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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流8259实验【精品文档】第 9 页浙江工业大学计算机学院实 验 报 告 二实验名称 8259实验 教 师 雷艳静 日 期 2014.12.16 一、实验内容与要求 1.1 实验内容 可编程芯片8259A是一种中断控制器，80x86是通过它来管理中断。一片8259A芯片可以直接管理8级中断，通过级联可扩展至64级中断。8259A可以对所管理的中断进行优先判决权、提供中断类型号、屏蔽或开放中断、接受CPU命令及返回当前工作状态灯功能。通过对8259A编程可以设置多种工作方式，以满足多种类型微机中断系统的需要。我们可以通过设置8259A的各种中断功能来完成82

2、59A的初始化编程。然后通过编程完成我们要做的实验。这里我们直接用手动产生单脉冲作为中断请求信号。要求每按一次开关产生一次中断，在屏幕上显示一次“THE 1st interrupt！”，这是第一次中断请求后显示，第二次显示“THE 2nd interrupt！”，第三次“THE 3rd interrupt！”，第四次“THE 4th interrupt”直到第十次中断后程序退出。这里我们设置开放IRQ3中断，设置中断次数为10，设置中断屏蔽字等，这些都可以考查到8259A芯片的中断控制功能。1.2 实验要求实验效果：这里我们用手动产生单脉冲作为中断请求信号。每按一次开关产生一次中断，每次手动按

3、下单脉冲一次在屏幕上显示一次“the 1st interrupt！”“the 2nd interrupt！”“the 3rd interrupt！”“the 4th interrupt！”“the 5th interrupt！”“the 6th interrupt！” “the 7th interrupt！”“the 8th interrupt！”“the 9th interrupt！”“the 10th interrupt！”第十次显示结束后计数器为0，关闭中断，返回DOS系统，中断返回。二、实验原理与硬件连线2.1 实验原理8259A的内部结构包括：数据总线缓冲器是用来连接8259A和系统

4、数据总线，实现8259A与CPU间命令、状态、数据信息的传送。读/写控制逻辑，用来接收CPU的读/写命令，完成对8259A内部端口的读写操作。级联缓冲/比较器，用来存放和比较系统中各8259A的从片选择代码。中断请求寄存器IRR，用来接收来自外设中断源的中断请求。中断屏蔽寄存器IMR，可根据用户设置，屏蔽指定中断源。中断优先判别电路PR，用于判别已进入IRR中且未被IMR屏蔽的各中断请求的优先级别。中断服务寄存器ISR，用来记录CPU当前正在为哪几个中断源服务。控制逻辑，共有7个寄存器，其中ICW1ICW4用来存放初始化命令字，进行8259A的工作方式字、工作条件等设置。OCW1OCW3用来存

5、放操作命令字，对中断过程进行动态控制操作。PC用户可使用的硬件中断，由8259中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判别等处理后向CPU发出屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT机内有一片8259中断控制器对外可以提供8个中断源。 中断源 中断类型号 中断功能 IRQ0 08H 时钟 IRQ1 09H 键盘 IRQ2 0AH 保留 IRQ3 0BH 串行口2 IRQ4 0CH 串行口1 IRQ5 0DH 硬盘 IRQ6 0EH 软盘 IRQ7 0FH 并行打印机 8个中断源的中断请求信号线IRQ0IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“

6、边沿触发”，普通结束方式。PC/AT及286以上微机内又扩展了一片8259中断控制，IRQ2用于两片8259之间级联，对外可以提供16个中断源。 中断源 中断类型号 中断功能 IRQ8 070H 实时时钟 IRQ9 071H 用户中断 IRQ10 072H 保留 IRQ11 073H 保留 IRQ12 074H 保留 IRQ13 075H 协处理器 IRQ14 076H 硬盘 IRQ15 077H 保留TPC-USB实验板上，将中断源固定接到3号中断IRQ3上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH。2.2 硬件连线 我们需要用到单脉冲发送中断请求信号，所以芯片一端要连接逻辑电平开关，连接高

7、电平+5V。我们要设置IRQ中断，所以硬件要连接IRQ。三、设计思路、步骤和程序流程图3.1 设计思路 （1）首先写出数据段，即每次中断结束后显示的提示信息。可根据实验内容进行编写。 （2）其次写主程序：主程序主要设置中断屏蔽字，中断向量，中断类型号等，可根据下面的思路进行编写：关中断；设置中断向量；中断程序入口地址送中断向量表；设置IRQ3的中断类型号；读取中断屏蔽字；将DS指向数据段；开放IRQ3中断；设置中断次数；开中断；等待硬中断。这些步骤可通过8259A的初始化编程完成。 （3）中断服务程序：中断服务程序主要完成中断并在每次中断结束后显示提示信息。这里需要调用几个子程序，可根据以下步

8、骤进行编码：发送中断命令字；中断次数减1，未到转回中断。执行NEXTCX程序，依次显示中断信息，如实验内容所示。十次中断已到，执行FINISH，恢复屏蔽字，禁止IRQ3中断，程序结束。这里的设计只要画出流程图就可以根据流程图写代码了。3.2 实验步骤仔细阅读实验内容和预期所要达到的执行效果。参考8259芯片的各种工作方式和中断功能。然后根据实验内容选择工作方式，并会写8253的初始化编程。熟悉各个硬件连接方式与8259芯片的连接。根据设计思路写好程序流程图，根据流程图编程。编程过程中可以根据程序适当的修改程序流程图。运行并观察实验结果，看是否与实验内容，预期效果一致，如果一致，实验完成。如果不

9、一致，修改程序并再次运行。根据得到的实验结果了解8259芯片可以实现的各种功能，并考虑它可以配合使用其它芯片完成各种功能。3.3 程序流程图 主程序 中断服务程序四、程序清单与执行结果4.1 程序清单 DATA SEGMENT MESS1 DB THIS IS A INTERRUPT!, 0AH, 0DH, $ MESS2 DB TERMINATED NORMALLY!, 0AH, 0DH, $ MESS20 DB the 1st interrupt！, 0AH, 0DH, $ MESS21 DB the 2nd interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS22 DB the 3rd

10、 interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS23 DB the 4st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS24 DB the 5st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS25 DB the 6st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS26 DB the 7st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS27 DB the 8st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS28 DB the 9st interrupt, 0AH, 0DH, $ MESS29 DB the 10st interrupt,

11、0AH, 0DH, $ MESSend DW MESS20,MESS21,MESS22,MESS23,MESS24,MESS25,MESS26,MESS27,MESS28,MESS29DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START： CLI ； 关中断 MOVAX, SEG IRQ3_INT ； 设置中断向量 MOVDS, AX MOVDX, OFFSET IRQ3_INT ； 偏移地址 MOVAX, 250BH ； IRQ3 的类型号为0BH INT21H MOVAL， 00010011B ;ICW1 OUT 20H, AL MOV A

12、L, 08H ; ICW2 OUT21H, AL MOV AL, 00000101B ;ICW4 OUT21H, AL MOVAX,DATA ；将DS指向数据段 MOVDS, AX IN AL,21H ； 读取中断屏蔽字IMR ANDAL,0F7H ；开放 IR断 OUT21H,AL MOVBX,10 ；设置中断次数 MOVCX,10 STI ； 开中断 WIN： JMP WIN ； 等待硬中断IRQ3_INT： MOV DS, SEG MESS1 MOV DX, OFFSET MESS1； 显示中断信息 MOV AH, 9 INT 21H MOV AL, 20H ；发 EOI 命令 OUT

13、20H, AL DEC BX JNZ NEXT ； 10次未到，转向NEXT中断返回 JMP NEXTCX ； 10次已到NEXT： IRET ； 中断返回 NEXTCX: MOVBP, 0 MOVDX, MESSendBP；显示中断信息 MOVAH, 9 INT21H ADDBP,2 DECCX ；每次完成显示后中断次数减1 MOVBX,10 JNZNEXT ；如果中断次数不等于0，转NEXT JMPFINISHFINISH: INAL, 21H ；10次已到，恢复屏蔽字，禁止IRQ3 OR AL, 08H OUT21H, AL MOVDX, OFFSET MESS2； 显示10次结束信息

14、MOVAH, 9 INT 21H MOVAH, 4CH ；返回DOS系统 INT 21HIRQ3_INT ENDPCODE ENDSEND START 4.2 执行结果实验的执行结果10次中断信息按照每次中断的发生依次显示在屏幕上如图4.2 图4.2五、程序调试说明和实验感想5.1 调试说明因为实验中每次中断结束之后要显示一次中断信息，而这里显示的中断信息每次又都是不一样的，所以每次显示需要一定的技巧，而19显示比较容易，但是数字10显示比较难，这里花了很长时间将10显示。原来是想先显示1，然后再显示0，但是代码调试有点困难，所以后来就采用数据段，事先将这些中断信息写好，然后将数据段送入栈中保

15、存，就是BP这个指针寄存器。每次中断时将中断信息出栈，然后指针指向下一个中断信息地址。这样实现简单容易看懂。5.2 实验感想与收获这第一次的实验不论是连线还是程序都比较简单，但作为第一次的实验，还是收获良多。（1） 熟悉了实验器材，对实验箱上的各个模块的位置和功能有了大致的了解（2） 练习了如何用“DOS功能调入法”设置中断向量即使用INT中断中的25H号调用设置中断向量，入口参数为：DS = 中断服务程序的段基地址；DX= 中断服务程序的偏移地址；AL= 中断类型号（3）练习了8259A的初始化编程。. 5.3 实验特色 这次实验与其他人的不一样之处就是前面说过的调试错误中的那一段，本来都是

16、跟别人差不多的在输出第十次中断信息的时候，根据老师课堂上讲过的先输出1，再输出0，但是发现这样写自己弄得不是很清楚，所以改用先写好数据段，送指针寄存器保存，然后等中断后显示信息的时候将信息弹出栈显示，指针指向下一条信息。这样的设计想法是在我没有做出老师提示的方法之后才想到的，但是也有向同学请教。5.4 展望 如果有时间，希望可以利用8259A的中断功能设计一个定时器，用来完成定时功能。即定时器设定一定的数值，能从某个数字按照指定的数值或频率往上叠加，或者每次不断减小，加到某个数字或者减到每个数字时能返回，设置一定时间，这里的数值按照指定的频率不断地变化就可以用8259A的中断功能实现，通过设置中断类型，中断屏蔽字等各种设置来完成。嵌入式课程中老师要求我们完成定时器实验，所以学了8259A芯片内容可以通过8259A实现。后来在8253A芯片的学习中用到了本章8259A的中端功能，发现各个芯片之间可以配合使用。