(huán).低中斷請求中斷請求012345670123456701234567(a)(b)(c)高等待4.進入循環(huán)自動EOI方式:這個命令激活自動循環(huán)非特殊EOI方式.(效果與方式3相同)5.退出循環(huán)自動EOI方式:這個命令退出自動循環(huán)非特殊方式.6.循環(huán)特殊EOI命令:在循環(huán)方式時,這個命令允許程序員說明最低優(yōu)先級.如:IRQ4被編程為最低級器件,則IRQ5將具有最高優(yōu)先級.7.設置優(yōu)先級:這個命令通過說明最低優(yōu)先級器件來改變優(yōu)先優(yōu)先級. (注意:實際上,這不是一個EOI命令)8.沒有操作8259A操作控制字3操作控制字3:D0D1D2D3D4D5D6D7

11、A0001RISRRPSMMESMM0下一次讀IRR下一次讀ISR00011011無操作1-查詢命令0-非查詢命令特殊屏蔽工作方式:優(yōu)先級不起作用,可響應任一級中斷請求?；謴驮葍?yōu)先級工作方式00011110無操作標志位8259A命令字總結(jié)名稱RD WR A0特殊要求說明開始初始化ICW1100Bit4,3 = 1X這個命令開始編程序列ICW2101None在ICW1之后用A0=1寫入的第1個命令必須是ICW2ICW3101None如果ICW1中有說明(bit1=0),ICW3必須在ICW2之后寫入ICW4101None如果ICW1中有說明(bit0=1),ICW4必須在ICW3之后寫入初始化

12、完成之后OCW1101None寫入這個命令設置中斷屏蔽位OCW2100Bit4,3 = 00位4,3說明不是開始編程命令,是用來選擇方式的命令OCW3100Bit4,3 = 01位4,3說明ICW1,OCW2,OCW3位1,0確定了下一次要讀的狀態(tài)寄存器之后的讀操作IRR010None如果ICW3的位1,0是10,讀的是IRRISR010None如果ICW3的位1,0是11,讀的是ISRIMM011None讀中斷屏蔽寄存器,這個命令和OCW1對應全嵌套方式的開中和EOI命令主程序IR2,IR4有請求IS2=1IR2中斷例程STISTIEOIIS1=1IR1有請求IR1中斷例程STIEOIIRE

13、TIS1清除IRETIS4中斷例程STIEOIIRETSTIEOIIRETIR3有請求IS4=1IS3=1EOI指令先執(zhí)行后,導致低級中斷IR4(相對IR2)能被響應IR2清除IR3清除IR4服務期間,由于沒有開中,導致高級中斷IR3不能被響應IR3中斷例程IS4清除8259A編程舉例IBM PC/XT 機硬件中斷的安排:(單片8259A)中斷號中斷源08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH時鐘中斷(1.19318M/65536 約18.2ms)鍵盤中斷硬盤中斷保留(打印機中斷)異步通信1中斷保留異步通信2中斷(COM2)(COM1)軟盤中斷已知:8259A端口地址為20H,21H,則

14、初始化程序如下:MOV AL,13HOUT 20H,ALMOV AL,08HOUT 21H,ALMOV AL,0DHOUT 21H,ALMOV AL,00HOUT 21H,AL;ICW1 單片 邊沿觸發(fā) 有ICW4;ICW2 中斷類型號從8開始;ICW4 緩沖工作方式 8086配置;OCW4 允許IRQ0-IRQ7XXX1LTIMADISNGLIC400010011000SFNMBUFM/SAEOuPM00001101觸發(fā)不用單片ICW48086非自動EOI主片緩沖方式非特殊全嵌套方式IBM PC/XT時鐘中斷服務程序TIMER_INT PROC FARSTIPUSH DSPUSH AXPUSH DXMOV AX,DATAMOV DS,AXINC TIMER_LOWJNZ T4INC TIMER_HIGHCMP TIMER_HIGH,18HJNZ T5CMP TIMER_LOW,0B0HJNZ T5MOV TIMER_LOW,0MOV TIMER_HIGH,0MOV TIMER_OFL,1T5:DEC MOTOR_COUNTINZ T6AND MOTOR_STATUS,0F0HMOV AL,0CHMOV DX,3F2HOUT DX,ALT6:INT 1CH