第8章-2 可編程中斷控制器8259A

8259中斷控制器 1．8級優(yōu)先權(quán)控制，通過級連可擴展至64級優(yōu)先權(quán)控制。 2．每一級中斷都可允許或屏蔽。 3．提供中斷向量。 4．可編程選擇多種工作方式單片IR0IR7

INTINTA8259AINTRINTACPU...中斷請求

CPU8259A.....IR0IR7級聯(lián)主8259AIR0從...IR78259AIR0從...IR7INTAINTR7．3可編程中斷控制器Intel8259A8259中斷控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)7．3可編程中斷控制器Intel8259AIRR：

中斷請求寄存器。SP/ENCAS1CAS0CAS2CSWRRDIR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0中斷請求寄存器(IRR)優(yōu)先權(quán)比較器(PR)中斷服務(wù)寄存器(ISR)中斷屏蔽寄存器(IMR)控制邏輯內(nèi)部總線緩沖器內(nèi)部總線緩沖器級聯(lián)緩沖器/比較器級IRTAINTD0~D7A0內(nèi)部總線ISR：

中斷服務(wù)寄存器。IMR：

中斷屏蔽寄存器。PR：

優(yōu)先權(quán)判別器。8259中斷中斷優(yōu)先權(quán)管理方式及中斷結(jié)束方式7．3可編程中斷控制器Intel8259A設(shè)置優(yōu)先級的方式： 完全嵌套方式： 中斷優(yōu)先權(quán)為固定優(yōu)權(quán)，IR0～IR7依次下降。中斷嵌套時只能高級中斷低級的中斷，同級和低級不能產(chǎn)生中斷。適用于單片結(jié)構(gòu)。

CPU8259A.....IR0IR7主8259AIR0從...IR78259AIR0從...IR7INTAINTR特殊完全嵌套方式：

在級聯(lián)方式下必須運用特殊完全嵌套方式。同一片的IR0～IR7與完全嵌套方式相同。對于從片，中斷被響應后，并不屏蔽這個從片的中斷，從片中優(yōu)先權(quán)高的中斷申請仍可響應。 主片工作在特殊完全嵌套方式，而從片工作在完全嵌套方式。8259中斷中斷優(yōu)先權(quán)管理方式及中斷結(jié)束方式7．3可編程中斷控制器Intel8259A特殊優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn)：

根據(jù)用戶的要求將最低優(yōu)先級賦給指定的中斷源。可在主程序或中斷服務(wù)程序中利用置位優(yōu)先權(quán)命令把最低優(yōu)先級賦給某一中斷源，其它中斷的優(yōu)先權(quán)按級別以循環(huán)方式類推。IR5IR6IR7IR0IR1IR2IR3IR4例如，中斷優(yōu)先級依次為IR0到IR7，當中斷IR4被響應，則IR4的中斷優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畹停人鸵患塈R5的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽罡?。相應的?yōu)先權(quán)排隊為IR5、IR6、IR7、IR0、IR1、IR2、IR3、IR4、IR3中斷優(yōu)先權(quán)的旋轉(zhuǎn) 正常優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn)：

IRi的中斷優(yōu)先權(quán)相等。某個中斷響應，它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畹?，比它低一級的中斷源得到最高?yōu)先權(quán)。其它中斷的優(yōu)先權(quán)按級別以循環(huán)方式類推。IR0IR7INTINTA8259A...中斷請求8259中斷中斷優(yōu)先權(quán)管理方式及中斷結(jié)束方式7．3可編程中斷控制器Intel8259A屏蔽方式：查詢排序方式

： 用軟件查詢響應中斷，此時8259不處于中斷狀態(tài)，INT可不連接INTR，而是程序查詢IRR決定的是否響應中斷及中斷的優(yōu)先級。

特殊屏蔽方式：

當處理中斷的過程中，希望對本級進行屏蔽，而允許優(yōu)先級比它高或低的中斷申請中斷。特殊屏蔽方式只能用特殊EOI結(jié)束。

普通屏蔽方式：

IMR中的某一位或某幾位置“1”，即可能將相應級的中斷請求屏蔽掉。程序運行的過程中，可以將中斷優(yōu)先級比正在響應的中斷高的中斷屏蔽掉。8259中斷中斷優(yōu)先權(quán)管理方式及中斷結(jié)束方式7．3可編程中斷控制器Intel8259A中斷結(jié)束方式特殊EOI方式： 中斷服務(wù)程序結(jié)束，發(fā)出EOI的同時將當前結(jié)束的中斷級別也傳送給8259。8259將ISR中指定級別的相應位清“0”。顯然這種方式適合于任何情況。

普通EOI方式：

中斷服務(wù)程序結(jié)束，發(fā)出中斷結(jié)束（EOI）命令。在級連的情下則必須送兩個EOI，一個送給從片，另一個送給主片，8259自動將ISR中對應中斷位清“0”

自動EOI方式：

在第二個中斷響應周期的的后沿，自動使中斷源在ISR中的相應位復位，只適用于無中斷嵌套的情況。否則將可能出現(xiàn)自身的重復中斷。T4T3T2T1CLKALED7~D0INTAT4T3T2T1中斷類型碼7．3可編程中斷控制器Intel8259A緩沖方式： 輸出一個低電平允許信號，啟動總線緩沖器與總線相連接。在緩沖方式下必須初始化8259為主、從結(jié)構(gòu)。

ENSP/ENSP/ENSP/非緩沖方式： 單片、多片非級連下工作在非緩沖方式下，作為輸入端，必須接高電平。 多片級連時主片為高電平，從片為低電平。

連接系統(tǒng)總線的方式：

多片8259與系統(tǒng)相連時，8259通過數(shù)據(jù)總線緩沖器與數(shù)據(jù)總線相連，進行數(shù)據(jù)緩沖放大。（ICW4進行初始化）7．3可編程中斷控制器Intel8259A8259芯片的級聯(lián)使用：

在一個系統(tǒng)中，8259可以級聯(lián)，有一個主8259，若干個從8259，最多可以有8個從8259，把中斷源擴展到64個。

CPU8259A主IR0IR78259A從IR0IR7中斷源INTAINTRINTINTACAS2CAS1于CAS0CAS2CAS1于CAS0…………ENSP/ENSP/VCCGND 2）CAS2、CAS1、CAS0：主8259為輸出線，從8259為輸入線。 3）INT：從8259的INT線連接到主8259的中斷請求輸入端IRI，主8259連接到CPU的中斷請求輸入端INTR。 4）主8259也可直接從IRI接入中斷源。電路特征： 1）SP/EN主8259接VCC，從8259接GND用以區(qū)分主從關(guān)系。 7．3可編程中斷控制器Intel8259A 1)從8259判斷IRi的優(yōu)先權(quán)，經(jīng)INT向主8259發(fā)出中斷請求。 2）主8259判斷從8259的優(yōu)先權(quán)后再向CPU發(fā)出中斷請求。 3）CPU響應中斷，第一個響應周期，主8259通過三條級連線輸出被響應中斷的從8259的編碼。 4）從8259接收編碼，在第二個中斷響應周期輸出它的中斷向量類型碼，進入中斷響應過程。

CPU8259A主IR0IR78259A從IR0IR7中斷源INTAINTRINTINTACAS2CAS1于CAS0CAS2CAS1于CAS0…………ENSP/ENSP/VCCGND級連下的中斷請求：7．3可編程中斷控制器Intel8259A8259的初始化命令及編程嵌套方式 完全嵌套方式：IR0～IR7依次下降。 特殊完全嵌套方式：在級聯(lián)方式主片運用特殊完全嵌套方式優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn) 正常優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn)：中斷響應，優(yōu)先權(quán)為最低，比它低一級的得到最高優(yōu)先權(quán)。 特殊優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn):將最低優(yōu)先級賦給指定的中斷源。屏蔽方式 普通屏蔽方式：IMR中的置“1”的位，相應級的中斷請求屏蔽掉。 特殊屏蔽方式：本級進行屏蔽，而允許優(yōu)先級比它高或低的中斷進入 系統(tǒng)，不管其優(yōu)先權(quán)如何，在任何情況下都可以申請中斷。結(jié)束方式 自動EOI方式： 第二個中斷響應周期的的后沿，自動復位ISR相應位。 普通EOI方式： 中斷服務(wù)程序結(jié)束，發(fā)出中斷結(jié)束（EOI）命令。 特殊EOI方式： 中斷服務(wù)程序結(jié)束，發(fā)出EOI的同時將近當前結(jié)束的中斷 級別也傳送給8259。7．3可編程中斷控制器Intel8259A分為兩步驟：

1）初始化編程： 寫入2～4個初始化命令字ICW1~ICW4。 2）工作方式編程： 寫入三個工作命令字OCW1～OCW4。以規(guī)定8259的工作方式?？梢栽诔跏蓟院蟮娜魏螘r間寫入。8259的初始化命令及編程7．3可編程中斷控制器Intel8259A 1）ICW1、ICW2是必須的。 2）ICW3在級聯(lián)時才有。 3）ICW4是專用于8086系統(tǒng)的。 4）地址線A0、特定標志位、及ICW的輸入順序相配合，完成多寄存器的尋址。初始化編程：ICW2A0=1ICW1A0=0級聯(lián)方式？ICW3NYA0=1ICW4準備好接受中斷需ICW4？YNA0=1 8259初始化命令字ICW有四個，在不同的狀態(tài)下寫入不同。7．3可編程中斷控制器Intel8259AICW1芯片控制字初始化編程：IRX輸入觸發(fā)方式0:上升沿1:高電平D7D6D5D4D3D2D1D0無定義無定義LTIM×1××SNGLICW4×ICW1標志ICW4選擇0:不需要1:需要單片級聯(lián)選擇0:多片級1:單片ICW1ICW2級聯(lián)方式？ICW3ICW4準備好接受中斷NY需ICW4？YNA0=1A0=0A0=1A0=17．3可編程中斷控制器Intel8259AICW2中斷類型字

初始化編程：D7D6D5D4D3D2D1D0由程序決定高5位T6IR7：111IR6：110IR5：101IR4：100IR3：011IR2：010IR1：001IR0：000T7×××T4T5T3ICW1ICW2級聯(lián)方式？ICW3ICW4準備好接受中斷NY需ICW4？YNA0=1A0=0A0=1A0=1例,高5位為00011則其類型號為00011XXXIR0=18H 00011000IR1=19H 00011001……1R7=1FH 000111117．3可編程中斷控制器Intel8259AICW3級聯(lián)控制字初始化編程：D7D6D5D4D3D2D1D0S6Sx=1表示IRX接有從8259Sx=0表示IRX無從8259S7S4S5S3S1S2S0主8259ICW3：D7D6D5D4D3D2D1D00IDi為從片的標識，與主8259的對應IRI的編號相同。

0000ID2從8259ICW3：ID1ID0IR7：111IR6：110IR5：101IR4：100IR3：011IR2：010IR1：001IR0：000ICW1ICW2級聯(lián)方式？ICW3ICW4準備好接受中斷NY需ICW4？YNA0=1A0=0A0=1A0=17．3可編程中斷控制器Intel8259AICW4方式控制字初始化編程：設(shè)定結(jié)束方式0:非自動EOI1:自動EOICPU類型0:8085/80801:8086/8088D7D6D5D4D3D2D1D0BUF000AEOIμPMM/SSFNM級聯(lián)方式優(yōu)先權(quán)管理0:正常完全嵌套方式1:特殊完全嵌套方式主從選擇0:作為從片1:作為主片緩沖方式選擇0:非緩沖方式SP/EN輸入主8259接高電平從8259接低電平1:緩沖方式SP/EN輸出ICW1ICW2級聯(lián)方式？ICW3ICW4準備好接受中斷NY需ICW4？YNA0=1A0=0A0=1A0=17．3可編程中斷控制器Intel8259A例如，8088系統(tǒng)中8259單級使用，其端口地址為80H，和81H，可用下面的初始化程序段輸入命令字。初始化編程：D7D6D5D4D3D2D1D0BUF000AEOIμPMM/SSFNM；ICW4MOV AL，01H ；ICW4 8086配置，非自動EOI，OUT [81H]，AL ；非緩沖，完全嵌套方式D7D6D5D4D3D2D1D0T6T7×××T4T5T3；ICW2MOV AL，18H ；ICW2中斷類型碼00011XXX（18H）IR0OUT [81H]，ALD7D6D5D4D3D2D1D0LTIM×1××SNGLICW4×ICW1MOV AL，13H ；ICW1設(shè)ICW4，單級，邊沿觸發(fā)OUT [80H]，AL ；7．3可編程中斷控制器Intel8259A三個工作命令字OCW1～OCW3OCW1中斷屏蔽字工作命令編程：D7D6D5D4D3D2D1D0Ｍ6Ｍx=1表示IRX被屏蔽Ｍx=０表示IRX不被屏蔽Ｍ7Ｍ4Ｍ5Ｍ3Ｍ1Ｍ2Ｍ0A0=17．3可編程中斷控制器Intel8259AOCW２中斷結(jié)束字，D4、D3=00為標志位工作命令編程：D7D6D5D4D3D2D1D0SLRL2EOI0L1L0OCW２標志07：1116：1105：1014：1003：0112：0101：0010：000SL=1中斷級別選擇001SLREOI命令功能完全嵌套中斷結(jié)束普通EOI011同上,清除ISR中指定位特殊EOI101普通EOI循環(huán)100自動循環(huán)置位000優(yōu)先權(quán)自動循環(huán)自動循環(huán)復位111特殊循環(huán)指定最低級中斷源特殊EOI循環(huán)110置位優(yōu)先權(quán)010無操作優(yōu)先權(quán)自動循環(huán)結(jié)束優(yōu)先權(quán)自動循環(huán)復位A0=07．3可編程中斷控制器Intel8259AOCW3指定設(shè)置特殊屏蔽方式、讀內(nèi)部寄存器命令；D4、D3=00為標志位D7D6D5D4D3D2D1D0查詢選擇0:作為從片1:作為主片SMMXRIS讀ISR位0:禁止1:允許RRESMM特殊屏蔽方式選擇ESMMSMM10：特殊屏蔽方式復位11：特殊屏蔽方式置位PRRRIS010：下次讀IRR011：下次讀ISR00X：無操作1P0讀IRR位0:禁止1:允許工作命令編程：A0=07．3可編程中斷控制器Intel8259A某系統(tǒng)中設(shè)置兩片8259A實現(xiàn)中斷控制，它們之間采用級聯(lián)方式連接，一片從8259的INT端與主8259的IR3端相連，當前主8259的IR0和IR5端上分別引入兩個中斷請求，從8259的IR2和IR3端上也分別引入兩個中斷請求。主8259：IR3：接一片從8259IR0，IR5各接一個中斷源，中斷類型碼分別為30H，35H。中斷服務(wù)程序同段。地址分別為1000H：1050H和1000H：2060H。例，

CPU8259A主IR3IR08259A從IR2IR3中斷源1INTAINTRINTINTACAS2CAS1于CAS0CAS2CAS1于CAS0INTINTAIR5中斷源2中斷源3中斷源4從8259：IR2、IR3各接一個中斷源，中斷類型碼分為32H和33H，中斷服務(wù)程序的地址分別為2000H：5440H和2000H：3620H7．3可編程中斷控制器Intel8259A中斷服務(wù)程序入口地址進入中斷矢量表。中斷矢量地址：30H：30H×4=00C0H35H:35H×4=00D4H32H：32H×4=00C8H33H：33H×4=00CCHPUSH DS ；保存當前數(shù)據(jù)段段基址XOR AX，AXMOV DS，AX ；段地基址指向中斷向量表MOV AX，1050HMOV [0C0H]，AX ；30H中斷服務(wù)程序入口地址IPMOV AX，1000HMOV [0C2H]，AX ；30H中斷服務(wù)程序入口段地址CSMOV AX，2060HMOV [0D4H]，AX ；35H中斷服務(wù)程序入口地址IPMOV AX，1000HMOV [0D6H]，AX ；35H中斷服務(wù)程序入口段地址CSMOV AX，5440HMOV [00C8H]，AX ；32H中斷服務(wù)程序入口地址IPMOV AX，2000HMOV [00CAH]，AX ；32H中斷服務(wù)程序入口段地址CSMOV AX，3620HMOV [00CCH]，AX ；33H中斷服務(wù)程序入口地址IPMOV AX，2000HMOV [00CEH]，AX ；33H中斷服務(wù)程序入口段地址CSPOP DS程序分為三個部分： 1）中斷服務(wù)程序入口送入中斷矢量表中 2）主8259的初始化程序 3）從8259的初始化程序7．3可編程中斷控制器Intel8259A主8259的端口地址為FFE8H、FFE9H，A0=0對應FFE8H，A1=1對應FFE9HICW1：A0=0，11H=00010001B表示邊沿觸發(fā)，級聯(lián)，需ICW4（8086）ICW2：A0=1，34H=00110000B表示中斷類型碼30H—37HICW3：A0=1，08H=00001000B表示IR3上接從8259ICW4：A0=1，11H=00010001B表示特殊完全嵌套，非自動EOI，非緩沖方式。OCW1：A0=1，0D6H=11010110B，屏蔽IR7、IR6、IR4、IR2、IR1OCW2：A0=0，20H=00100000B ，普通EOI方式從8259的端口地址為FFFAH、FFFBH。ICW1：A0=0，11H=00010001B表示邊沿觸發(fā)，級聯(lián)，需ICW4（8086）ICW2：A0=1，30H=00110000B表示中斷類型碼30H—37HICW3：A0=1，03H=00000011B從8259識別碼03H，與主片IR3對應。ICW4：A0=1，11H=00010001B表示特殊完全嵌套，非自動EOI，非緩沖方式。OCW1：A0=1，0F3H=1