微機原理與接口技術(shù)第七章guyu

微型計算機原理與接口技術(shù)第七章杭州電子科技大學(xué)自動化學(xué)院2/4/2023第七章微型計算機中斷系統(tǒng)概述中斷處理過程中斷優(yōu)先級和中斷向量可編程中斷控制器內(nèi)容提要2/4/20232 當CPU正常運行程序時，由于微處理器內(nèi)部事件或外設(shè)請求，引起CPU中斷正在運行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中斷的外設(shè)(或內(nèi)部事件)的中斷服務(wù)子程序，中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，再返回被中止的程序，這一過程稱為中斷。

1.中斷源內(nèi)部中斷，外部中斷

一、中斷概念

2.中斷響應(yīng)中斷請求何時發(fā)生是隨機的。CPU在每條指令的最后一個T周期去檢測INTR引腳，CPU一旦檢測到有中斷請求，在滿足中斷響應(yīng)的條件下(IF＝1)，CPU響應(yīng)中斷，向外設(shè)發(fā)出INTA中斷響應(yīng)信號。并保護斷點(當前CS，IP和PSW值入棧)，然后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，CPU返回原執(zhí)行程序的中斷處，繼續(xù)向下執(zhí)行，稱為中斷返回?！?-1概述2/4/20233

3．中斷向量表

CPU響應(yīng)中斷后，必須由中斷源提供地址信息，引導(dǎo)程序進入中斷服務(wù)子程序，這些中斷服務(wù)程序的入口地址存放在中斷向量表中。內(nèi)存中專門開辟一個區(qū)域，存放中斷向量表(也稱中斷矢量表)。

4．中斷優(yōu)先級當有多個中斷源請求中斷時，中斷系統(tǒng)判別中斷申請的優(yōu)先級，CPU響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷，掛起優(yōu)先級低的中斷。當CPU在運行中斷服務(wù)子程序時，又有新的更高優(yōu)先級的中斷申請進入，CPU要掛起原中斷進入更高級的中斷服務(wù)子程序，實現(xiàn)中斷嵌套功能?！?-1概述——中斷概念2/4/20234

5．中斷屏蔽當中斷源申請中斷時，CPU可以由軟件設(shè)置，使之不能響應(yīng)，稱為中斷屏蔽。對于各種計算機系統(tǒng)，中斷系統(tǒng)的構(gòu)成差別很大，但都具有基本功能：⑴能實現(xiàn)中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)、中斷返回、中斷屏蔽；⑵能實現(xiàn)中斷優(yōu)先級排隊；⑶能實現(xiàn)中斷嵌套?！?-1概述——中斷概念2/4/20235

二、中斷分類

8086/8088有一個強有力的中斷系統(tǒng)，可以處理256種不同的中斷。以產(chǎn)生中斷的方法來分類，256種中斷可以分為兩大類：外部中斷和內(nèi)部中斷。外部中斷也稱硬件中斷，是由外部的硬件產(chǎn)生的，硬件中斷又分成不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷。

§7-1概述——中斷分類2/4/20236§7-1概述——中斷分類外部中斷（硬件中斷）內(nèi)部中斷：（引起中斷的原因）中斷源引腳NMI引入（馬上響應(yīng)）（處理如系統(tǒng)掉電等重大故障）引腳INTR引入IF=1(允許響應(yīng))IF=0(不允許響應(yīng))意外情況如除法運算出錯、溢出錯誤等；調(diào)試；中斷指令I(lǐng)NTn；2/4/20237

NMIINTR可屏蔽中斷請求圖7－18086/8088中斷源§7-1概述——中斷分類2/4/20238

1.CPU響應(yīng)可屏蔽中斷的四個條件

外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請求的時間是隨機的，而CPU在每條指令的最后一個機器周期的最后一個T狀態(tài)去采樣中斷請求輸入線INTR，當CPU在INTR引腳上接收到一個有效的中斷請求信號，而CPU內(nèi)部中斷允許觸發(fā)器是開放的(開中斷可用指令STI來實現(xiàn))，且中斷接口電路中的中斷屏蔽觸發(fā)器未被屏蔽，則在當前指令執(zhí)行完后CPU響應(yīng)中斷。

外設(shè)提出中斷申請本中斷位未被屏蔽中斷允許中斷優(yōu)先級最高

可屏蔽中斷處理的過程一般分成以下幾步：中斷請求；中斷響應(yīng)；保護現(xiàn)場；轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)子程序；恢復(fù)現(xiàn)場和中斷返回。

§7-2中斷處理過程——CPU響應(yīng)中斷過程2/4/20239

2.CPU響應(yīng)可屏蔽中斷的過程從數(shù)據(jù)總線上讀取中斷類型號，將其存入內(nèi)部暫存器。將標志寄存器PSW的值入錢。將PSW中的中斷允許標志IF和單步標志TF清0，以屏蔽外部其它中斷請求，避免CPU以單步方式執(zhí)行中斷處理子程字。

保護斷點，將當前指令下面一條指令的段地址CS和指令指針I(yè)P的值入棧，中斷處理完畢后，能正確返回到主程序繼續(xù)執(zhí)行。根據(jù)中斷類型號到中斷向量表中找到中斷向量，轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)子程序。中斷處理程序結(jié)束以后，從堆棧中依次彈出IP、CS和PSW，然后返回主程序斷點處，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。

§7-2中斷處理過程——CPU響應(yīng)中斷過程2/4/202310可屏蔽CPU響應(yīng)中斷過程取下一條指令有中斷請求指令結(jié)束響應(yīng)中斷關(guān)中斷保護斷點尋找中斷源執(zhí)行指令轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序保護現(xiàn)場中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場開中斷返回否是是否圖7－2可屏蔽中斷處理流程圖§7-2中斷處理過程——CPU響應(yīng)中斷過程2/4/202311

3.CPU須執(zhí)行完下一條指令才響應(yīng)可屏蔽中斷的情況發(fā)出中斷請求時，CPU正在執(zhí)行封鎖指令

。執(zhí)行向段寄存器傳送數(shù)據(jù)的指令(MOV和POP指令)

。遇STI和IRET指令。注意：當遇到等待指令或串操作指令時，允許在指令執(zhí)行過程中進入中斷，但在一個基本操作完成后響應(yīng)中斷。

4.CPU響應(yīng)不可屏蔽中斷的過程不必判斷IF是否為1，也不是由外設(shè)接口給出中斷類型號，從NMI引腳進入的中斷請求規(guī)定為類型2。在運行中斷子程序過程中，若NMI上有不可屏蔽中斷請求進入，CPU仍能響應(yīng)。

§7-2中斷處理過程——CPU響應(yīng)中斷過程2/4/202312

5.軟件中斷響應(yīng)過程軟件中斷由程序設(shè)定，沒有隨機性，它不受中斷允許標志位IF的影響，中斷類型號由指令I(lǐng)NTn中的n決定。正在執(zhí)行軟件中斷時，如果有不可屏蔽中斷請求，就會在當前指令執(zhí)行完后立即予以響應(yīng)。如果有可屏蔽中斷請求，并且IF＝1，也會在當前指令執(zhí)行完后予以響應(yīng)?！?-2中斷處理過程——CPU響應(yīng)中斷過程2/4/202313

二、中斷向量表

中斷向量表又稱中斷服務(wù)程序入口地址表。8086/8088系統(tǒng)允許處理256種類型的中斷，對應(yīng)類型號為0~FFH。在存儲器的00000H~003FFH，占1K字節(jié)空間，用作存放中斷向量。每個類型號占4個字節(jié)，高2個字節(jié)存放中斷入口地址的段地址，低2個字節(jié)存放段內(nèi)偏移地址。各個中斷處理程序的段地址和段內(nèi)偏移地址按中斷類型號順序存放在中斷向量表中。因此由中斷類型號n×4即可得到相應(yīng)中斷向量的地址，取4n和4n十1單元中的內(nèi)容(中斷入口段內(nèi)偏移地址)裝入指令指針寄存器IP，取4n十2和4n十3單元中內(nèi)容(中斷入口段地址)裝入代碼段寄存器CS，即可轉(zhuǎn)入中斷處理程序。1.中斷向量表§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202314類型255中斷入口……類型32中斷入口類型31中斷入口……類型5中斷入口類型4中斷入口（溢出中斷）類型3中斷入口（斷點中斷）類型2中斷入口（NMI）類型1中斷入口（單步中斷）類型0中斷入口（除法出錯）IPCSIPCSIPCS03F07C08000000400800C010014專用中斷系統(tǒng)使用供用戶使用（224個）（5個）（27個）圖7－48086/8088中斷向量表§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202315

2.中斷向量（中斷入口地址）的設(shè)置有兩種方法可為中斷類型號n設(shè)置中斷向量，即將中斷服務(wù)程序的入口地址置入中斷類型號n所對應(yīng)的中斷向量表中。一種方法用指令來設(shè)置，另一種方法利用DOS功能調(diào)用來設(shè)置。

用指令來設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址表

利用DOS功能調(diào)用來設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地表§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202316方法一：MOVAX,0;主程序中設(shè)置MOVES,AXMOVDI,N×4；中斷類型號×4MOVAX,

OFFSETINTRAD；送中斷子程序的偏移地址至AXCLDSTOSW；偏移地址送到[4n],[4n+1]單元MOVAX,

SEGINTRADSTOSW；段地址送到[4n＋2],[4n+3]單元STI；開中斷……INTRAD:……；中斷服務(wù)子程序IRET用指令來設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址表§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202317方法二：MOVAX,0;主程序中設(shè)置MOVES,AXMOVBX,N×4；中斷類型號×4MOVAX,OFFSET

INTRAD；置偏移地址MOVES:WORDPTR[BX],AXMOVAX,SEGINTRAD；置段地址送MOVES:WORDPTR[BX+2],AXSTI；開中斷……INTRAD:……；中斷服務(wù)子程序IRET§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202318設(shè)置中斷向量：把由AL中指定中斷類型號的中斷向量DS：DX，放置在中斷向量表中。預(yù)置：AL＝中斷類型號DS：DX＝中斷服務(wù)程序入口地址

AH＝25H執(zhí)行：INT21H

利用DOS功能調(diào)用來設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址表取中斷向量：把由AL中指定書斷類型號的中斷向量．預(yù)置：AL＝中斷類型號

AH＝35H執(zhí)行：INT21H返回：

ES：BX＝中斷服務(wù)程序入口地址§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202319MOVAL,N;取中斷向量到ES:BXMOVAH,35HINT21HPUSHES;存原中斷向量PUSHBXPUSHDS;下面要用到DSMOVAX,SEGINTRAD；設(shè)置中斷向量段地址在DSMOVDS,AXMOVDX,OFFSETINTRADMOVAL,N；中斷類型號nMOVAH,25H；設(shè)置中斷向量INT21H

§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202320 POPDS ……；中斷在此段程序內(nèi)產(chǎn)生并響應(yīng)

POPDX；恢復(fù)原中斷向量 POPDS

MOVAL,N MOVAH,25H INT 21H RETINTRAD: …… IRET

§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202321中斷類型號的獲取對于除法出錯，單步中斷，不可屏蔽中斷NMI，斷點中斷和溢出中斷，CPU分別自動提供中斷類型號0~4。對于用戶自己確定的軟件中斷INTn，類型號由n決定。對外部可屏蔽中斷INTR，可以用可編程中斷控制器8259A獲得中斷類型號。

§7-2中斷處理過程——中斷向量表2/4/202322三、中斷程序相關(guān)

3.1主程序中的初始化（1）設(shè)置中斷向量。（2）設(shè)置8259A的寄存器。（3）設(shè)置CPU中斷允許位標志IF（開中斷STI）§7-2中斷處理過程——中斷服務(wù)子程序2/4/2023233.2中斷服務(wù)子程序1．程序開始必須保護中斷現(xiàn)場，可以通過一系列PUSH指令將CPU各寄存器的值入棧保護。2．若允許中斷嵌套，則用STI指令來設(shè)置開中斷，使中斷允許標志IF為1。3．執(zhí)行中斷處理程序。4．用CLI指令來設(shè)置關(guān)中斷，使中斷允許標志IF＝0，禁止其他中斷請求進入。§7-2中斷處理過程——中斷服務(wù)子程序2/4/2023245．給中斷命令寄存器送中斷結(jié)束命令EOI，使當前正在處理的中斷請求標志位被清除，否則同級中斷或低級中斷的請求仍會被屏蔽掉。6．恢復(fù)中斷時的現(xiàn)場，通過一系列POP指令將CPU各寄存器的值恢復(fù)。7．用STI指令來設(shè)置開中斷，允許其他中斷請求進入。8．用中斷返回指令I(lǐng)RET返回主程序，此時堆棧中保存的斷點和標志值分別裝入IP、CS和PSW?！?-2中斷處理過程——中斷服務(wù)子程序2/4/202325說明：中斷服務(wù)程序中兩次開中斷，第一次開中斷是為了允許中斷嵌套而設(shè)置的。第二次開中斷是因為恢復(fù)寄存器內(nèi)容時，為了防止有中斷進入破壞其內(nèi)容，先執(zhí)行了關(guān)中斷，然后在中斷返回前再開中斷，這樣返回主程序后，中斷請求能得到允許。中斷結(jié)束命令EOI一般在中斷處理結(jié)束前發(fā)出，使一次中斷處理的過程是完整的。§7-2中斷處理過程——中斷服務(wù)子程序2/4/202326四、中斷響應(yīng)時序§7-2中斷處理過程——中斷響應(yīng)時序2/4/202327CPU對可屏蔽中斷請求的響應(yīng)過程要執(zhí)行兩個連續(xù)的中斷響應(yīng)INTA總線周期，每個總線周期包括4個時鐘周期Tl~T4。第一個中斷響應(yīng)總線周期，CPU通知外設(shè)準備響應(yīng)中斷，外設(shè)應(yīng)該準備好中斷類型號，第二個中斷響應(yīng)總線周期，CPU接收外設(shè)接口發(fā)來的中斷類型號。CPU將地址/數(shù)據(jù)總線置于浮動狀態(tài)，在T2~T4期間發(fā)出中斷響應(yīng)信號INTA給8259A，表示CPU響應(yīng)此中斷請求，禁止來自其它總線控制器的總線請求。在最大模式時，CPU啟動LOCK信號，通知系統(tǒng)中總線仲裁器8289，使系統(tǒng)中其它處理器不能訪問總線。1.第一個INTA周期§7-2中斷處理過程——中斷響應(yīng)時序2/4/202328

CPU向8259A發(fā)出第二個INTA信號，8259A響應(yīng)第二個INTA，在T2和T3時鐘周期將一個字節(jié)的中斷類型號N送到數(shù)據(jù)總線低8位。CPU讀取中斷類型號N，乘以4，得到中斷向量表的地址繼而查得中斷服務(wù)程序入口地址。CPU保護PSW，清標志位IF和TF，將斷點返回地址CS和IP入棧，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口。

2.第二個INTA周期注意：8086執(zhí)行中斷響應(yīng)時，在兩個中斷響應(yīng)周期之間要插入2~3個空閑狀態(tài)，8088系統(tǒng)并沒有在兩個中斷響應(yīng)總線周期中插入空閑狀態(tài)。

§7-2中斷處理過程——中斷響應(yīng)時序2/4/202329

8086要求中斷請求信號INTR是一個電平信號，必須維持2個時鐘周期的高電平。否則CPU執(zhí)行完一條指令后，如果總線接口部件正在執(zhí)行總線周期，則會使中斷請求得不到響應(yīng)而執(zhí)行其他的總線周期。8086工作在最大模式時，不從INTA引腳上發(fā)中斷響應(yīng)脈沖，而是由S2S1S0組合為000，通過總線控制器8288發(fā)出INTA中斷響應(yīng)信號。8086不允許在兩個INTA周期之間響應(yīng)總線保持請求(通過HOLD或RQ/GT線請求)，但如果同時出現(xiàn)中斷請求和總線保持請求，則CPU先對總線保持請求服務(wù)。

3.說明§7-2中斷處理過程——中斷響應(yīng)時序2/4/202330

外設(shè)的中斷類型號一般通過16位數(shù)據(jù)總線的低8位傳送給8086，所以提供中斷向量的外設(shè)接口應(yīng)該接在數(shù)據(jù)總線的低8位上。在兩個中斷響應(yīng)總線周期中，地址/數(shù)據(jù)/狀態(tài)總線是浮空的，但是M/IO為低電平，而ALE在每個總線周期的T1狀態(tài)輸出一個高電平脈沖，作為地址鎖存信號。軟件中斷和非屏蔽中斷不按照這種時序來響應(yīng)中斷?！?-2中斷處理過程——中斷響應(yīng)時序2/4/202331

多個中斷源同時向CPU請求中斷，CPU響應(yīng)哪個中斷由中斷優(yōu)先級排隊決定，CPU先響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷請求。當CPU正在處理中斷時，有更高優(yōu)先級別的中斷請求，并且IF＝1，CPU能響應(yīng)更高級別的中斷請求，而屏蔽掉低級的中斷請求，形成了中斷嵌套，或稱為多重中斷。多個中斷源的中斷流程如圖7-7所示，與單級中斷流程圖7-2相比，流程圖中增加了屏蔽本級與較低級中斷請求；中斷服務(wù)前要開中斷，以允許中斷嵌套；恢復(fù)現(xiàn)場前要關(guān)中斷，使恢復(fù)現(xiàn)場不受干擾；返回前要開中斷，以允許其它中斷能被CPU響應(yīng)。§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷優(yōu)先級一、中斷優(yōu)先級2/4/202332中斷服務(wù)子程序關(guān)中斷開中斷恢復(fù)現(xiàn)場返回開中斷執(zhí)行一條指令關(guān)中斷取下一條指令保護現(xiàn)場屏蔽本級和低級中斷中斷?是否圖7－7多個中斷源中斷流程圖§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷優(yōu)先級2/4/202333

1.軟件查詢中斷優(yōu)先級軟件查詢中斷方式，是將各個外設(shè)的中斷請求信號通過或門相“或”后，送到CPU的INTR端，同時把幾個外設(shè)的中斷請求狀態(tài)位組成一個端口，賦以端口號。任一外設(shè)有中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后進入中斷處理子程序，用軟件讀取端口內(nèi)容，逐位查詢端口的每位狀態(tài)，查到哪個外設(shè)有請求中斷，就轉(zhuǎn)入哪個外設(shè)的中斷服務(wù)程序。查詢程序的次序，決定了外設(shè)優(yōu)先級別的高低，先測試的中斷源優(yōu)先級別最高。

IBMPC機中規(guī)定優(yōu)先級從高到低的次序為：內(nèi)中斷(除法錯，INTO，INTn)不可屏蔽中斷(NMI)可屏蔽中斷(INTR)單步中斷§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷優(yōu)先級2/4/202334

2.硬件查詢中斷優(yōu)先級——菊花鏈法§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷優(yōu)先級2/4/202335

3.矢量中斷優(yōu)先級IR0中斷類型寄存器由中斷請求決定圖7－9矢量中斷優(yōu)先權(quán)控制器的原理圖IR1IR7……§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷優(yōu)先級2/4/202336二、中斷嵌套

§7-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷嵌套2/4/202337

從上圖中可以看到：主程序必須有開中斷指令，使IF＝1，才能響應(yīng)中斷。進入中斷處理程序時，系統(tǒng)自動關(guān)中斷，在中斷服務(wù)程序中必須有STI開中斷指令，這樣才可以允許其它中斷進入實現(xiàn)中斷嵌套。中斷結(jié)束返回前要有EOI中斷結(jié)束命令，用來清除中斷服務(wù)寄存器中的對應(yīng)位，允許低級中斷進入。最后有中斷返回指令I(lǐng)RET，使程序返回到被中斷的程序的斷點處。中斷處理程序中如果沒有EOI指令，中斷處理中不會受其它中斷影響，在執(zhí)行IRET指令后，因為自動返回中斷斷點及中斷標志寄存器PSW的內(nèi)容，當IF的值為1，系統(tǒng)便能開放中斷?！?-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷嵌套2/4/202338

一個正在執(zhí)行的中斷處理程序，中斷服務(wù)寄存器相應(yīng)位置“1”，在開中斷(IF＝1)的情況下，能夠被優(yōu)先級高于它的中斷源中斷。但如果中斷處理中提前發(fā)出了EOI命令，則清除了正在執(zhí)行的中斷服務(wù)，中斷服務(wù)寄存器置“1”位被清0，允許響應(yīng)同級或低級的中斷申請。從上圖中可以看到在IR2處理程序中，由于發(fā)出了EOI命令，清除了IR2的中斷服務(wù)寄存器，所以較低優(yōu)先級的IR4請求到達后，轉(zhuǎn)去處理IR4中斷請求。但這種情況要盡量避免，防止重復(fù)嵌套，使優(yōu)先級高的中斷不能及時服務(wù)，因此一般EOI結(jié)束命令放在中斷返回指令I(lǐng)RET前面?！?-2中斷優(yōu)先級和中斷嵌套——中斷嵌套2/4/202339一、功能和引腳

圖7－11a8259A芯片引腳8259A14131615121110171819202122232425262728943215678SP/ENCAS2INTIR0VCC(+5V)INTAGNDCAS1CAS0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7A0D7D6D5D4D3D2D1D0CSWRRD§7-4可編程中斷控制器8259A——功能和引腳2/4/2023401.主要功能

具有8級優(yōu)先級控制，通過級聯(lián)可以擴展到64級優(yōu)先級控制。每一級中斷可由程序單獨屏蔽或允許?？商峁┲袛囝愋吞杺魉徒oCPU?？梢酝ㄟ^編程選擇多種不同工作方式。2.引腳D7~D0：雙向數(shù)據(jù)線，三態(tài)，它直接或通過總線驅(qū)動器與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連。IR7~IR0：外設(shè)的中斷請求信號輸入端，輸入，中斷請求信號可以是電平觸發(fā)或邊沿觸發(fā)。中斷級聯(lián)時，連接8259A從片INT端。§7-4可編程中斷控制器8259A——功能和引腳2/4/202341RD：讀命令信號，輸入，低電平有效，用來控制數(shù)據(jù)由8259A讀到CPU。WR:寫命令信號，輸入，低電平有效，原來控制數(shù)據(jù)由CPU寫到8259A。CS：片選信號，輸入，通過譯碼電路與高位地址總線相連。A0：選擇8259A的兩個端口，輸入，連低位地址線。INT：向CPU發(fā)出的中斷請求信號，輸出，與CPU的INTR端相連。INTA：CPU給8259A的中斷響應(yīng)信號，輸入。8259A要求兩個負脈沖的中斷響應(yīng)信號，第一個是CPU響應(yīng)中斷的信號，第二個INTA結(jié)束后，CPU讀取8259A送去的中斷類型號。CAS2~CAS0：雙向級聯(lián)信號線。8259A作主片時，為輸出線，作從片時，為輸入線。與SP/EN配合實現(xiàn)8259A級聯(lián)。§7-4可編程中斷控制器8259A——功能和引腳2/4/202342SP/EN：從片編程/允許緩沖信號作為輸入使用時，用來決定本片8259A是主片還是從片：若SP/EN=l，則為主片；若SP/EN=0，則為從片。作為輸出使用時，啟動8259A到CPU之間的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器。SP/EN作為輸入還是輸出，決定于8259A是否采用緩沖方式工作，若采用緩沖方式工作，則SP/EN作為輸出，若采用非緩沖方式，SP/EN作為輸入?！?-4可編程中斷控制器8259A——功能和引腳2/4/202343

二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202344

數(shù)據(jù)總線緩沖器是8位雙向三態(tài)緩沖器，是8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線接口，通常連接低8位數(shù)據(jù)總線D7~D0。CPU編程控制字寫入8259A、8259A的狀態(tài)信息讀出、及中斷響應(yīng)時8259A送出的中斷類型號，都經(jīng)過它傳送。

1.數(shù)據(jù)總線緩沖器

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202345

2.讀寫控制電路讀寫控制電路接收CPU送來的讀/寫命令RD、WR，片選信號CS及端口選擇信號A0。高阻高阻

1××××11×INIRR/ISR至CPUIMR至CPU

00100011OUTCPU至ICW1CPU至ICW2,ICW3,ICW4,OCW1CPU至OCW2CPU至OCW3

01001×0101××010000010001指令讀寫操作CSRDWRA0

D4D38259A的讀寫功能§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202346

高位地址譯碼后送CS作片選信號。A0連地址總線A0或A1，用來選擇8259A的兩個I/O端口，一個為奇地址，另一個偶地址。讀寫操作由這4個信號控制來實現(xiàn)的，使8259A接收CPU送來的初始化命令字(ICW)和操作命令字(OCW)，或?qū)?nèi)部狀態(tài)信息送給CPU。

實際設(shè)計時，8259A的D7~D0與CPU數(shù)據(jù)總線低8位相連。為了保證CPU與8259A用低8位傳輸數(shù)據(jù)，CPU的A1連8259A的A0。這樣對CPU來說A0＝0，A1可以為1或為0，給8259A的端口分配了兩個地址，一個奇地址，一個偶地址，符合了8259A的編程要求。

注意：8086系統(tǒng)中數(shù)據(jù)總線為16位，CPU傳送數(shù)據(jù)時，低8位數(shù)據(jù)總線傳送到偶地址端口，高8位數(shù)據(jù)總線傳送到奇地址端口。當8位I/O接口芯片與8086CPU16位數(shù)據(jù)總線相連接時，既可以連到低8位數(shù)據(jù)總線，也可以連到高8位數(shù)據(jù)總線?！?-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/2023473.級聯(lián)緩沖/比較器

緩沖方式：在多片8259A級聯(lián)的系統(tǒng)中，8259A通過總線驅(qū)動器8286和數(shù)據(jù)總線相連，這就是緩沖方式。在緩沖方式下，8259A的SP/EN端與總線驅(qū)動器8286的T腳相連，控制總線驅(qū)動器的方向，SP/EN作為輸出端。

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)當EN＝0時，8259A控制數(shù)據(jù)從8259A送到CPU；當EN＝1時，控制數(shù)據(jù)從CPU送到8259A。

2/4/202348

非緩沖方式：單片8259A或少量8259A級聯(lián)時，可以將8259A直接與數(shù)據(jù)總線相連，稱為非緩沖方式。非緩沖方式下，8259A的SP/EN端作輸入端，控制8259A作為主片還是從片。SP＝1，表示此8259A為主片。SP＝0，表示此8259A為從片。單片8259A時，SP/EN接高電平。由初始化命令字ICW4來設(shè)置緩沖方式或非緩沖方式。 §7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202349

4.中斷請求寄存器

中斷請求寄存器是一個8位寄存器，存放外部輸入的中斷請求信號IR7~IR0。

當某個IR端有中斷請求時，IRR相應(yīng)的某位置“1”?？梢栽试S8個中斷請求信號同時進入，此時IRR寄存器被置成全“1”。當中斷請求被響應(yīng)時，IRR的相應(yīng)位復(fù)位。

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202350

5.中斷屏蔽寄存器IMR中斷屏蔽寄存器是一個8位寄存器，用來存放對各級中斷請求的屏蔽信息。當用軟件編程使IMR寄存器中某一位置“0”時，允許IRR寄存器中相應(yīng)位的中斷請求進入中斷優(yōu)先級判別器。若IMR中某位為“1”，則此位中斷請求被屏蔽。各個中斷屏蔽位是獨立的，屏蔽了優(yōu)先級高的中斷，不影響其它較低優(yōu)先級的中斷允許。§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/2023516.優(yōu)先級判別器PR

優(yōu)先級判別器對保存在IRR寄存器中的中斷請求進行優(yōu)先級識別，送出最高優(yōu)先級的中斷請求到中斷服務(wù)奇存器ISR中去。當出現(xiàn)多重中斷時，PR判定是否允許所出現(xiàn)的中斷去打斷正在處理的中斷，讓優(yōu)先級更高的中斷優(yōu)先處理。

7.中斷服務(wù)寄存器ISR中斷服務(wù)寄存器是一個8位寄存器，保存正在處理中的中斷請求信號。某個IR端的中斷請求被CPU響應(yīng)后，當CPU發(fā)出第一個INTA信號時，ISR寄存器中的相應(yīng)位置“1”，一直保持到該級中斷處理結(jié)束為止。允許多重中斷時，ISR多位同時被置成“1”。

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202352

8.控制電路

根據(jù)中斷請求寄存器IRR的置位情況和中斷屏蔽寄存器IMR的設(shè)置的情況，通過優(yōu)先級判別器PR判定優(yōu)先級，向8259A內(nèi)部及其它部件發(fā)出控制信號。向CPU發(fā)出中斷請求信號INT和接收CPU的中斷響應(yīng)信號INTA，使中斷服務(wù)寄存器ISR的相應(yīng)位置“1”，并使中斷請求寄存器IRR的相應(yīng)位置“0”。當CPU第二個INTA信號到來，控制8259A送出中斷類型號，使CPU轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序。如果方式控制字ICW4的中斷自動結(jié)束位為“1”，則在第二個INTA脈沖結(jié)束時，將8259A中斷服務(wù)寄存器ISR的相應(yīng)位清“0”。

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/2023531.8259A的編程結(jié)構(gòu)

§7-4可編程中斷控制器8259A——內(nèi)部結(jié)構(gòu)2/4/202354

三、8259A的中斷管理方式1.8259A的編程結(jié)構(gòu)

中斷管理方式是通過8259A初始化時寫入初始化命令字和操作命令字來設(shè)置的。初始化命令字寫入寄存器ICW1~ICW4，它是由初始化程序設(shè)置的初始化命令字一經(jīng)設(shè)定，在系統(tǒng)工作過程中就不再改變。操作命令字寫入寄存器OCW1~OCW3，它是由應(yīng)用程序設(shè)定的，用來對中斷處理過程進行控制，在系統(tǒng)運行過程中，操作命令字可以重新設(shè)置?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202355

2.優(yōu)先級設(shè)置方式

若8259A初始化后沒有設(shè)置其它優(yōu)先級的方式，就自動進入完全嵌套方式。在這種方式下，中斷優(yōu)先級分配固定級別0~7級，IR0具有最高優(yōu)先級，IR7優(yōu)先級最低。可用初始化命令宇I(lǐng)CW4中SFNM＝0，將8259A置成完全嵌套優(yōu)先級方式。在完全嵌套工作方式下，當一個中斷請求被響應(yīng)后，中斷服務(wù)寄存器ISR中的對應(yīng)位置“1”，中斷類型號被放到數(shù)據(jù)總線上，CPU轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。完全嵌套方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202356

一般情況下(除自動中斷結(jié)束方式外)，在CPU發(fā)出中斷結(jié)束命令EOI前，ISR寄存器中此對應(yīng)位一直保持“1”。當新的中斷請求進入時，中斷優(yōu)先級裁決器將新的中斷請求和當前ISR寄存器中置“1”位比較，判斷哪一個優(yōu)先級更高。允許打斷正在處理的中斷，優(yōu)先處理更高級的中斷，實現(xiàn)中斷嵌套，但禁止同級與低級中斷請求進入。中斷嵌套時，ISR寄存器中內(nèi)容發(fā)生變化，又有一個對應(yīng)位置“1”，當實現(xiàn)8級中斷嵌套時，ISR寄存器內(nèi)容為0FFH。§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202357

特殊全嵌套方式與全嵌套工作方式基本相同，區(qū)別在于當處理某級中斷時，有同級中斷請求進入，8259A也會響應(yīng)，從而實現(xiàn)了對同級中斷請求的特殊嵌套。在級聯(lián)方式中，當從片上有中斷請求進入并正在處理時，同一從片上又進入更高優(yōu)先級的中斷請求，從片能響應(yīng)更高優(yōu)先級中斷請求，并向主片申請中斷，但對主片來說是同級中斷請求。當主片處于特殊全嵌套工作方式時，主片就能允許對相同級別的中斷請求開放。因此，特殊全嵌套方式通常用于級聯(lián)方式中。特殊全嵌套方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202358

在優(yōu)先級自動循環(huán)方式中，優(yōu)先級別可以改變。初始優(yōu)先級次序規(guī)定為IR0、IR1、…、IR7，當任何一級中斷被處理完后，它的優(yōu)先級別變?yōu)樽畹停瑢⒆罡邇?yōu)先級賦給原來比它低一級的中斷請求，其它依次類推。優(yōu)先級自動循環(huán)方式適合用在多個中斷源優(yōu)先級相等的場合。

優(yōu)先級自動循環(huán)方式例：當前IR3中斷請求，則處理IR3，處理完IR3后，IR4變成最高優(yōu)先級，優(yōu)先級依次為IR4，IR5、IR6、…、IR2、IR3?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202359

優(yōu)先級特殊循環(huán)方式和優(yōu)先級自動循環(huán)方式相比，不同之處在于優(yōu)先級特殊循環(huán)方式中，初始時最低優(yōu)先級由程序規(guī)定，最高優(yōu)先級也就確定了。優(yōu)先級特殊循環(huán)方式例：若初始時指定IR1為最低優(yōu)先級，則IR2為最高優(yōu)先級，其它依次類推。而優(yōu)先級自動循環(huán)方式初始時最高優(yōu)先級一定是IR0?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202360

3.中斷結(jié)束方式

中斷結(jié)束處理實際上就是對中斷服務(wù)寄存器ISR中對應(yīng)位的處理。當一個中斷得到響應(yīng)時，8259A使ISR寄存器中對應(yīng)位置“1”，表明此對應(yīng)外設(shè)正在服務(wù)，并為中斷優(yōu)先判別器提供判別依據(jù)。中斷結(jié)束時，必須使ISR寄存器中對應(yīng)位置“0”，否則中斷優(yōu)先權(quán)判別會不正常。什么時刻使ISR中對應(yīng)位置“0”，就產(chǎn)生不同的中斷結(jié)束方式?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式

實際上8259對中斷優(yōu)先級的控制就是通過對中斷結(jié)束EOI的控制來實現(xiàn)的！2/4/202361

在完全嵌套工作方式下，任何一級中斷處理結(jié)束返回上一級程序前，CPU向8259A傳送EOI結(jié)束命令字，8259A收到EOI結(jié)束命令后，自動將ISR寄存器中級別最高的置“1”位清“0”(此位對應(yīng)當前正在處理的中斷)。EOI結(jié)束命令字必須放在返回指令I(lǐng)RET前，沒有EOI結(jié)束命令，ISR寄存器中對應(yīng)位仍為“1”，繼續(xù)屏蔽同級或低級的中斷請求。若EOI結(jié)束命令字放在中斷服務(wù)程序中其它位置，會引起同級或低級中斷在本級未處理完前進入，容易產(chǎn)生錯誤。普通EOI結(jié)束方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202362

在非全嵌套工作方式下，中斷服務(wù)寄存器無法確定哪一級中斷為最后響應(yīng)和處理的，這時要采用特殊SEOI結(jié)束方式。CPU向8259A發(fā)特殊EOI結(jié)束命令字，此時，8259將ISR寄存器中指定級別的對應(yīng)位清“0”，它在任何情況下均可使用。

特殊EOI結(jié)束方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202363

在自動AEOI方式中，任何一級中斷被響應(yīng)后，ISR寄存器對應(yīng)位置“1”，但在CPU進入中斷響應(yīng)周期，發(fā)第二個INTA脈沖后，8259A自動將ISR寄存器中對應(yīng)位清“0”。此時，盡管對某個外設(shè)正在進行中斷服務(wù)，但對8259A來說，ISR寄存器中沒有指示，好象已結(jié)束了中斷處理一樣。這種方式雖然簡單，但因為ISR寄存器中沒有標志，低級中斷申請時，可以打斷高級中斷，產(chǎn)生重復(fù)嵌套，嵌套深度也無法控制，容易產(chǎn)生錯誤，使用時要特別小心。自動EOI結(jié)束方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202364

4.循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方式

在主程序或中斷服務(wù)程序中設(shè)置操作命令字，當任何一級中斷被處理完后，使CPU給8259A回送普通EOI循環(huán)命令，8259A收到EOI循環(huán)命令后，將ISR寄存器中最高優(yōu)先級的IRi置“1”位清“0”，并賦給它最低優(yōu)先級，將最高優(yōu)先級賦給它的下一級IRi+1，其它依次類推。普通EOI循環(huán)方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202365普通EOI循環(huán)方式例:

某中斷系統(tǒng)IR0為最高優(yōu)先級，IR7為最低優(yōu)先級。有IR2、IR5兩個中斷請求。設(shè)置為普通EOI循環(huán)方式，要求給出IR2及IR5中斷處理完后中斷優(yōu)先級的變化情況。原始狀態(tài)ISR內(nèi)容ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR000100100優(yōu)先級7654321

0處理完IR2ISR內(nèi)容00100000優(yōu)先級4321

0765處理完IR5ISR內(nèi)容00000000優(yōu)先級1

0765432普通EOI循環(huán)方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202366特殊EOI循環(huán)方式特殊EOI循環(huán)方式即指定最低級循環(huán)方式，最低優(yōu)先級由編程確定，最高優(yōu)先級也相應(yīng)而定。例：某一時刻8259A中IR2，IR6有中斷嵌套服務(wù)。在IR2中斷服務(wù)程序中安排了最低優(yōu)先權(quán)給IR3，指令執(zhí)行后，中斷優(yōu)先級變化情況如下表。初始狀態(tài)ISR內(nèi)容ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR001000100優(yōu)先級76543210執(zhí)行置位優(yōu)先權(quán)指令后ISR內(nèi)容01000100優(yōu)先級32107654特殊EOI循環(huán)方式§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202367自動EOI循環(huán)方式在自動EOI循環(huán)方式中，任何一級中斷被響應(yīng)后，中斷響應(yīng)總線周期中第二個INTA信號的后沿自動將ISR寄存器中相應(yīng)位清0，并立即改變各級中斷的優(yōu)先級別，改變方式與普通EOI循環(huán)循環(huán)方式相同。注意：使用這種方式要小心，防止重復(fù)嵌套產(chǎn)生?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/2023685.中斷源屏蔽方式普通屏蔽方式將中斷屏蔽寄存器IMR中某一位或某幾位置“1”，即可將對應(yīng)位的中斷請求屏蔽掉。特殊屏蔽方式此方式能對本級中斷進行屏蔽，而允許優(yōu)先級比它高或低的中斷進入。

§7-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/2023696.中斷請求引入方式邊沿觸發(fā)方式在邊沿觸發(fā)方式下，8259A將中斷請求輸入端出現(xiàn)的上升沿作為中斷請求信號。中斷請求輸入端出現(xiàn)上升沿觸發(fā)信號后，可以一直保持高電平。

電平觸發(fā)方式在電平觸發(fā)方式下，8259A將中斷請求輸入端出現(xiàn)的高電平作為中斷請求信號。注意：當中斷得到響應(yīng)后，中斷輸入端必須及時撤出高電平，否則在CPU進入中斷處理過程，并且開中斷的情況下，原輸入端的高電平會引起第二次中斷的錯誤?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202370中斷查詢方式在中斷查詢方式下，外部設(shè)備向8259A發(fā)中斷請求信號，但8259A不通過INT信號向CPU發(fā)中斷請求信號。CPU要使用軟件查詢來確定中斷源，才能實現(xiàn)對外設(shè)的中斷服務(wù)。CPU所執(zhí)行的查詢程序應(yīng)包括如下過程：

系統(tǒng)關(guān)中斷。用OUT指令使CPU向8259A端口(偶地址端口)送OCW3命令字。若外設(shè)已發(fā)出過中斷請求，8259A在當前中斷服務(wù)寄存器中使對應(yīng)位置“1”，且立即組成查詢字。CPU用IN指令從端口(偶地址)讀取8259A的查詢字?！?-4可編程中斷控制器8259A——中斷管理方式2/4/202371四、8259A的編程方法

對8259A的編程有兩類命令字：初始化命令字ICW和操作命令字OCW。系統(tǒng)復(fù)位后，初始化程序?qū)?259A置入初始化命令字。初始化后可通過發(fā)出操作命令字OCW來定義8259A的操作方式，實現(xiàn)對8259A的狀態(tài)、中斷方式和優(yōu)先級管理的控制。初始化命令字只發(fā)一次，操作命令字允許重置，以動態(tài)改變8259A的操作與控制方式?！?-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/2023721.初始化命令字初始化命令字完成的功能：設(shè)定中斷請求信號觸發(fā)形式，高電乎觸發(fā)或上升沿觸發(fā)。設(shè)定8259A工作方式，單片或級聯(lián)。設(shè)定8259A中斷類型號基值，即IR0對應(yīng)的中斷類型號。設(shè)定優(yōu)先級設(shè)置方式。設(shè)定中斷處理結(jié)束時的結(jié)束操作方式。注意：對8259A編程初始化命令字，共預(yù)置4個命令字：ICW1、ICW2、ICW3、ICW4。初始化命令字必須順序填寫，但并不是任何情況下都要置4個命令字，用戶根據(jù)具體使用情況而定?！?-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202373⑴ICW1——芯片控制初始化命令字01：需要設(shè)置ICW4

0：不需要設(shè)置ICW41：單級使用0：級聯(lián)使用1：電平觸發(fā)0：邊緣觸發(fā)標志位8086/8088系統(tǒng)中不用IC4SNGL0LTIM1×××A0D7D0格式:§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法ICW1——必須寫入8259A的偶地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為20H2/4/202374⑵ICW2——設(shè)置中斷類型號初始化命令字8259A中IR0端對應(yīng)的中斷類型號為中斷類型號基值，它是可以被8整除的正整數(shù)，ICW2用來設(shè)置這個中斷類型號基值，由此提供外部中斷的中斷類型號。在IBMPC/XT機由于T7~T3=00001，即基值為08H

ICW2低3位為0，高5位由用戶設(shè)定。當8259A收到CPU發(fā)來的第二個INTA信號，它向CPU發(fā)送中斷類型號，其中高5位為ICW2的高5位，低3位根據(jù)IR0~IR7中響應(yīng)哪級中斷(對應(yīng)000~111)來確定。（即對應(yīng)的中斷號為08H~0FH)000T3T4T5T6T7D0A0D71中斷類型的高5位（在IBMPC/XT機T7~T3=00001)§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法ICW2——必須寫入8259A的奇地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為21H2/4/202375⑶ICW3——標識主片／從片初始化命令字

0：表示IRi端上未接8259A從片1：表示IRi端上接有8259A從片S0S1S2S3S4S5S6S7D0A0D71Si=8259A主片格式:從8259A的識別地址(即主片的端口號）ID0ID1ID20

0

0

0

0D0A0D718259A從片格式：§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法ICW3——必須寫入8259A的奇地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為21H2/4/202376在多片8259A級聯(lián)情況下，主片與從片的CAS2~CAS0相連，主片的CAS2~CAS0為輸出，從片的CAS2~CAS0為輸入。當CPU發(fā)第一個中斷響應(yīng)信號INTA時，主片通過CAS2~CAS0發(fā)一個編碼ID2~ID0，從片的CAS2~CAS0收到主片發(fā)來的編碼與本身ICW3中ID2~ID0相比較，如果相等，則在第二個INTA信號到來后，將自己的中斷類型號送到數(shù)據(jù)總線上。

§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202377ICW1中IC4為1時，要求預(yù)置ICW4命令字，對8086/8088系統(tǒng)必須預(yù)置ICW4。⑷ICW4——方式控制初始化命令字μPMAEOIM/SBUFSFNM0001：8086/8088配置0：8080/8085配置1：自動EOI方式0：非自動EOI方式1：特殊完全嵌套方式0：非特殊完全嵌套方式0×：非緩沖方式10：緩沖方式，從8259A11:緩沖方式，主8259A1D7D0A0§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法ICW4——必須寫入8259A的奇地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為21H2/4/202378

BUF＝1，采用緩沖方式，8259A通過總線驅(qū)動器與數(shù)據(jù)總線相連，SP/EN作輸出端，控制數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器的方向（8286的T腳），此時SP/EN線中EN有效，EN＝0允許緩沖器輸出（CPU←8259A)，EN＝1允許緩沖器輸入(CPU→8259A)。此時，M/S＝l，表示該片是8259A主片，M/S＝0，表示該片是8259A從片。

BUF＝0，采用非緩沖方式，SP/EN線中SP有效，SP＝0，該片是8259A從片，SP＝1，該片是8259A主片，此時，M/S信號無效。

BUF位M/S位SP/EN端0非緩沖方式無意義SP有效（輸入信號）SP=1SP=0主8259A從8259A1緩從方式1主8259A0從8259AEN有效（輸出信號）EN=1EN=0CPU→8259A8259A→CPUBUF、M/S、SP/EN之間關(guān)系初始化命令字必須從ICW1開始設(shè)置，依下順序進行設(shè)置．并分別根據(jù)ICW1中的SNGL位和IC4位決定是否設(shè)置ICW3和ICW4。級聯(lián)時要設(shè)置ICW3，并且主片與從片的ICW3設(shè)置不同?！?-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202379初始化命令字設(shè)置次序§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/2023802.操作命令字操作命令字決定中斷屏蔽，中斷優(yōu)先級次序，中斷結(jié)束方式等。

⑴OCW1——中斷屏蔽操作命令字M0M1M2M3M4M5M6M711:屏蔽由IRi引入的中斷請求0:允許IRi端中斷請求引入Mi=A0D7D0§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法OCW1——必須寫入8259A的奇地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為21H2/4/202381⑵OCW2——優(yōu)先權(quán)循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式操作字0標志位L0L1L200EOISLR000―IR0001―IR1010―IR2011―IR3100―IR4101―IR5110―IR6111―IR7001―普通EOI方式011―特殊EOI方式101―普通EOI循環(huán)方式111―特殊EOI循環(huán)方式000―自動EOI循環(huán)（復(fù)位）100―自動EOI循環(huán)（置位）110―置位優(yōu)先權(quán)命令010―無效D7D0A0

L2~L0：SL＝1時,L2~L0有效。L2~L0有兩個用途，一個是當OCW2設(shè)置為特殊EOI結(jié)束命令時，L2~L0指出清除中斷服務(wù)寄存器中的哪1位，第二個當OCW2設(shè)置為特殊優(yōu)先級循環(huán)方式時，L2~L0指出循環(huán)開始時設(shè)置的最低優(yōu)先級。§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法OCW2——必須寫入8259A的偶地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為20H2/4/202382RSLEOIR、SL、EOI組合功能100設(shè)置自動EOI循環(huán)方式：在中斷響應(yīng)周期的第二個INTA信號結(jié)束時，將ISR寄存器中正在服務(wù)的相應(yīng)位置0，本級賦予最低優(yōu)先級，最高優(yōu)先級賦給它的下一級，其他中斷優(yōu)先級依次循環(huán)賦給。000取消自動EOI循環(huán)101設(shè)置普通EOI循環(huán)：一旦中斷結(jié)束，8259A將中斷服務(wù)寄存器ISR中，當前級別最高的置1位清0，此級賦予最低優(yōu)先級，最高優(yōu)先級賦給它的下一級，其他中斷優(yōu)先級依次循環(huán)賦給。111設(shè)置特殊EOI循環(huán)：一旦中斷結(jié)束，將中斷服務(wù)寄存器ISR中，由L2~L0字段給定級別的相應(yīng)位清0，此級賦予最低優(yōu)先級，最高優(yōu)先級賦給它的下一級，其他中斷優(yōu)先級依次循環(huán)賦給。110置位優(yōu)先級循環(huán)：8259A按L2~L0字段確定一個最低優(yōu)先級，最高優(yōu)先級賦給它的下一級，其他中斷優(yōu)先級依次循環(huán)賦給，系統(tǒng)工作在優(yōu)先級特殊循環(huán)方式。001普通EOI結(jié)束方式：一旦中斷結(jié)束，CPU向8259A發(fā)出EOI結(jié)束命令，將中斷服務(wù)寄存器ISR中當前級別最高的置1位清0。一般用在完全嵌套（包括特殊嵌套）工作方式。011特殊EOI結(jié)束方式：一旦中斷結(jié)束，CPU向8259A發(fā)出結(jié)束命令，將中斷服務(wù)寄存器ISR中，由L2~L0字段指定的中斷級別的相應(yīng)位清0。010OCW2無意義2/4/202383⑶OCW3——特殊屏蔽方式和查詢方式操作字OCW3功能有三個：設(shè)定特殊屏蔽方式，設(shè)置對8259A寄存器的讀出及設(shè)置中斷查詢工作方式。RISRRP10SMMESMM×0A0D7D00×：無效10：下次RD有效，讀IRR11:下次RD有效，讀ISR

1：查詢8259A狀態(tài)0：不查詢0×：無效10：特殊屏蔽方式復(fù)位11:特殊屏蔽方式置位標志位§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法OCW3——必須寫入8259A的偶地址端口，對IBMPC/XT機而言，地址為20H2/4/202384在查詢工作方式下，CPU不是靠接收中斷請求信號來進入中斷處理過程，而是靠發(fā)送查詢命令，讀取查詢字來獲得外部設(shè)備的中斷請求信息。CPU先送操作命令OCW3(P＝1)給8259A，再送一條輸入指令將一個RD信號送給8259A，8259A收到后將中斷服務(wù)寄存器的相應(yīng)位置1，并將查詢字送到數(shù)據(jù)總線，查詢字反映了當前外設(shè)有無中斷請求及中斷請求的最高優(yōu)先級是哪個。W0W1W2××××IR0A0D7D0§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202385操作控制字OCW1~OCW3的設(shè)置，安排在初始化命令字之后，用戶根據(jù)需要可在程序的任何位置去設(shè)置。盡管8259A只有兩個端口地址，但不會混淆命令字及控制字的，因為:ICW2、ICW3、ICW4和OCW1寫入8259A奇地址端口。初始化時ICW1后面緊跟ICW2、ICW3、ICW4，而OCW1是單獨寫入的，不會緊跟在ICW1后面。ICW1、OCW2、OCW3寫入8259A偶地址端口，但一方面ICW1在初始化時寫入，另一方面可用D4位區(qū)分，D4＝1為ICW1，D4＝0為OCW；再用D3位區(qū)分，D3＝0為OCW2，D3＝1為OCW3。說明：§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202386

8259A的中斷優(yōu)先級較為復(fù)雜，總結(jié)如下：說明：§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法自動EOI方式；非自動EOI方式；特殊完全嵌套方式;非特殊完全嵌套方式;由初始化指令I(lǐng)CW4控制普通EOI方式特殊EOI方式普通EOI循環(huán)方式特殊EOI循環(huán)方式自動EOI循環(huán)（復(fù)位/置位）置位優(yōu)先權(quán)命令

對優(yōu)先級控制，則由操作指令OCW2控制“特殊”或“置位”的可以直接指定最低級2/4/2023878259A單片使用例子8259A的IR1、IR5端引入兩個中斷請求，中斷類型號為41H、45H。中斷采用電平觸發(fā)方式，完全嵌套工作方式，普通EOI結(jié)束方式，只允許IR1、IR5中斷，屏蔽其它中斷請求端口?！?-4可編程中斷控制器8259A——8259A的編程方法2/4/202388五、8259A的中斷級聯(lián)主片8259A的SP/EN端接VCC，從片的SP/EN端接地。若系統(tǒng)中連接數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器，主片的SP/EN端與數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器8286的T腳相連。從片的INT腳接主片的IRi端，主片的IRi端若未接從片，可直接連中斷源。主片的CAS2~CAS0作為輸出端，從片的CAS2~CAS0作輸入端，二者相連。1.中斷級聯(lián)使用時的連線§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的中斷級聯(lián)2/4/202389§7-4可編程中斷控制器8259A——8259A的中斷級聯(lián)2/4/202390設(shè)置主片初始化命令字時：級聯(lián)時，ICW1中SNGL＝0，單片時SNGL＝1。級聯(lián)時，要求設(shè)置ICW3，若某個IRi引腳上連有從片，主片ICW3的對應(yīng)位設(shè)為1，未連從片的對應(yīng)位設(shè)為0。單片不要設(shè)置ICW3。級聯(lián)時，可設(shè)置為特殊全嵌套工作方式，此時，ICW4中SFNM＝l，通常應(yīng)定義在特殊完全嵌套工作方式。設(shè)置從片初始化命令字時:從片的ICW1中，SNGL＝0