第06章--输入输出接口和中断技术(第2部分)-微机原理与接口技术-课件.ppt

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1、6.5 可编程中断控制器可编程中断控制器Intel 8259A一、一、8259A主要任务主要任务 接受外部的中断请求；接受外部的中断请求；管理所有外部的中断请求管理所有外部的中断请求(排队、判优、屏蔽、嵌套排队、判优、屏蔽、嵌套)；向向CPU产生中断请求产生中断请求INTR及提供中断类型号；及提供中断类型号；进行中断结束处理；进行中断结束处理；接受接受CPU命令及返回状态。命令及返回状态。一一1.8259A引脚引脚CPU侧：侧：DB0DB7；外设侧：外设侧：IR0IR7；级联：级联：CS；RD、WR、A0；SP/EN、CAS0CAS2。INT、INTA；二二 内部逻辑：内部逻辑：IRR、IMR

2、、PR、ISR及控制电路。及控制电路。中断请求过程：中断请求过程：IR-INT。&INTISR编码编码中中断断请请求求优优先先级级编编码码器器中中断断请请求求寄寄存存器器IRRIR0IR7&中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器IMRD0D71比比较较器器 B0B1B2ABA0A1A2三三 (2)中断类型号初始化命令字的设置中断类型号初始化命令字的设置ICW2IRi的中断类型号的中断类型号=ICW2的高的高5位位+i 例：例：如果如果ICW2为为08H，则，则 IR3的中断类型号为的中断类型号为:08H+03H=0BH。级联方式结构设置：级联方式结构设置：需要分别对主片和从片进行设置。需要分别对主片和从

3、片进行设置。主片：主片：S7S0分别对应相应的分别对应相应的IR号的引脚，号的引脚，为为1的位对应的引脚接有从片；的位对应的引脚接有从片；从片：从片：ID2ID1的编号是该从片接到主片的的编号是该从片接到主片的IR引脚的引脚的IR号。号。主主 片片ICW3：OUT 21H，14H从片从片1 ICW3：OUT 0A1H，04H从片从片2 ICW3：OUT 2B1H，02H 级联方式中断请求及响应过程：级联方式中断请求及响应过程：主片请求：与非级联一致。主片请求：与非级联一致。从片请求：与非级联一致，但其从片请求：与非级联一致，但其INT送到主片，服送到主片，服从主片的请求规则。从主片的请求规则。

4、从片响应：通过从片响应：通过CAS线译码，选中时在收到第二个线译码，选中时在收到第二个INTA后，返回中断类型号。后，返回中断类型号。主片响应：收到第一个主片响应：收到第一个INTA后，对级联的后，对级联的IR请求，请求，则从则从CAS线送出该线送出该IR编码；在第二个编码；在第二个INTA返回中断类返回中断类型号。型号。(4)方式控制初始化命令字方式控制初始化命令字ICW4 D4：全嵌套：全嵌套(0)/特殊全嵌套特殊全嵌套(1)方式。方式。D2：缓冲方式缓冲方式(D3=1)时的主从片级联位置设置，时的主从片级联位置设置，从片从片(0)/主片主片(1)；D3：非缓冲非缓冲(0)/缓冲缓冲(1)

5、方式；方式；D0：用于用于8位位(0)/16位位(1)微机；微机；D1：中断自动结束中断自动结束(0)/非自动结束非自动结束(1)方式；方式；从片非自动结束时，主、从片均需发从片非自动结束时，主、从片均需发EOI命令。命令。缓冲器方式的设置缓冲器方式的设置中断结束方式的设置中断结束方式的设置初始化命令初始化命令ICW4说明说明1D1D4初始化命令初始化命令ICW4说明说明2D3D0初始化命令设置时序初始化命令设置时序 (6)非自动中断结束方式的操作非自动中断结束方式的操作OCW2 特征位：特征位：D4D3=00；D6D5=01，非自动，非自动不指定不指定；D6D5=11，非自动，非自动指定指定

6、。优先权管理：优先权管理：D7=0，优先权固定；，优先权固定；D7=1，优先权轮转。，优先权轮转。D0D2位位:用来指定中断等级；用来指定中断等级；中断指定：中断指定：R SL EOI 0 0 L2 L1 L0 功能 0 0 0 0 0 0 0 0自动EOI、优先权固定命令 0 0 1 0 0 0 0 0非自动EOI不指定、优先权固定命令 0 1 1 0 0 L2 L1 L0非自动EOI指定、优先权固定命令 1 0 0 0 0 0 0 0自动EOI、优先权自动轮转命令 1 0 1 0 0 0 0 0非自动EOI不指定、优先权自动轮转命令 1 1 1 0 0 L2 L1 L0非自动EOI指定、优

7、先权指定轮转命令 1 1 0 0 0 L2 L1 L0自动EOI、优先权指定轮转命令 例：例：OUT 20HOUT 20H，20H20H的含义？的含义？(7)特殊屏蔽和查询方式操作命令字特殊屏蔽和查询方式操作命令字OCW3 P RR RIS功能功能 应用应用 0 1 0读取读取IRR内容内容OUT 20H，0AHIN AL，20H 0 1 1读取读取ISR内容内容OUT 20H，0BHIN AL，20H 0 0 *不读取任何寄存器内容不读取任何寄存器内容 1 *读取查询字信息读取查询字信息OUT 20H，0CHIN AL，20H 特定屏蔽管理：特定屏蔽管理：ESMM SMM功能功能 0 *该操

8、作对特殊屏蔽无效该操作对特殊屏蔽无效 1 0取消特定屏蔽取消特定屏蔽 1 1设置特定屏蔽设置特定屏蔽设置方法：设置方法：用用OCW1屏蔽部分屏蔽部分IR，用用OCW3置置SMM即可。即可。取消方法：取消方法：用用OCW1取消被屏蔽的取消被屏蔽的IR用用OCW3取消特定屏蔽取消特定屏蔽PIC1PIC2操作操作内容内容特征位特征位时序时序D4D3D220H0A0H写写ICW11*无无OCW200*OCW301*21H0A1H写写ICW2ICW4无无ICW2ICW4OCW1初始化后初始化后20H0A0H读读IRR，ISR无无OCW3决定决定查询字查询字无无21H0A1H读读IMR无无无无 8259A

9、命令关系表：命令关系表：注：注：ICWx只有在初始化过程中才会出现。只有在初始化过程中才会出现。四四1.中断请求方式中断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套方式嵌套方式8259A的工作模式的工作模式4.中断结束方式中断结束方式 1.中断请求方式：中断请求方式：初始化设置初始化设置1)边沿触发方式边沿触发方式：正跳变向：正跳变向8259A请求中断，上跳沿后可一直请求中断，上跳沿后可一直保持高电平，不会产再生中断。保持高电平，不会产再生中断。2)电平触发方式电平触发方式：高电平向：高电平向8259A请求中断，响

10、应中断后要及请求中断，响应中断后要及时清除高电平，以免引起第二次误中断。时清除高电平，以免引起第二次误中断。3)查询中断方式查询中断方式：外设通过：外设通过8259A请求中断，但请求中断，但8259A不使用不使用中断请求信号中断请求信号INT向向CPU发发申请中断，申请中断，CPU用软件查询确定用软件查询确定中断源，并为其服务。中断源，并为其服务。查询中断方式查询中断方式查询中断方式举例查询中断方式举例1.中断请求方式中断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套方式嵌套方式8259A的工作模式的工作模式4.中断

11、结束方式中断结束方式 2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式：1)非缓冲方式：非缓冲方式：小系统中，小系统中，8259A数据线直接连系统数据总数据线直接连系统数据总线，不需要总线缓冲器，此时线，不需要总线缓冲器，此时SP/EN表示级联时主表示级联时主/从关系。从关系。主片：主片：SP/EN接高电平；接高电平；从片：从片：SP/EN接低电平。接低电平。2)缓冲方式：缓冲方式：大系统中，数据总线都具有总线缓冲器，此时大系统中，数据总线都具有总线缓冲器，此时SP/EN表示数据传送方向，级联时主表示数据传送方向，级联时主/从关系通过软件设定从关系通过软件设定ICW4来决定。来决定。1.中断请求方式中

12、断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套方式嵌套方式8259A的工作模式的工作模式4.中断结束方式中断结束方式 3.3.屏蔽中断源方式：屏蔽中断源方式：内部特性内部特性 内部特性：内部特性：自动屏蔽低于自己优先级的自动屏蔽低于自己优先级的IR。1.中断请求方式中断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套方式嵌套方式8259A的工作模式的工作模式4.中断结束方式中断结束方式 4.结束中断的处理方式：结束中断的处理方式：自动自动

13、自动：自动：中断响应后中断响应后ISR中最高优先级位自动复位；中最高优先级位自动复位；非自动：非自动：中断服务程序返回前，需要处理程序发出对中断服务程序返回前，需要处理程序发出对ISR中相中相应位复位的中断结束命令；应位复位的中断结束命令；不指定方式：不指定方式：ISR中最高优先级位复位；中最高优先级位复位；指定方式：指定方式：命令中指定的命令中指定的ISR中相应位复位。中相应位复位。ICW4:AEOI0CW2:EOISL8259A的工作模式的工作模式1.中断请求方式中断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套

14、方式嵌套方式4.中断结束方式中断结束方式 5.优先级排队方式：优先级排队方式：固定优先权固定优先权 内部特性：内部特性：IR0IR7的优先级为一循环队列。的优先级为一循环队列。固定优先权：固定优先权：从从IR0IR7降序；降序；轮转优先权：轮转优先权：自动轮转自动轮转 指定轮转指定轮转8259A的工作模式的工作模式1.中断请求方式中断请求方式2.连接总线与级联方式连接总线与级联方式3.3.屏蔽中断源方式屏蔽中断源方式5.优先级排队方式优先级排队方式6.嵌套方式嵌套方式4.中断结束方式中断结束方式6.嵌套方式：嵌套方式：全嵌套全嵌套 全嵌套：全嵌套：禁止同优先级或低优先级请求发生；禁止同优先级或低优先级请求发生；特殊全嵌套：特殊全嵌套：禁止低优先级请求发生。禁止低优先级请求发生。应用：应用：级联时主片特殊全嵌套，从片全嵌套。级联时主片特殊全嵌套，从片全嵌套。