微机原理与接口技术第七章.ppt

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1、微机原理与接口技术第七章 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望本章要点本章要点n中断控制器中断控制器8259A 8086/8088 CPU的中断系统的中断系统8259A的工作过程和工作方式的工作过程和工作方式中断服务程序的编写中断服务程序的编写2中断的基本概念中断的基本概念n什么是中断？什么是中断？在在CPU执行程序的过程中，由于某种突发事件的发生，强迫执行程序的过程中，由于某种突发事件的发生，强迫CPU暂时停止正在执行的程暂时停止正在执行的程序，转向对

2、该突发事件进行处理，对这个事件处理结束后又能回到原中止的程序序，转向对该突发事件进行处理，对这个事件处理结束后又能回到原中止的程序,接着接着中止前的状态继续执行原来的程序，这一个过程就称为中止前的状态继续执行原来的程序，这一个过程就称为中断中断。把引起中断的原因或触发中断请求的来源称为把引起中断的原因或触发中断请求的来源称为中断源中断源。n中断请求信号的产生中断请求信号的产生中断方式提高了中断方式提高了CPU的工作效率，同时也提高了系统的硬件开销。因为系统需增加含有的工作效率，同时也提高了系统的硬件开销。因为系统需增加含有中断功能接口电路，用来产生中断请求信号。以输入方式为例，接口电路如图所示

3、。中断功能接口电路，用来产生中断请求信号。以输入方式为例，接口电路如图所示。38086/8088的中断系统的中断系统非屏蔽中断源非屏蔽中断源中断逻辑中断逻辑INTO指令指令单步单步中断中断除法除法错误错误INT N指令指令CPUINTRNMI可屏蔽中断源可屏蔽中断源8259A中断中断控制器控制器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7外外设设中中断断源源 INTA4中断需要解决的问题中断需要解决的问题n中断源的识别中断源的识别系统有多个中断请求，系统有多个中断请求，CPU如何识别哪个中断源发出的请求？如何识别哪个中断源发出的请求？办法办法1：向量中断（硬件）：向量中断（硬件）办法办法2

4、：中断查询（软：中断查询（软/硬件结合）硬件结合）n中断优先级中断优先级有多个中断同时请求，有多个中断同时请求，CPU如何应对？如何应对？办法办法1：软件查询方式：软件查询方式办法办法2：简单硬件方式：简单硬件方式菊花链法菊花链法办法办法3：专用硬件方式：专用硬件方式n中断嵌套中断嵌套中断处理过程中，又有中断提出请求，怎么办？中断处理过程中，又有中断提出请求，怎么办？办法办法1：链式优先权排队电路：链式优先权排队电路办法办法2：优先权编码电路：优先权编码电路57.1 7.1 中断控制中断控制8259A8259A8259A的工作特点的工作特点n具有具有8级中断优先控制，通过级连可以扩展至级中断优

5、先控制，通过级连可以扩展至64级优先权控级优先权控制制n每一级中断都可以通过初始化设置为允许或屏蔽状态每一级中断都可以通过初始化设置为允许或屏蔽状态n8259A的工作方式可以通过编程设置，使用灵活的工作方式可以通过编程设置，使用灵活n8259A采用采用NMOS制造工艺，只需单一的制造工艺，只需单一的+5V电源电源68259A的外部引脚信号的外部引脚信号78259A的外部引脚信号的外部引脚信号n D7-D0：双向数据输入双向数据输入/输出引脚输出引脚用以与用以与CPU进行信息交换进行信息交换nIR7-IR0：8级中断请求信号输入引脚级中断请求信号输入引脚规定的优先级为规定的优先级为IR0IR1I

6、R7当有多片当有多片8259A形成级连时，从片的形成级连时，从片的INT与主片的与主片的IRi相连。相连。nINT：中断请求信号输出引脚，高电平有效中断请求信号输出引脚，高电平有效用以向用以向CPU发中断请求，应接在发中断请求，应接在CPU的的INTR输入端。输入端。88259A的外部引脚信号的外部引脚信号nINTA：中断响应应答信号输入引脚，低电中断响应应答信号输入引脚，低电平有效平有效在在CPU发出第二个时，发出第二个时，8259A将其将其中最高级别的中断请求的中断类型中最高级别的中断请求的中断类型码送出；码送出；接接CPU的中断应答信号输出端。的中断应答信号输出端。nRD：读控制信号输入

7、引脚，低电平有效读控制信号输入引脚，低电平有效实现对实现对8259A内部有关寄存器内容内部有关寄存器内容的读操作。的读操作。98259A的外部引脚信号的外部引脚信号nWR写控制信号输入引脚，低电平有效写控制信号输入引脚，低电平有效实现对实现对8259A内部有关寄存器的写内部有关寄存器的写操作。操作。nCS：片选信号输入引脚，低电平有效片选信号输入引脚，低电平有效一般由系统地址总线的高位，经译一般由系统地址总线的高位，经译码后形成码后形成决定了决定了8259A的端口地址范围。的端口地址范围。108259A的外部引脚信号的外部引脚信号nA0：8259A两组内部寄存器的选择信两组内部寄存器的选择信号

8、输入引脚号输入引脚决定决定8259A的端口地址。的端口地址。A00ICW1、OCW2、OCW3；A01 ICW2ICW4、OCW1118259A的外部引脚信号的外部引脚信号nCAS2CAS0：级连信号引脚级连信号引脚当当8259A为主片时，为输出；否则为输入为主片时，为输出；否则为输入与与-SP/-EN信号配合，实现芯片的级连信号配合，实现芯片的级连这三个引脚信号的不同组合这三个引脚信号的不同组合000111，刚好对，刚好对应于应于8个从片。个从片。nSP/EN：-SP为级连管理信号输入引脚为级连管理信号输入引脚在非缓冲方式下，若在非缓冲方式下，若8259A在系统中作从片使在系统中作从片使用，

9、则用，则-SP=1；否则；否则-SP=0；在缓冲方式下，用作在缓冲方式下，用作8259A外部数据总线缓冲外部数据总线缓冲器的启动信号。器的启动信号。n+5V、GND：电源和接地引脚电源和接地引脚128259A的编程结构和工作原理的编程结构和工作原理ISRPRIRR中断处理部件中断处理部件比较比较IRR失效失效相应位置相应位置1相应位清相应位清0*1相应位清相应位清0013中断控制中断控制n中断请求寄存器中断请求寄存器IRRIRR保存保存8 8条外界中断请求信号条外界中断请求信号IRIR0 0IRIR7 7的请求状态的请求状态D Di i位为位为1 1表示表示IRIRi i引脚有中断请求；为引脚

10、有中断请求；为0 0表示无请求表示无请求n中断服务寄存器中断服务寄存器ISRISR保存正在被保存正在被8259A8259A服务着的中断状态服务着的中断状态D Di i位为位为1 1表示表示IRIRi i中断正在服务中；为中断正在服务中；为0 0表示没有被服务表示没有被服务n中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器IMRIMR保存对中断请求信号保存对中断请求信号IRIR的屏蔽状态的屏蔽状态D Di i位为位为1 1表示表示IRIRi i中断被屏蔽（禁止）；为中断被屏蔽（禁止）；为0 0表示允许表示允许15读写控制逻辑读写控制逻辑 A0 RD WR CS功能 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1

11、 0 1 0 1 1 0 1写入ICW1、OCW2和OCW3写入ICW2ICW4和OCW1读出IRR、ISR和查询字读出IMR数据总线高阻状态数据总线高阻状态168259A的工作方式的工作方式n8259A有多种工作方式，可以通过编程设置有多种工作方式，可以通过编程设置中断嵌套方式中断嵌套方式中断优先级方式中断优先级方式中断结束方式中断结束方式连接系统总线的方式连接系统总线的方式引入中断请求的方式引入中断请求的方式18设置优先级方式设置优先级方式n全嵌套方式全嵌套方式8259A的中断优先权顺序固定不变，从高到低依次为的中断优先权顺序固定不变，从高到低依次为:IR0、IR1、IR2、IR7中断请求

12、后，中断请求后，8259A对当前请求中断中优先权最高的中断对当前请求中断中优先权最高的中断 IRi 予以响应，予以响应，将其向量号送上数据总线，对应将其向量号送上数据总线，对应ISR的的 Di位置位，至到中断结束（位置位，至到中断结束（ISR的的 Di 位复位）位复位）在在ISR的的 Di位置位期间，禁止再发生同级和低级优先权的中断，但允许位置位期间，禁止再发生同级和低级优先权的中断，但允许高级优先权中断的嵌套高级优先权中断的嵌套n特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式与全嵌套方式基本相同与全嵌套方式基本相同所不同的是允许同级中断嵌套（用于级连主片）所不同的是允许同级中断嵌套（用于级连主片）n优先权自动

13、循环方式优先权自动循环方式最高优先权自动转移到相邻的低优先级中断源最高优先权自动转移到相邻的低优先级中断源n优先权特殊循环方式优先权特殊循环方式与自动循环方式有一点不同就是初始化的优先级是与自动循环方式有一点不同就是初始化的优先级是由程序控制的而不是默认的由程序控制的而不是默认的 IR0IR7 19屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式n普通屏蔽方式普通屏蔽方式通过通过OCW1设置设置将将 IMR的的 Di位置位置1，对应的中断，对应的中断 IRi将被屏蔽，该中断请将被屏蔽，该中断请求将不能从求将不能从8259A送到送到CPU如果将如果将 IMR 的的 Di位置位置0，则允许对应的中断产生，则允许对应的

14、中断产生n特殊屏蔽方式特殊屏蔽方式允许发生低级的中断嵌套。允许发生低级的中断嵌套。通过通过OCW1设置设置将将IMR的的 Di位置位置1，中断，中断IRi被屏蔽（屏蔽同级中断）；被屏蔽（屏蔽同级中断）；同时，同时，ISR的的Di位将置位将置0，允许发生低级的中断。，允许发生低级的中断。在中断处理程序中使用在中断处理程序中使用20结束中断处理的方式结束中断处理的方式n自动中断结束方式自动中断结束方式仅适用于只有单片仅适用于只有单片8259A的场合的场合系统一旦响应中断，系统一旦响应中断，CPU在发第二个在发第二个INTA脉冲时，就会使中断响应寄存器脉冲时，就会使中断响应寄存器ISR中相应位复位中

15、相应位复位虽然系统在进行中断处理，但对于虽然系统在进行中断处理，但对于8259A来讲，来讲，ISR没有相应的指示，就象中断处理结束，返回主没有相应的指示，就象中断处理结束，返回主程序之后一样；程序之后一样；CPU可以再次响应任何级别的中断请求。可以再次响应任何级别的中断请求。通过通过ICW4的的AEOI位设置位设置n普通中断结束方式普通中断结束方式中断结束时用户用指令送结束字中断结束时用户用指令送结束字配合全嵌套优先权方式使用配合全嵌套优先权方式使用当当CPU用输出指令往用输出指令往8259A发出普通中断结束发出普通中断结束EOI命令时，命令时，8259A就会清除就会清除ISR中当前优先级最高

16、的中当前优先级最高的中断服务标志中断服务标志通过通过OCW2设置设置n特殊中断结束方式特殊中断结束方式用于非全嵌套优先级方式用于非全嵌套优先级方式中断结束时用户用指令送特定的结束字，指明要清除中断结束时用户用指令送特定的结束字，指明要清除ISR中的哪一位中的哪一位通过通过OCW2设置设置21系统总线的连接方式系统总线的连接方式n缓冲方式缓冲方式在多片在多片8259A级连的大系统中，级连的大系统中，8259A通过外部总线驱动器和数据通过外部总线驱动器和数据总线相连，这就是总线相连，这就是缓冲方式缓冲方式。在缓冲方式下，在缓冲方式下，8259的输出信号的输出信号SP/EN作为缓冲器的启动信号，用作

17、为缓冲器的启动信号，用来启动总线驱动器，在来启动总线驱动器，在8259A与与CPU之间进行信息交换。之间进行信息交换。n非缓冲方式非缓冲方式当系统中只有一片或几片当系统中只有一片或几片8259A芯片时，可以将数据总线直接与系芯片时，可以将数据总线直接与系统数据总线相连，这时统数据总线相连，这时8259A处于非缓冲方式下。处于非缓冲方式下。在这种方式下，在这种方式下，8259A的的SP/EN作为输入端设置，主片应接高电平，作为输入端设置，主片应接高电平，从片应接低电平从片应接低电平23引入中断请求的方式引入中断请求的方式n边沿触发方式边沿触发方式中断请求输入端出现上升沿为有效中断请求信号中断请求

18、输入端出现上升沿为有效中断请求信号n电平触发方式电平触发方式中断请求端出现高电平为有效的中断请求信号中断请求端出现高电平为有效的中断请求信号中断响应后必须及时撤出高电平中断响应后必须及时撤出高电平n中断查询方式中断查询方式中断源仍往中断源仍往8259A发中断请求，但发中断请求，但8259A却不使用却不使用INT信号向信号向CPU发中断请求信号。发中断请求信号。CPU内部的中断允许标志复位，所以内部的中断允许标志复位，所以CPU对对INT引脚上出现的中断请求呈禁止状态。引脚上出现的中断请求呈禁止状态。CPU 用软件查询的方法来确定中断源，从而实现用软件查询的方法来确定中断源，从而实现对设备的中断

19、服务对设备的中断服务中断查询方式既有中断的特点，又有查询的特点中断查询方式既有中断的特点，又有查询的特点24引入中断请求的方式引入中断请求的方式n查询是通过查询是通过CPU向向8259A（偶地址）发查询命令来实现的，查询命（偶地址）发查询命令来实现的，查询命令字由令字由OCW3构成的，其格式如下构成的，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0X0001100n执行下一条输入指令得到状态字的格式如下执行下一条输入指令得到状态字的格式如下：I X X X X W2 W1 W0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0nI=1有中断请求有中断请求nI=0无中断请求无中断请求2

20、58259A的初始化命令字和操作命令字的初始化命令字和操作命令字n8259A的初始化命令字的初始化命令字 ICW8259A在开始工作前必须写入初始化命令字，在开始工作前必须写入初始化命令字，ICW1写写入偶地址端口，其余写入奇地址端口。入偶地址端口，其余写入奇地址端口。初始化命令字初始化命令字ICW最多可以有最多可以有4个：个：ICW1ICW4必须按照以上顺序依次写入必须按照以上顺序依次写入其中其中 ICW1 和和 ICW2是必须的是必须的ICW3和和ICW4是否需要，由具体的工作方式决定是否需要，由具体的工作方式决定8259A初始化流程初始化流程26ICW1芯片控制初始化命令字芯片控制初始化

21、命令字1LTIMSNGLIC4D7D6D5D4D3D2D1D0表示可以任意表示可以任意为为1为为0都可以（建议为都可以（建议为0）1只能为只能为1，作为标志，作为标志中断触发方式：中断触发方式：LTIM1，电平触发方式，电平触发方式LTIM0，边沿触发方式，边沿触发方式 规定单片或级连方式：规定单片或级连方式：SNGL1，单片方式，单片方式SNGL0，级连方式，级连方式是否写入是否写入ICW4IC41，要写入，要写入ICW4IC40，不不写写入入ICW4，即即ICW4规定的位全为规定的位全为027ICW2中断类型码初始化命令字中断类型码初始化命令字T7T6T5T4T3D7D6D5D4D3D2D

22、1D0设置中断向量号设置中断向量号nT7T3为中断向量号的高为中断向量号的高5位位n低低3位由位由8259A自动确定：自动确定：nIR0为为000、IR1为为001、IR7为为111n例：当中断控制器例：当中断控制器8259A的的A0接向地址总线的接向地址总线的A1时，若其中一个地时，若其中一个地址为址为62H，则另一个口的地址为多少？，则另一个口的地址为多少？n若某外设的中断类型码为若某外设的中断类型码为86H，该中断应加到，该中断应加到8259A的中断请求寄的中断请求寄存器存器IRR的哪个输入端？的哪个输入端？28ICW3主主/从片标志初始化命令字从片标志初始化命令字IR7IR6IR5IR

23、4IR3IR2ID2IR1ID1IR0ID0D7D6D5D4D3D2D1D0级连命令字级连命令字n主主片片：IRi1，说说明明其其对对应应引引脚脚IRi 上上连连接接有有从片；否则引脚从片；否则引脚IRi上没有连接从片上没有连接从片n从从片片：ID0ID2 编编码码说说明明该该从从片片的的INT引引脚脚接到了主片上的哪个接到了主片上的哪个IRi引脚引脚针对从片针对从片针对主片针对主片29ICW3主主/从片标志初始化命令字从片标志初始化命令字n例主片：例主片：ICW311100010，则说明IR7、IR6、IR5、IR1上连有从片。n例从片：例从片：ICW300000001，则说明从片的INT接

24、在主片的IR1引脚上。n在多片级连的情况下，主片的在多片级连的情况下，主片的CSCS2 2-CS-CS0 0和从片的和从片的CSCS2 2CSCS0 0分别相连分别相连n在第一个在第一个INTAINTA时，主片在完成例行的三个动作外，还通过时，主片在完成例行的三个动作外，还通过CSCS2 2-CS-CS0 0向各向各从片发送编码从片发送编码IDID2 2-ID-ID0 0n每个从每个从8259A8259A拿到这个标识符之后，与自己拿到这个标识符之后，与自己ICWICW3 3标识符进行比较，当两标识符进行比较，当两者相符合时第二个者相符合时第二个INTAINTA时，相应的从片发送中断类型码时，相

25、应的从片发送中断类型码示意图示意图31ICW4方式控制初始化命令字方式控制初始化命令字000SFNMBUFM/SAEOIPMD7D6D5D4D3D2D1D0嵌套方式：嵌套方式：特殊全嵌套方式（特殊全嵌套方式（SFNM1）普通全嵌套方式（普通全嵌套方式（SFNM0）数据线的缓冲方式：数据线的缓冲方式：缓冲方式（缓冲方式（BUF1）非缓冲方式（非缓冲方式（BUF0）缓冲方式下主片缓冲方式下主片/从片选择：从片选择：主片（主片（M/S=1）从片（从片（M/S=0）中断结束方式：中断结束方式：自动中断结束（自动中断结束（AEOI1）非自动中断结束（非自动中断结束（AEOI0）微处理器类型：微处理器类型

26、：16位位80 x86（PM1）8位位8080/8085（PM0）322.操作命令字操作命令字OCWn8259A工作期间，可随时接受操作命令字工作期间，可随时接受操作命令字OCWnOCW共有共有3个：个：OCW1OCW3n写入时没有顺序要求，需要哪个写入时没有顺序要求，需要哪个OCW就写就写入哪个入哪个OCWnOCW1必须写入奇地址端口，必须写入奇地址端口，OCW2、OCW3必须写入偶地址端口必须写入偶地址端口33OCW1中断屏蔽操作命令字中断屏蔽操作命令字M7M6M5M4M3M2M1M0D7D6D5D4D3D2D1D0屏蔽命令字屏蔽命令字n其内容将写入中断屏蔽寄存器其内容将写入中断屏蔽寄存器

27、IMRnMi=1，则禁止对应，则禁止对应IRi中断；中断；nMi=0，则允许对应，则允许对应IRi中断。中断。n各位互相独立。各位互相独立。34OCW2优先级循环方式优先级循环方式/中断结束方式操作命令字中断结束方式操作命令字RSLEOI00L2L1L0D7D6D5D4D3D2D1D0R、SL和和EOI配合使用配合使用产产生生中中断断结结束束EOI命命令令和和改改变优先权顺序变优先权顺序L2L0的的3位编码位编码指定指定IR引脚引脚 D4、D3位恒定为位恒定为0，是，是OCW2的特征位的特征位 35OCW2nR、SL、EOI三位的不同组合，可以组成三位的不同组合，可以组成7种不同的操作命令种不

28、同的操作命令nR用于表示优先级是否采用循环方式；用于表示优先级是否采用循环方式；1-循环循环0-非循环非循环nSL是否需要使用是否需要使用L2、L1、L0来明确中断源；来明确中断源；1：L2L0有意义有意义0：L2L0不起作用不起作用nEOI用于指示用于指示OCW2是否作为中断结束命令。是否作为中断结束命令。当当EOI为为1时，当前中断服务寄存器中的对应位时，当前中断服务寄存器中的对应位ISn复位复位36R、SL、EOI 8种组合形成的种组合形成的7种控制命令种控制命令 nEOI=0 时时,如果如果 R=1,SL=0,则会使则会使 8259A 工作在中断优先级自动循环方式工作在中断优先级自动循

29、环方式nEOI=0 时时,如果如果 R=0,SL=0,则会结束优先级自动循环方式。则会结束优先级自动循环方式。nEOI=0 时时,如果如果 R=1,SL=1,8259A 按照按照 L0、L1、L2 的值确定一个级别最高的的值确定一个级别最高的优先级。优先级。比如比如,当当 L2L1L0=011 时时,R3为最高优先级为最高优先级,系统优先级次序为系统优先级次序为 IR3、IR4、IR5、IR6、IR7、IR0、IR1、IR2,系统工作在优先级特殊循环方式。系统工作在优先级特殊循环方式。nEOI=0 时时,如果如果 R=0,SL=1,则则 OCW2 没有意义。没有意义。nEOI=1 时时,如果如

30、果 R=1,SL=0,则则 OCW2 使当前中断处理子程序对应的使当前中断处理子程序对应的 ISn 位被位被清除清除,并使系统仍按优先级循环方式工作并使系统仍按优先级循环方式工作,但当前的优先级次序左移一位。但当前的优先级次序左移一位。nEOI=1 时时,如果如果 R=1,SL=1,则则 OCW2 使对应的使对应的ISn 位清除位清除,L2、L1、L0 所指所指定的值为当前结束的定的值为当前结束的IRn。且。且L2、L1、L0所指定的中断源优先级变为最低所指定的中断源优先级变为最低 378259A优先级循环方式优先级循环方式/中断结束方式中断结束方式(OCW2)RSLEOIFunctionL2

31、L1L0IRn001Nonspecific EOI command000IR0011Specific EOI command001IR1101Rotate on nonspecific EOI command010IR2100Rotate in automatic EOI mode(set)011IR3000Rotate in automatic EOI mode(clear)100IR4111Rotate on specific EOI command101IR5110Set priority command110IR6010No operation111IR738OCWOCW3 3设置撤销

32、特殊屏蔽方式设置撤销特殊屏蔽方式/设置中断查询方式设置中断查询方式设置对设置对8259A8259A内部寄存器的读出命令内部寄存器的读出命令0ESMMSMM01PRRRISD7D6D5D4D3D2D1D0ESMM、SMM设设置置中中断断屏屏蔽蔽方方式式P、RR和和RIS规定随后读取的规定随后读取的状态字状态字含义含义D3D4：恒定为：恒定为10，是，是OCW3的特征位的特征位 39 读取状态字读取状态字nCPU可随时读出可随时读出IRR、ISR、IMR和查询字和查询字nA0为低（偶地址）时为低（偶地址）时由由OCW3中中RR和和RIS位编码决定读取的是位编码决定读取的是IRR或或ISR RR=1

33、,RIS=0 读读 IRR RR=1,RIS=1 读读 ISR由由OCW3中中P位决定读取的是查询字，查询字可反映位决定读取的是查询字，查询字可反映8259A是否有是否有中断请求，及哪个引脚上有中断请求中断请求，及哪个引脚上有中断请求nA0为高（奇地址）时，读取的是为高（奇地址）时，读取的是IMR40查询字查询字IW2W1W0D7D6D5D4D3D2D1D0中断位中断位I位为位为1，有外设请求中断有外设请求中断W2W0的编码的编码当当前前中中断断请请求求的的最最高优先级高优先级41 命令字和状态字的区别方法命令字和状态字的区别方法 利用读写信号区别写入的控制寄存器和读出的状利用读写信号区别写入

34、的控制寄存器和读出的状态寄存器态寄存器 利用地址信号区别不同利用地址信号区别不同I/O地址的寄存器地址的寄存器 由控制字中的标志位说明是哪个寄存器由控制字中的标志位说明是哪个寄存器 由芯片内顺序控制逻辑按一定顺序识别不同的寄由芯片内顺序控制逻辑按一定顺序识别不同的寄存器存器 由前面的控制字（引导字）决定后续操作的寄存由前面的控制字（引导字）决定后续操作的寄存器器读寄存器或状态字之前必须发送相应的命令字读寄存器或状态字之前必须发送相应的命令字428259A 应用举例应用举例 1.关关于于中中断断全全嵌嵌套套方方式式的的例例子子43系统全嵌套方式工作的条件条件系统全嵌套方式工作的条件条件n主程序必

35、须执行开中断指令主程序必须执行开中断指令,使使IF为为1,才有可能响才有可能响应中断。应中断。n每当进入一个中断处理程序时每当进入一个中断处理程序时,系统会自动关中断系统会自动关中断,所以所以,只有中断处理程序中再次开中断只有中断处理程序中再次开中断,才有可才有可能被较高级的中断所嵌套。能被较高级的中断所嵌套。n每个中断处理程序结束时每个中断处理程序结束时,必须执行中断结束命令必须执行中断结束命令,清除对应的清除对应的ISn位位,才能返回断点才能返回断点 44关于如何使用中断结束命令的例子关于如何使用中断结束命令的例子 0100000001 0011 0045开中断与中断结束命令开中断与中断结

36、束命令n进入中断处理程序后进入中断处理程序后,只有执行只有执行 STI 指令指令,才能允许中断嵌套。否则才能允许中断嵌套。否则,此中断处理程序执行过程中就不会有中断嵌套，直到中断处理程序执行此中断处理程序执行过程中就不会有中断嵌套，直到中断处理程序执行IRET 之后之后,系统才会开放中断系统才会开放中断。因为。因为 IRET 指令的一个功能就是恢复指令的一个功能就是恢复进入中断前的标志寄存器的内容进入中断前的标志寄存器的内容,而当时标志寄存器中而当时标志寄存器中 IF 的值为的值为1；n进入中断处理程序后进入中断处理程序后,如果一开始就用如果一开始就用 STI 指令使指令使 IF 为为 1,从

37、而开放了从而开放了中断中断,但未用但未用 OCW2 清除对应的清除对应的 ISn 位位,这种情况下这种情况下,会允许比本中断会允许比本中断优先级高的中断进入优先级高的中断进入,形成符合优先级规则的嵌套。形成符合优先级规则的嵌套。n如果在如果在 STI 指令之后指令之后,接着用接着用 OCW2 命令清除了命令清除了 ISn 位位,但中断处理过但中断处理过程并没有结束程并没有结束,这种情况下这种情况下,中断嵌套就未必按优先级规则进行中断嵌套就未必按优先级规则进行467.1.5 多片多片 8259A 组成的主从式中断系统组成的主从式中断系统 477.1.5 多片多片 8259A 组成的主从式中断系统

38、组成的主从式中断系统n主从式中断系统中，主片和从片都需要进行初始化；主从式中断系统中，主片和从片都需要进行初始化；n主片初始化主片初始化与前面所讲的单片情况下的初始化过程差不与前面所讲的单片情况下的初始化过程差不多多,只是有下列几点差别只是有下列几点差别:ICWl ICWl 中的中的 SNGL SNGL 位必须设置为位必须设置为 0,0,而在单片情况下而在单片情况下,则为则为1 1必须设置初始化命令字必须设置初始化命令字 ICW3,ICW3,对主片设置对主片设置 ICW3 ICW3 时时,如果某个如果某个 IR IR 引引脚上连有从片脚上连有从片,则则 ICW3 ICW3 的对应位就设置为的对

39、应位就设置为 1,1,如未连从片如未连从片,则设置则设置为为 0 0。ICW4 ICW4 中的中的 SFNM SFNM 位如果设为位如果设为 1,1,则将主片设为特殊全嵌套工作方式则将主片设为特殊全嵌套工作方式n对从片对从片 8259A 进行初始化要注意以下两点进行初始化要注意以下两点:从片的从片的 ICW1 中中,SNGL 位也要设置为位也要设置为 0从片也必须设置从片也必须设置 ICW3,不过不过,从片的从片的ICW3 的意义有别于主片的意义有别于主片488259A初始化实例初始化实例nIBMPC机中，只有一片机中，只有一片8259A，可接受外部，可接受外部8级中断。在级中断。在I/O地址

40、中，分配地址中，分配8259A的端口地址为的端口地址为20H和和21H，初始化为：边沿触发、缓冲连接、中断结束，初始化为：边沿触发、缓冲连接、中断结束采用采用EOI命令、中断优先级采用完全嵌套方式，命令、中断优先级采用完全嵌套方式，8级中断源的中断类型分别为级中断源的中断类型分别为08H0FH。试对其进行初始化。试对其进行初始化。MOV DX，20HMOV AL，00010011BOUT DX，AL ；写入；写入ICW1MOV DX，21HMOV AL，08HOUT DX，AL ；写入；写入ICW2MOV AL，00001101BOUT DX，AL ；写入；写入ICW4XOR AL，ALOUT

41、 DX，AL ；写入；写入OCW1.STI 49习题与思考习题与思考1.何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？8086CPU系统中，系统中，NMI与与INTR哪个优先级高？哪个优先级高？2.试结合试结合8086的的INTR中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处理方法。中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处理方法。3.在中断响应总线周期中，第一个脉冲向外部电路说明什么？第二个脉冲呢？在中断响应总线周期中，第一个脉冲向外部电路说明什么？第二个脉冲呢？4.中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是84H和

42、和FAH，它们的中断向，它们的中断向量应放在中断向量表的什么位置？量应放在中断向量表的什么位置？5.试说明试说明8259A芯片的可编程序性？芯片的可编程序性？8259A芯片的编程有哪两种类型？芯片的编程有哪两种类型？6.8259A芯片是如何实现对芯片是如何实现对8级中断进行管理的？又是如何级联实现对级中断进行管理的？又是如何级联实现对64级中断级中断管理的？管理的？7.在在8259A级联工作的情况下，主片的级联工作的情况下，主片的CAS0CAS2与从片的与从片的CAS0CAS2的的作用有何不同？作用有何不同？8.试结合试结合8086/8088的的INTR中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处

43、理方中断响应过程，说明向量中断的基本概念和处理方法。法。9.在采用在采用8259A作为中断控制器的系统中，由作为中断控制器的系统中，由IRi输入的外部中断请求，能够获输入的外部中断请求，能够获得得CPU响应的基本条件是什么？响应的基本条件是什么？50习题与思考习题与思考10.中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是中断向量表的功能是什么？已知中断类型码分别是84H和和FAH，它们的中断向量应放在，它们的中断向量应放在中断向量表的什么位置？中断向量表的什么位置？11.如果如果8259A按如下配置则按如下配置则ICW1的值为多少？不需要的值为多少？不需要ICW4，单片以及边缘触发。如要求，单片

44、以及边缘触发。如要求产生的中断类型码在产生的中断类型码在70H77H之间，则之间，则ICW2的值是多少？的值是多少？12.如果如果8259A用在用在80386DX系统中，用一般的系统中，用一般的EOI，缓冲模式主片，特殊全嵌套方式，则，缓冲模式主片，特殊全嵌套方式，则ICW4的值是什么？的值是什么？13.如果如果OCW2等于等于67H，则允许何种优先级策略？为什么？，则允许何种优先级策略？为什么？14.某系统有五个中断源，它们分别从中断控制器某系统有五个中断源，它们分别从中断控制器8259A的的IR0IR4以脉冲方式引如系统，以脉冲方式引如系统，中断类型码分别为中断类型码分别为48H4CH，中

45、断入口的偏移地址分别为，中断入口的偏移地址分别为2500H，4080H，4C05H，5540H和和6FFFH，段地址均是，段地址均是2000H，允许它们以全嵌套方式工作，请编写相应的初始，允许它们以全嵌套方式工作，请编写相应的初始化程序，使化程序，使CPU响应任一级中断时，都能进入各自的中断服务子程序。响应任一级中断时，都能进入各自的中断服务子程序。15.某系统中设置三片某系统中设置三片8259A级联使用，两片从片分别接至主片的级联使用，两片从片分别接至主片的IR2和和IR6，同时，三片芯，同时，三片芯片的片的IR3上还分别连接了一个中断源，已知它们的中断入口均在同一段，段基址为上还分别连接了一个中断源，已知它们的中断入口均在同一段，段基址为4000H，偏移地址分别为，偏移地址分别为1100H，40B0H，A000H，要求电平触发，普通，要求电平触发，普通EOI结束。画结束。画出它们的硬件连接图，编写全部的初始化程序。出它们的硬件连接图，编写全部的初始化程序。51