微機(jī)原理與接口技術(shù)-第8章微型計(jì)算機(jī)中斷系統(tǒng)

微機(jī)原理及接口技術(shù)

第八章微型計(jì)算機(jī)中斷系統(tǒng)

CPU執(zhí)行程序時(shí)，由于發(fā)生了某種隨機(jī)的事件(外部或內(nèi)部)，引起CPU暫時(shí)中斷正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段特殊的服務(wù)程序(稱為中斷服務(wù)程序或中斷處理程序)，以處理該事件，該事件處理完后又返回被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行，這一過程稱為中斷。一、中斷的概念8.1概述8.1概述中斷技術(shù)是微機(jī)中一項(xiàng)重要技術(shù)。它不僅在數(shù)據(jù)輸入、輸出中提高了CPU的效率，而且在多外設(shè)、實(shí)時(shí)控制、故障處理中也是一項(xiàng)必不可少的技術(shù)。中斷處理的過程：INTR＝1i+1條指令中斷服務(wù)程序i條指令CPU響應(yīng)中斷外設(shè)中斷源申請中斷INTA＝0②實(shí)時(shí)處理?？刂葡到y(tǒng)往往有許多數(shù)據(jù)需要采集或輸出。實(shí)時(shí)控制中有的數(shù)據(jù)難以估計(jì)何時(shí)需要交換。中斷可為實(shí)時(shí)控制提供支持。③故障處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障往往隨機(jī)發(fā)生，如電源斷電、運(yùn)算溢出、存儲(chǔ)器出錯(cuò)等。采用中斷技術(shù)，系統(tǒng)故障一旦出現(xiàn)，就能及時(shí)處理。中斷的應(yīng)用特點(diǎn)①CPU與外設(shè)并行工作。解決CPU速度快、外設(shè)速度慢的矛盾。在外設(shè)需要時(shí)發(fā)出中斷申請，CPU才中斷原有工作執(zhí)行中斷服務(wù)程序，與外設(shè)交換數(shù)據(jù)；中斷服務(wù)結(jié)束，CPU返回原程序繼續(xù)執(zhí)行。8.1概述一、中斷的概念1.中斷源引起CPU中斷的事件——中斷源。例如：外設(shè)——請求輸入輸出數(shù)據(jù)，報(bào)告故障等事件——掉電、硬件故障、軟件錯(cuò)誤、非法操作、定時(shí)時(shí)間到等中斷源分類：內(nèi)部中斷：CPU內(nèi)部執(zhí)行程序時(shí)自身產(chǎn)生的中斷外部中斷：CPU以外的設(shè)備、部件產(chǎn)生的中斷8.1概述2.中斷響應(yīng)對(duì)于內(nèi)部中斷和非屏蔽中斷來說CPU應(yīng)立即響應(yīng)。對(duì)于可屏蔽中斷來說CPU在每條指令的最后一個(gè)T檢測INTR引腳，當(dāng)有中斷請求并開中斷（IF=1）的情況下向外設(shè)發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)INTA#。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后首先要保護(hù)斷點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序執(zhí)行結(jié)束返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。一、中斷的概念(續(xù))8.1概述一、中斷的概念(續(xù))8.1概述3.中斷向量表（中斷矢量表）中斷向量表即中斷服務(wù)程序入口地址表。中斷向量表中存放著中斷服務(wù)程序的入口地址。CPU響應(yīng)中斷后根據(jù)中斷類型號(hào)在中斷向量表中查到對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址，然后轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序。一、中斷的概念(續(xù))8.1概述4.中斷優(yōu)先級(jí)

當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)生中斷請求時(shí)CPU先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷。當(dāng)CPU正在運(yùn)行中斷服務(wù)程序時(shí)又有高優(yōu)先級(jí)的中斷請求進(jìn)入，CPU會(huì)暫時(shí)掛起正在運(yùn)行的中斷服務(wù)程序去執(zhí)行高級(jí)的中斷服務(wù)程序。實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。一、中斷的概念(續(xù))8.1概述5.中斷屏蔽

對(duì)于可屏蔽中斷,CPU可以由軟件設(shè)置,使之不能被響應(yīng),稱為中斷屏蔽。8086/8088中斷源類型

NMIINTR中斷邏輯軟件中斷指令溢出中斷除法錯(cuò)單步中斷非屏蔽中斷請求中斷控制器8259APIC8086/8088CPU內(nèi)部邏輯斷點(diǎn)中斷可屏蔽中斷請求n43012二、中斷分類

8.1概述

8086/8088共有256個(gè)中斷源，分內(nèi)部中斷和外部中斷兩大類：二、中斷分類

(續(xù))8.1概述

由外部硬件產(chǎn)生的中斷。分為非屏蔽中斷和可屏蔽中斷兩種：1.外部中斷：非屏蔽中斷：從NMI引腳引入，上升沿有效，不受IF（中斷允許）位限制，中斷向量碼為2?？善帘沃袛啵簭腎NTR引腳引入，高電平有效，當(dāng)IF=1時(shí)允許中斷，中斷向量碼由中斷控制器（如8259）提供。軟中斷指令產(chǎn)生的中斷；如：INT12HINT21H

2.內(nèi)部中斷（軟中斷）：有三種情況能引起內(nèi)部中斷：二、中斷分類

(續(xù))8.1概述軟中斷指令產(chǎn)生的中斷；

CPU進(jìn)行運(yùn)算時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤產(chǎn)生的中斷；單步和斷點(diǎn)中斷，用于程序調(diào)試。

CPU進(jìn)行運(yùn)算時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤產(chǎn)生的中斷；

2.內(nèi)部中斷（軟中斷）：二、中斷分類

(續(xù))8.1概述除法錯(cuò)中斷：中斷類型號(hào)為0，當(dāng)商超出計(jì)算機(jī)所能表示的范圍時(shí)產(chǎn)生。溢出中斷：中斷類型號(hào)為4，專用指令I(lǐng)NTO當(dāng)運(yùn)算使溢出標(biāo)志OF=1時(shí)產(chǎn)生。例如：ADDAX，VALUEINTO若OF=0INTO不起作用，否則產(chǎn)生中斷

2.內(nèi)部中斷（軟中斷）：二、中斷分類

(續(xù))8.1概述單步和斷點(diǎn)中斷，用于程序調(diào)試。單步中斷：用于程序調(diào)試。當(dāng)TF位置1后,每執(zhí)行一條指令CPU即自動(dòng)產(chǎn)生中斷類型號(hào)為1的中斷。斷點(diǎn)中斷：用于程序調(diào)試。中斷類型號(hào)為3。當(dāng)用debug調(diào)試程序時(shí)，可以在程序中插入斷點(diǎn)，在斷點(diǎn)處插入一條斷點(diǎn)指令I(lǐng)NT3

8.2中斷處理過程1.中斷請求：對(duì)中斷請求信號(hào)的規(guī)定：信號(hào)要滿足CPU的要求；應(yīng)被有效的記錄；信號(hào)的應(yīng)及時(shí)撤消。對(duì)于可屏蔽中斷中斷的處理過程分以下幾步：2.中斷響應(yīng)：指令執(zhí)行結(jié)束；開中斷；沒有復(fù)位、保持和非屏蔽中斷；如果正在執(zhí)行STI（開中斷）IRET（中斷返回）指令，CPU要再執(zhí)行一條指令后才響應(yīng)。對(duì)于非屏蔽中斷CPU會(huì)立即響應(yīng)對(duì)于可屏蔽中斷要滿足一定條件：8.2中斷處理過程3.保護(hù)現(xiàn)場：軟件查詢法；中斷矢量法。4.轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序：

中斷源識(shí)別：

中斷服務(wù)：5.恢復(fù)現(xiàn)場：6.中斷返回：8.2中斷處理過程一、CPU對(duì)中斷的響應(yīng)關(guān)中斷斷點(diǎn)保護(hù)轉(zhuǎn)中斷服務(wù)CPU自動(dòng)執(zhí)行中斷響應(yīng)保護(hù)現(xiàn)場開中斷中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場返回主程序CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序執(zhí)行一條指令指令結(jié)束INTR＝1取下一條指令CPU執(zhí)行主程序NN

1、CPU發(fā)INTA同時(shí)，自動(dòng)關(guān)中斷

2、CPU自動(dòng)將斷點(diǎn)CS，IP，PSW入棧

3、CPU將中斷源提供的中斷類型碼形成中斷服務(wù)入口地址，送CS，IP執(zhí)行PUSH指令用于中斷嵌套。若無中斷嵌套，可放在恢復(fù)現(xiàn)場前執(zhí)行POP指令原PSW，IP，CS出棧，返回主程序IF＝1INTR＝18.2中斷處理過程8.2中斷處理過程對(duì)于不可屏蔽中斷和IF無關(guān)，也不用判斷中斷源，直接轉(zhuǎn)到中斷2，在中斷處理過程過程中仍能響應(yīng)不可屏蔽中斷。對(duì)于軟件中斷由程序設(shè)定，能被不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷所中斷。中斷請求非屏蔽中斷內(nèi)部中斷可屏蔽中斷第2個(gè)INTA周期讀中斷向量碼第1個(gè)INTA周期FLAGS→((SP)-1)((SP)-2)(CS)→((SP)-3)((SP)-4)(IP)→((SP)-5)((SP)-6)(SP)-6→SP0→IF0→TF(4n)

(4n+1)→(IP)(4n+2)

(4n+3)→CS中斷處理中斷響應(yīng)過程:INTA：中斷響應(yīng)輸出信號(hào)（兩個(gè)負(fù)脈沖），用于讀中斷向量碼8086/8088

中斷過程

二、8086/8088的中斷響應(yīng)過程完成當(dāng)前指令內(nèi)部中斷NMIINTRTF=1執(zhí)行下一條指令I(lǐng)F=1響應(yīng)中斷讀類型碼標(biāo)志入棧調(diào)服務(wù)程序CS、IP入棧清除IF、TF令TEMP=TF又有NMITEMP=1執(zhí)行服務(wù)程序CS、IP出棧標(biāo)志出棧繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序YNNNNYYYYNNYYNIF=1讀類型碼N形成中斷類型碼二、中斷向量表8.2中斷處理過程對(duì)于可屏蔽中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后要判斷是哪個(gè)中斷源發(fā)出的中斷請求（中斷源識(shí)別），可以采用軟件查詢法和中斷矢量法。軟件查詢法的具有簡單優(yōu)點(diǎn)是簡單，但浪費(fèi)時(shí)間，當(dāng)源較多時(shí)有些設(shè)備可能長時(shí)間得不到服務(wù)。中斷矢量法是將中斷服務(wù)程序的入口地址（矢量地址）放到一個(gè)轉(zhuǎn)移地址表中，根據(jù)中斷類型號(hào)可以在表中查到對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址。存放各類中斷的服務(wù)程序入口地址（段和偏移）表的地址位于內(nèi)存的00000H～003FFH，大小為1KB，共256個(gè)入口每個(gè)服務(wù)程序入口占用4Bytes，低字為段內(nèi)偏移，高字為段基址根據(jù)中斷類型號(hào)獲得中斷服務(wù)程序入口的方法:(n為中斷類型號(hào))中斷向量在IVT中的存放地址＝4×n8086/8088中斷向量表（IVT）二、中斷向量表8.2中斷處理過程CS

n=0，存放除法中斷程序入口地址...000H004H008H3FCH3FFHIPCSCSIP

n=1，存放單步中斷程序入口地址n=255

中斷n的服務(wù)程序入口地址存放在4n

開始連續(xù)的4個(gè)單元中(4×0)(4×0+1)2個(gè)單元

(4×0+2)(4×0+3)

兩個(gè)單元二、中斷向量表8.2中斷處理過程例：某中斷的中斷類型號(hào)為68H，其中斷過程為：（1）計(jì)算存放中斷服務(wù)程序入口地址的地址=68H*4=1A0H；（2）

取中斷入口地址的段內(nèi)偏移量裝入IP，IP=2050H

，段碼裝入CS，CS=A000H；（3）轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序；（4）中斷返回502000A0001A0H001A2H001A4H存放地址=68H*4=1A0H2050A000STIPUSHDSIRET中斷服務(wù)程序A000：2050INT68HMOVAX，0①②③④⑤2.中斷入口地址的設(shè)置

IBMPC對(duì)256個(gè)中斷類型已進(jìn)行了地址分配，其中40H以后的中斷類型號(hào)可供用戶使用。供用戶使用的中斷類型號(hào)，可由用戶定義為軟中斷，由INTn指令引用；可通過INTR端或通過中斷控制器8259A引入可屏蔽的硬件中斷。使用時(shí)用戶要自己將中斷服務(wù)程序入口地址置入相應(yīng)的中斷向量表內(nèi)。方法1：通過指令來設(shè)置程序1：MOVAX，0；中斷入口表

MOVES，AX；段地址送ESMOVDI，n*4；偏移量送DIMOVAX，OFFSETINTRADCLD；DF=0遞增STOSW；傳送子程序偏移地址MOVAX，CSSTOSW；傳送子程序段地址STI；開中斷MOVAX，0；中斷入口表

MOVES，AX；段地址送ESMOVBX，n*4；偏移量送DIMOVAX，OFFSETINTRADMOVES：[BX]，AXMOVAX，SEGINTRADMOVES：[BX+2]，AXSTI程序2：方法2：通過調(diào)用DOS功能來設(shè)置設(shè)置中斷入口：把由AL指定中斷類型號(hào)的中斷入口DS：DX中放置在中斷入口表中。預(yù)置：AL=中斷類型號(hào)

DS：DX=中斷服務(wù)程序入口地址

AH=25H執(zhí)行：INT21H取中斷入口：把由AL指定中斷類型號(hào)的中斷入口，從中斷入口表中取到ES：BX中。預(yù)置：AL=中斷類型號(hào)

AH=35H執(zhí)行：INT21H返回：ES：BX=中斷服務(wù)程序入口地址MOVAL，n；取中斷入口MOVAH，35HINT21HPUSHES；存原中斷入口PUSHBXPUSHDSMOVAX，SEGINTRADMOVDS，AXMOVDX，OFFSETINTRADMOVAL，n；中斷類型號(hào)MOVAH，25H；設(shè)置中斷入口INT21HPOPDSPOPDX；恢復(fù)原中斷入口POPDSMOVAL，nMOVAH，25HINT21HRET二、中斷向量表8.2中斷處理過程3.中斷類型號(hào)的獲取

對(duì)于內(nèi)部中斷和從NMI引入的非屏蔽中斷,類型號(hào)固定。對(duì)于從INTR引入的可屏蔽中斷,類型號(hào)有兩種方法：并行輸入接口；8259中斷控制器中斷主程序的編寫主程序中的初始化：設(shè)置中斷向量表設(shè)置中斷屏蔽位設(shè)置中斷允許標(biāo)志。硬件（外設(shè)接口）和CPU自動(dòng)完成：外設(shè)向CPU發(fā)INTR當(dāng)前指令結(jié)束，CPU發(fā)INTA#CPU讀中斷類型號(hào)CPU保存斷點(diǎn)關(guān)中斷、禁止單步中斷取中斷服務(wù)程序入口地址轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)子程序的編寫中斷服務(wù)子程序：保護(hù)現(xiàn)場若允許中斷嵌套要開中斷執(zhí)行中斷處理程序關(guān)中斷，禁止其它中斷進(jìn)入發(fā)EOI命令，結(jié)束中斷恢復(fù)現(xiàn)場用IRET指令返回主程序8.3中斷控制器8259A1、8級(jí)優(yōu)先權(quán)控制，通過級(jí)連可擴(kuò)展到64級(jí)優(yōu)先級(jí)控制；2、每一級(jí)可由程序單獨(dú)屏蔽或允許；3、在CPU響應(yīng)周期，可提供相應(yīng)的中斷類型碼。中斷類型碼由8259編程設(shè)定；4、通過編程可設(shè)定多種工作方式。一、功能數(shù)據(jù)總線緩沖器讀／寫控制電路級(jí)聯(lián)緩沖器／比較器D0~D7RD#WR#A0CS#中斷請求寄存器（IRR）CA0CA1CA2SP#/EN#判優(yōu)電路PR內(nèi)部服務(wù)寄存器（ISR）中斷請求寄存器（IMR）控制電路IR0...IR7INTA#INT8259內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8.3中斷控制器8259A1、數(shù)據(jù)總線緩沖器與CPU的DB連接，傳送控制字、狀態(tài)字和中斷類型碼等。2、讀寫邏輯通過IORD、IOWR、CS、A0控制接收CPU的命令、發(fā)出8259的狀態(tài)。8.3中斷控制器8259A二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（序）

CSRDWRA0D4D3讀寫操作

01001寫ICW10101

寫ICW2、ICW3、ICW4、OCW1010000寫OCW2010001寫OCW30010

讀IRR/ISR0011

讀IMR8259的讀寫功能3、級(jí)聯(lián)緩沖/比較器（1）緩沖方式：在多片8259A級(jí)聯(lián)的系統(tǒng)中，8259A通過總線驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)總線相聯(lián)。在緩沖方式下，SP#/EN#與總線驅(qū)動(dòng)器的允許端相連，控制總線驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)，當(dāng)EN#=0，8259A控制數(shù)據(jù)送到CPU，當(dāng)EN#=1，控制數(shù)據(jù)從CPU送到8259A。（2）非緩沖方式：此時(shí)各8259A直接與數(shù)據(jù)總線相連。SP#/EN#為輸入端，當(dāng)SP#=1，該片為主片，當(dāng)SP#=0，該片為從片。主片與從片通過CAS0～CAS2級(jí)連。主片的INTR與CPU的INTR連接；從片的INTR作為主片的IR0～I(xiàn)R7輸入。8.3中斷控制器8259A二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（序）

8.3中斷控制器8259A二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（序）

5、在服務(wù)寄存器IRS（8位）

正在服務(wù)的中斷源標(biāo)志，當(dāng)某個(gè)中斷被響應(yīng)后，CPU發(fā)出第一個(gè)INTA信號(hào)，ISR中的相應(yīng)位置“1”，一直被保存到該中斷處理結(jié)束。當(dāng)多重中斷時(shí)，ISR的多位同時(shí)被置1。4、中斷請求寄存器

IRR（8位）

存放中斷請求信號(hào)，當(dāng)IR0——IR7中的某個(gè)IR端有中斷請求時(shí)，IRR相應(yīng)的某位置1。當(dāng)該中斷被響應(yīng)后，IRR相應(yīng)的位被復(fù)位。優(yōu)先權(quán)IR0最高，IR7最低。8.3中斷控制器8259A二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（序）

6、中斷屏蔽寄存器

IMR（8位）用于存放對(duì)中斷請求的屏蔽信息。軟件編程使得IMR的某位為“1”時(shí)，相應(yīng)IRR中的中斷請求被屏蔽；若IMR的某位為“0”時(shí)，允許相應(yīng)IRR中的中斷請求進(jìn)入中斷優(yōu)先級(jí)判別器。IMR的各中斷屏蔽位是獨(dú)立的，屏蔽了優(yōu)先級(jí)高的中斷，不影響其它較低優(yōu)先級(jí)的中斷允許。7、優(yōu)先權(quán)電路（PR）

對(duì)IRR保持的各中斷請求(已屏蔽的除外)進(jìn)行優(yōu)先權(quán)判別，并在CPU的中斷響應(yīng)周期將其送IRS。在出現(xiàn)多重中斷時(shí)，由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(jí)更高的中斷優(yōu)先處理。8、控制邏輯向CPU輸出INTR中斷請求，接受CPU的中斷響應(yīng)信號(hào)INTA#。8.3中斷控制器8259A二、中斷控制器8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（序）

8259A對(duì)中斷請求的處理過程：當(dāng)某IRi有效時(shí)，IRR相應(yīng)位置1若有效的IRi未被屏蔽，則向CPU發(fā)出中斷請求檢測到第1個(gè)INTA#信號(hào)后，置ISRi=1，IRRi=0檢測到第2個(gè)INTA#信號(hào)后，把ISRi=1中最高優(yōu)先級(jí)的中斷類型碼放到DB上若工作在AEOI方式，在第2個(gè)INTA#結(jié)束時(shí)，使ISRi復(fù)位；否則由CPU發(fā)出EOI命令使ISRi復(fù)位8.3中斷控制器8259A

（1）嵌套方式：用于優(yōu)先級(jí)的控制，嵌套方式分為一般和特殊兩種嵌套方式：完全嵌套方式（一般嵌套方式）：

這種方式符合一般優(yōu)先級(jí)的控制原則，用于單片8259或級(jí)連方式中從8259。特點(diǎn)是只有優(yōu)先級(jí)高的中斷可以中斷比它優(yōu)先級(jí)低的中斷。特殊全嵌套方式：

在這種方式下，主8259在對(duì)從8259進(jìn)行中斷處理時(shí)允許同一個(gè)從8259的不同中斷請求服務(wù)。用于級(jí)連方式中主8259。特點(diǎn)是允許中斷優(yōu)先級(jí)和它同級(jí)的中斷服務(wù)。

三、8259A的中斷管理方式(工作方式)（序）8.3中斷控制器8259A1.優(yōu)先級(jí)設(shè)置方式:在8259中優(yōu)先級(jí)的控制有兩種方式：固定優(yōu)先級(jí)：

IR0——IR7優(yōu)先級(jí)依次由高到低固定排列。循環(huán)優(yōu)先級(jí)：

在這種方式下，有自動(dòng)循環(huán)和特殊循環(huán)優(yōu)先級(jí)兩種：(2)優(yōu)先級(jí)的規(guī)定自動(dòng)循環(huán)：剛被服務(wù)的中斷優(yōu)先級(jí)最低。

特殊循環(huán)（指定循環(huán)）：被OCW2指令指定的優(yōu)先級(jí)最低。

三、8259A的中斷管理方式(工作方式)（序）8.3中斷控制器8259A1.優(yōu)先級(jí)設(shè)置方式(序)2.中斷結(jié)束處理方式當(dāng)某一IRi中斷被服務(wù)時(shí)，ISR中的相應(yīng)位ISRi=1。當(dāng)服務(wù)結(jié)束后，則必須清零該ISRi位。使ISRi=0，采用什么方式對(duì)ISRi

進(jìn)行清除就是這里所說的中斷結(jié)束方式。8259A有兩種結(jié)束方式，非自動(dòng)和自動(dòng)結(jié)束方式。

三、8259A的中斷管理方式(工作方式)（序）8.3中斷控制器8259A自動(dòng)結(jié)束方式：該方式下不需要EOI命令，在第2個(gè)INTA#結(jié)束時(shí)，由8259A使ISRi自動(dòng)復(fù)位；因此使用自動(dòng)結(jié)束方式有可能響應(yīng)更低級(jí)的中斷。

非自動(dòng)結(jié)束方式：兩種EOI命令一般結(jié)束命令（EOI）特殊EOI方式（SEOI），在該方式下可以對(duì)正在處理的中斷以外的中斷標(biāo)志進(jìn)行清除。

三、8259A的中斷管理方式(工作方式)（序）8.3中斷控制器8259A2.中斷結(jié)束處理方式（序）

8259A的命令字8259A的控制命令分為初始化命令字ICWICW1～I(xiàn)CW4向8259A寫入ICW的過程稱為初始化編程操作命令字OCW

OCW1～OCW3向8259A寫入OCW的過程稱為操作方式編程

四、8259A的編程方法

8.3中斷控制器8259A8259A內(nèi)部寄存器的尋址方法CS#RD#WR#A0D4D3讀寫操作010000寫OCW2寫OCW3寫ICW1寫ICW2,ICW3,ICW4,OCW1(順序?qū)懭?00101x1xx00101xx讀出IRR、ISR讀出IMR需要CS#、A0、RD#、WR#和D4、D3的配合內(nèi)部寄存器的訪問方法如下表：

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A8259的初始化流程如圖:寫ICW1寫ICW2級(jí)連？寫ICW3需ICW4?寫ICW4NNYY!

注意次序不可顛倒

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A初始化8259A必須從ICW1開始寫ICW1意味著重新初始化8259A寫入ICW1后，8259A的狀態(tài)如下：清除ISR和IMR(全0)；將中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)成初始狀態(tài)：IR0最高，IR7最低；設(shè)定為一般屏蔽方式；采用非自動(dòng)中斷結(jié)束方式；狀態(tài)讀出邏輯預(yù)置為讀IRR。8259A的初始化過程

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259ALTIM:觸發(fā)方式=1高電平觸發(fā)=0上升沿觸發(fā)

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 x

x

x 1 LTIM xSNGLIC4

IC4:ICW4控制=1要寫ICW4=0不寫ICW4（默認(rèn)為全0）SNGL:級(jí)連控制=1單片=0級(jí)連8259A的初始化字

ICW1

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259AT7～T3:中斷向量碼的高5位T2～T0:最低3位為中斷源的序號(hào)IRn000～111分別對(duì)應(yīng)IR0～I(xiàn)R7由8259A根據(jù)中斷源的序號(hào)自動(dòng)填入例如：若ICW2命令字為48H，則IR0的中斷向量碼為48H，IR7的中斷向量碼為4FH，等等。

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 T7T6 T5 T4 T3

x

x

x8259A的初始化字ICW2(中斷向量碼)

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A8259A的初始化字ICW3(級(jí)連控制字)

主片的級(jí)聯(lián)控制字

Si=1對(duì)應(yīng)IRi線上連接了從片

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 S7S6 S5 S4 S3

S2

S1

S0從片的級(jí)聯(lián)控制字

ID2～I(xiàn)D0標(biāo)識(shí)碼，說明本從片連接到主片的哪個(gè)IR引腳上。000～111分別對(duì)應(yīng)IR0～I(xiàn)R7。

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 00 0 0 0

ID2 ID1 ID0

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259AICW3——級(jí)連控制字（續(xù)）ICW3必須與主從片的連接關(guān)系一致： 例如，主片的IR4與從片的INT線連接，則主片的ICW3=10H，從片的ICW3=04H。中斷響應(yīng)時(shí)，主片通過級(jí)連線CAS2-CAS0送出被允許中斷的從片標(biāo)識(shí)碼，各從片用自己的ICW3與CAS2-CAS0比較，二者一致的從片才可發(fā)送中斷向量碼。

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A8259A的初始化字ICW4(中斷結(jié)束方式字):

SFNM:特殊全嵌套1特殊全嵌套方式0一般全嵌套方式AEOI:自動(dòng)EOI1自動(dòng)EOI方式0非自動(dòng)EOI方式A0 D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0

1 00 0SFNM BUF M/S AEOI μPM

BUF:緩沖方式

M/S:主/從緩沖選擇BUFM/S11緩沖方式/主PIC10緩沖方式/從PIC0x非緩沖方式/正常

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259ABUF:緩沖方式

M/S:主/從緩沖選擇BUFM/S11緩沖方式/主PIC10緩沖方式/從PIC0x非緩沖方式/正常μPM=18086/8088=08080/8085

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A例7-17：IBMPC/XT系統(tǒng)中,ROMBIOS中對(duì)8259A初始化程序?yàn)镸OVAL，13H

OUT20H，AL

MOVAL，08HOUT21H，AL

MOVAL，09HOUT21H，AL

8259A的操作命令字OCW

OCW用于設(shè)置8259的工作狀態(tài)在初始化后寫入OCW的寫入順序可任意寫入地址要求：OCW1必須寫入奇地址端口(A0=1)OCW2，OCW3必須寫入偶地址端口(A0=0)

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A操作命令字OCW1(中斷屏蔽字):

Mi=1時(shí)中斷請求線IRi被屏蔽(不允許中斷)Mi=0時(shí)允許該IRi中斷OCW1將被寫入IMR寄存器。A0=1時(shí)讀OCW1可讀出設(shè)置的IMR內(nèi)容。A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 M7M6 M5 M4 M3

M2

M1

M0

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A操作命令字OCW2(中斷結(jié)束和優(yōu)先級(jí)循環(huán)):

RSLEOI001一般EOI命令(復(fù)位ISR)011特殊EOI命令，(按L2-L0指定復(fù)位ISR)101一般EOI命令，優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)100自動(dòng)EOI，設(shè)置優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)000自動(dòng)EOI，取消優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)

111特殊SEOI命令，按L2-L0指定IRi優(yōu)先級(jí)最低110不執(zhí)行EOI命令，按L2-L0指定IRi優(yōu)先級(jí)最低010無操作A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 RSL EOI 0 0

L2

L1

L0中斷結(jié)束命令自動(dòng)循環(huán)優(yōu)先級(jí)特殊循環(huán)優(yōu)先級(jí)

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A操作命令字OCW3(屏蔽方式/查詢方式控制字):

ESMM:允許使能特殊屏蔽方式SMM:特殊屏蔽方式ESMMSMM11特殊屏蔽方式置位10特殊屏蔽方式復(fù)位0x非特殊屏蔽方式P(Polling):=1查詢方式

=0非查詢方式A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 0ESMMSMM 0 1 P RR RISRR:讀寄存器RIS:ISR/IRR選擇RRRIS11讀ISR10讀IRR0x無效

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A

8259A可以工作在查詢方式:CPU先寫一個(gè)D2=1的OCW3，再對(duì)同一地址讀入，即可得到如下狀態(tài)字節(jié)：

IxxxxR2R1R0

I=1表示有中斷請求，中斷請求號(hào)為R2-R0

此查詢步驟可反復(fù)執(zhí)行，以響應(yīng)多個(gè)同時(shí)發(fā)生的中斷。讀IRR/ISR：寫入此命令后，隨后再對(duì)同一地址讀，即可得到IRR或ISR的內(nèi)容。操作命令字OCW3(屏蔽方式和讀出控制字):(序)

四、8259A的編程方法

（序）8.3中斷控制器8259A8.3中斷控制器8259A

五、8259A的級(jí)聯(lián)五、8259的中斷級(jí)聯(lián)CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82591#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82592#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0主8259GNDGNDVcc地址總線（16）控制總線（8）數(shù)據(jù)總線（8）RDWRCSA0D7--D0INTACAS0CAS1CAS2IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0INTSP/EN從8259RDWRCSA0D7--D0INTACAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0主8259INT外部中斷請求外部中斷請求例：某中斷級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，從片的INT端接主片的IR3，主片從IR1、IR3引入兩個(gè)中斷請求，中斷類型號(hào)為31H、35H。中斷服務(wù)程序的段基址為1000H，偏移量分別為2000H、3000H。從8259的IR4、IR5引入兩個(gè)中斷請求，中斷類型號(hào)為44H、45H。中斷服務(wù)程序的段基址為2000H，偏移量分別為3600H、4500H。0020001000300010004500200036002000116001140011200110000D6000D4000C4000C6IPCS31IPCS35IPCS44IPCS45

（1）中斷入口地址寫入中斷向量表MOVAX，1000H；送段地址MOVDS，AXMOVDX，2000H；送偏移地址MOVAL，31HMOVAH，25HINT21HMOVDX，3000HMOVAH，35HINT21HMOVAX，2000HMOVDS，AXMOVDX，3600HMOVAL，44HMOVAH，25HINT21HMOVDX，3000HMOVAH，35HINT21H（2）主片8259A初始化編程（端口地址FFC8H，F(xiàn)FC9H）MOVAL，11H；ICW1，級(jí)聯(lián)，邊沿觸發(fā)MOVDX，0FFC8H；OUTDX，ALMOVAL，30H；ICW2，確定中斷類型號(hào)MOVDX，0FFC9H；OUTDX，ALMOVAL，08H；ICW3，IR3端接從INT端OUTDX，ALMOVAL，11H；ICW4，特殊嵌套，非緩沖方式OUTDX，ALMOVAL，0D5H；OCW1，允許IR1，IR3，IR5中斷OUTDX，ALMOVAL，20H；OCW2，普通EOI結(jié)束方式MOVDX，0FFC8H；OUTDX，AL（3）從片8259A初始化編程（端口地址FFC8H，F(xiàn)FC9H）MOVAL，11H；ICW1，級(jí)聯(lián)，邊沿觸發(fā)MOVDX，0FFCAH；OUTDX，ALMOVAL，40H；ICW2，確定中斷類型號(hào)MOVDX，0FFCBH；OUTDX，ALMOVAL，03H；ICW3，從片接主片的IR3端OUTDX，ALMOVAL，01H；ICW4，完全嵌套，非緩沖方式OUT