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第 2 节 可编程中断控制器 8259A （书上 P-209 ） —— （定性介绍）

1 、 8259A 的引脚 2 、编程结构 3 、工作过程. 第 2 节 可编程中断控制器 8259A （书上 P-209 ） —— （定性介绍）. 1. 8259A 的引脚 双列直插式芯片， 28 个引脚. 8259A. Vcc. + 5V. 总线. 18.2Hz. IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7. 方 波. 数 据 线. D0 ~ D7. D0 ~ D7. 键 盘. 保 留. 串 口 2. IOR. RD. 串 口 1. IOW. WR. 硬 盘. A0. A0. 软 盘.

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第 2 节 可编程中断控制器 8259A （书上 P-209 ） —— （定性介绍）

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Presentation Transcript

  1. 1、8259A的引脚 2、编程结构 3、工作过程 第2节 可编程中断控制器8259A（书上P-209）——（定性介绍）

  2. 1.8259A的引脚双列直插式芯片，28个引脚 8259A Vcc + 5V 总线 18.2Hz IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 方 波 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 键 盘 保 留 串 口2 IOR RD 串 口1 IOW WR 硬 盘 A0 A0 软 盘 打印机 片 选 译 码 CS A5 ~ A9 20~3FH SP/EN CA0 CA1 CA2 GND 用于多片 8259A 级连情况 INTA INTA INT INTR 定时器

  3. 2．8259A的编程结构 处理部分 总线 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 比较器 A0 A0 片 选 译 码 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 A0 A0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 OCW1中断屏蔽寄存器IMR ICW2中断类型号 RD SP/EN CA0 CA1 CA2 IOR WR 0 1 IOW OCW2优先级设置、发EOI ICW3主从片连接关系 INTA INTA VCC GND 0 1 0 0 1 0 × 1 I3 I4 INT OCW3特殊屏蔽,查询方式设置 ICW4方式控制 INTR 控制部分 1

  4. (1) 初始化命令字(ICW1- ICW4) 决定8259A的工作方式 • 通常是在计算机系统启动时在初始程序设置， • 一旦设定，一般在系统工作过程不再改变。 例 开机后，BIOS将8259A初始化为： ① IR0~IR7中断申请信号为上升沿触发方式； • ②IR0~IR7对应的中断类型号分别为08H~0FH； • ③ 优先级IR0最高, IR7最低； (2) 操作命令字(OCW1,OCW2,OCW3) • 在应用程序中设定，动态地控制CPU处理中断的过程 (3) ISR和IRR存放当前8259A的状态 通过读取 ISR 和 IRR 的内容，可了解当前8259A工作情况

  5. 3. 8259A 的工作过程 分两步: (1)处理外设中断申请，决定是否向CPU发中断申请信号。 (2)若发中断申请信号，且CPU响应， 则在CPU中断响应周期送出中断类型号。

  6. (1) 处理外设中断申请，决定是否向CPU发中断申请信号 ① 中断申请寄存器IRR 锁存外部的中断申请。 • 若 IR0~IR7 引脚上有中断申请，则将 IRR 相应位置1 ② 中断屏蔽寄存器 IMR 决定 IRR 中的中断申请 是否进入优先级裁决器 PR。 • IMR对应位为0，允许中断申请进入优先级裁决器， • 为 1，不允许进入，中断申请被IMR屏蔽。 ③当前中断服务寄存器 ISR记录CPU正在响应的中断。 • ISR中的某位为1，表示CPU正在响应此级中断， • ISR中的某位为 0，表示CPU没有或已响应完此级中断， ④优先级裁决器PR 据新进入的中断申请和 ISR的内容, 决定是否发中断申请信号。 • 如果进入的中断申请比 ISR 中记录的中断优先级高， • 则通过 8259A 的 INT 引脚向 CPU发出中断请求信号； • 如果进入的中断申请不比 ISR 中记录的中断优先级高， • 同级或低级，则不向 CPU 发中断请求信号。

  7. ① 中断申请寄存器IRR 锁存外部的中断申请。 • 若 IR0~IR7 引脚上有中断申请，则将 IRR 相应位置1 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 裁决器 A0 A0 片 选 译 码 A5 ~ A9 CS 1 0 0 1 0 1 0 0 ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI INTA ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR 0 0

  8. ② 中断屏蔽寄存器 IMR 决定 IRR 中的中断申请 是否进入优先级裁决器 PR。 • IMR对应位为0，允许中断申请进入优先级裁决器， • 为 1，不允许进入，中断申请被IMR屏蔽。 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 裁决器 A0 A0 片 选 译 码 1 0 0 1 0 1 0 0 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI INTA 0 0 ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR

  9. ③当前中断服务寄存器 ISR记录CPU正在响应的中断。 • ISR中的某位为1，表示CPU正在响应此级中断， • 即正在执行此中断源的中断子程； • ISR中的某位为 0，表示CPU没有或已响应完此级中断， • 即不在执行此中断源的中断子程 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 裁决器 A0 A0 片 选 译 码 1 0 0 1 0 1 0 0 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI 0 0 INTA ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR

  10. ④优先级裁决器PR据新进入的中断申请和 ISR的内容, 决定是否发中断申请信号。 • 如果进入的中断申请比 ISR 中记录的中断优先级高， • 则通过 8259A 的 INT 引脚向 CPU发出中断请求信号； • 如果进入的中断申请不比 ISR 中记录的中断优先级高，同级或低级， • 则不向 CPU 发中断请求信号。 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 裁决器 A0 A0 1 0 0 1 0 1 0 0 片 选 译 码 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR 0 0 WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI INTA ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR

  11. CPU接收到 INTR上的中断申请信号后： • 如果 IF 标志为0，则CPU不响应此中断申请信号, 即中断申请被IF屏蔽。 • 如果 IF 标志为1, 则处理完当前的指令后, 进入中断响应周期 通过 INTA 引脚发出两个负脉冲信号， 从数据总线上获取中断类型号， 进入中断响应的过程。 (2) 若发中断申请信号，且CPU响应， 则在CPU中断响应周期送出中断类型号

  12. T1 T4 T1 T4 T2 T3 T2 T3 CLK INTA AD7~AD0 第 一 个 第 二 个 向量类型 中断响应周期 中断响应周期 8086CPU中断响应周期时序

  13. 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 8259A在接收到第一个INTA中断响应信号后： ① 将 ISR 中相应位置1， • 表示 CPU 响应此级中断，执行此中断源的中断子程。 ②把 IRR中对应的位清0，清除IRR中锁存的中断申请信号。 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 数 据 线 D0 ~ D7 D0 ~ D7 PR 优先级 裁决器 A0 A0 片 选 译 码 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI INTA ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR

  14. 0 总线 ISR 当前 中断 服务 寄存器 IRR 中断 申请 寄存器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 数 据 线 1 D0 ~ D7 D0 ~ D7 8259A在接收到第二个INTA中断响应信号后： PR 优先级 裁决器 A0 A0 1 0 0 1 0 1 0 0 片 选 译 码 A5 ~ A9 CS ICW1芯片控制 RD OCW1中断屏蔽寄存器 IMR ICW2中断类型号 IOR 0 0 WR ICW3主从片关系 IOW OCW2优先级、发EOI INTA ICW4方式控制 INTA OCW3 特殊屏蔽设置 INT INTR ①通过数据线，将被响应申请的中断类型号送给CPU。 • 类型号由ICW2提供，在初始化8259A时已设定好。 ② CPU获得中断类型号后，进入CPU响应中断的过程, 执行中断子程，处理中断源申请的功能。

  15. CPU响应中断过程： • ① 取中断类型号N • ② 当前PSW的内容入栈 • ③ 清IF、TF标志为0 • ④当前CS的内容入栈 • ⑤ 当前IP的内容入栈 • ⑥ 取内存单元( 0 : N ×4 )字内容送IP 取中断子程 • ⑦ 取内存单元( 0 : N ×4 + 2 )字内容送CS入口地址 • 此时CS:IP指向中断程序的入口，开始执行中断程序。 保存现场 执行完中断子程中最后一条指令IRET后， 返回被中断处，继续执行被中断的程序。

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