第9章中斷技術(shù)呱，打擾一下！主要內(nèi)容中斷的概念

8088CPU的中斷系統(tǒng)中斷控制器8259A§8.1中斷概念什么是中斷

所謂中斷，就是指當(dāng)CPU正在執(zhí)行程序時(shí)，外設(shè)(或其它中斷源)向CPU發(fā)出請(qǐng)求，CPU暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)向該外設(shè)服務(wù)(或稱中斷服務(wù))程序，當(dāng)中斷服務(wù)程序運(yùn)行結(jié)束后，返回原程序繼續(xù)執(zhí)行的過(guò)程。

處理：外部緊急事件、異常情況中斷服務(wù)程序（Interrupt-servicerouting）,處理隨機(jī)事件的特殊程序，又被稱為中斷處理程序（interrupthandler）。中斷源，引起CPU中斷的隨機(jī)事件，或能發(fā)出中斷請(qǐng)求的其它來(lái)源。中斷技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中很重要的一項(xiàng)功能，可以應(yīng)用于以下幾個(gè)方面的處理。1）故障檢測(cè)和自動(dòng)處理2）實(shí)時(shí)信息處理3）并行操作，控制和管理多臺(tái)外設(shè)記終端4）分時(shí)操作一什么是中斷斷點(diǎn)主程序中斷服務(wù)程序中斷請(qǐng)求對(duì)外設(shè)進(jìn)行處理繼續(xù)執(zhí)行返回?cái)帱c(diǎn)？？？中斷源有哪些怎樣識(shí)別中斷源怎樣進(jìn)入中斷服務(wù)怎樣返回?cái)帱c(diǎn)怎樣管理中斷源中斷的過(guò)程向CPU發(fā)出中斷CPU允許響應(yīng)此中斷壓棧保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)及斷點(diǎn)找到中斷服務(wù)程序的入口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)及斷點(diǎn)即包括：中斷請(qǐng)求，中斷判優(yōu)，中斷響應(yīng)，中斷處理，中斷返回。中斷系統(tǒng)應(yīng)具有的功能（1）實(shí)現(xiàn)中斷及返回（2）能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)（3）高級(jí)中斷源能中斷低級(jí)的中斷處理中斷響應(yīng)與調(diào)用子程序的區(qū)別調(diào)用子程序事先安排好的主動(dòng)行為保護(hù)斷點(diǎn)為主程序服務(wù)一般與外設(shè)無(wú)關(guān)中斷響應(yīng)隨機(jī)的、被動(dòng)行為保護(hù)斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)為外設(shè)服務(wù)為處理各種事件服務(wù)軟件中斷和調(diào)用子程序很相似，調(diào)用方便§8.28086的中斷技術(shù)8088的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機(jī)制能夠處理256個(gè)中斷用中斷向量號(hào)0－255區(qū)別可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制器Intel8259A實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)管理8086提供兩條外部中斷請(qǐng)求線，和一條與中斷有關(guān)的控制線：NMI，INTR，INTA（中斷響應(yīng)）。8086中斷有兩大類（1）軟件中斷（內(nèi)部中斷），由指令的執(zhí)行所引起的中斷；（2）硬件中斷（外部中斷），由外部主要是外設(shè)的請(qǐng)求引起的中斷。一、中斷類型和中斷向量表1、中斷類型號(hào)

8086用0－255來(lái)區(qū)分256個(gè)不同中斷源，并對(duì)應(yīng)給出中斷向量。0～4：5個(gè)內(nèi)部中斷，有固定的定義和處理功能；5～31：系統(tǒng)保留，用戶一般不應(yīng)使用32～255：用戶使用作為硬件或軟件中斷，也可不用，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。2、中斷向量表

8086/8088系統(tǒng)支持最多256個(gè)中斷，對(duì)應(yīng)每一個(gè)中斷，都有一個(gè)中斷服務(wù)程序，該中斷服務(wù)程序的入口地址稱為中斷向量。每個(gè)中斷向量占用4個(gè)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)為服務(wù)程序的IP（偏移量），后兩個(gè)字節(jié)為服務(wù)程序的CS（段地址）。

每個(gè)中斷類型對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷向量。256個(gè)中斷類型，其中斷向量構(gòu)成一個(gè)中斷向量表，放在0段的0～3FFH區(qū)域內(nèi)，每個(gè)占4個(gè)字節(jié)。存放中斷向量的位置＝中斷類型號(hào)×4（0段）開(kāi)始的4個(gè)內(nèi)存單元。向量號(hào)為N的中斷向量的物理地址＝N×48086的中斷向量表返回向量號(hào)255的CS值用戶中斷（向量號(hào)255）3FCH向量號(hào)255的IP值……向量號(hào)2的CS值非屏蔽中斷（向量號(hào)2）008H向量號(hào)2的IP值向量號(hào)1的CS值單步中斷（向量號(hào)1）004H向量號(hào)1的IP值向量號(hào)0的CS值除法錯(cuò)中斷（向量號(hào)0）000H向量號(hào)0的IP值例：20H號(hào)中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址（中斷向量）4030H：2010H，則此中斷向量占用的內(nèi)存單元為：0000H：0080H開(kāi)始的4個(gè)單元0080H0081H0082H0083H10H20H30H40HIPCS二、中斷指令和中斷屏蔽1、中斷指令CLI：清中斷標(biāo)志，IF＝0，禁止可屏蔽中斷；STI：中斷標(biāo)志置位，IF＝1，開(kāi)放可屏蔽中斷；INTn：軟件中斷CPU工作：(Flags)((SP)－2)

先復(fù)制TF狀態(tài)，然后TF,IF=0(CS)((SP)－4)(4*n+2)(CS)(IP)((SP)－6)(4*n)(IP)IRET:中斷返回CPU的工作：((SP))IP((SP)+2)CS((SP)+4)flag(SP)+6SPINTO溢出中斷（INT4）HLT暫停等待外部中斷或復(fù)位2、中斷的屏蔽中斷允許標(biāo)志位（IF），只能影響可屏蔽外部中斷，不影響軟件中斷、內(nèi)部中斷以及非屏蔽的外部中斷。系統(tǒng)響應(yīng)中斷時(shí)，使IF＝0，保證響應(yīng)過(guò)程不被打斷。若有優(yōu)先級(jí)高的中斷，在服務(wù)子程序中使IF＝1。3、IF中斷標(biāo)志IF＝0，關(guān)中斷、禁止中斷、中斷屏蔽，因此可屏蔽的中斷不會(huì)被響應(yīng)。系統(tǒng)復(fù)位任何一個(gè)中斷響應(yīng)執(zhí)行CLI將使IF＝0IF＝1，開(kāi)中斷、允許中斷、中斷開(kāi)放，可屏蔽的中斷會(huì)被響應(yīng)。執(zhí)行STI將使IF＝1執(zhí)行IRET，恢復(fù)原IF非屏蔽中斷源中斷邏輯INTO指令(4)單步中斷(1)除法錯(cuò)誤(0)INTN指令CPUINTRNMI(2)可屏蔽中斷源8259A中斷控制器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7外設(shè)中斷源

INTA內(nèi)部中斷除法錯(cuò)中斷指令中斷溢出中斷單步中斷外部中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷三、中斷的功能INT3指令1.內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷是由于8088內(nèi)部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常引起的程序中斷利用內(nèi)部中斷，微處理器為用戶提供了發(fā)現(xiàn)、調(diào)試并解決程序執(zhí)行時(shí)異常情況的有效途徑例如，ROM-BIOS和DOS系統(tǒng)利用內(nèi)部中斷為程序員提供了各種功能調(diào)用除法錯(cuò)中斷，類型0中斷在執(zhí)行除法指令時(shí)，若除數(shù)為0或商超過(guò)了寄存器所能表達(dá)的范圍，則產(chǎn)生一個(gè)向量號(hào)為0的內(nèi)部中斷，稱為除法錯(cuò)中斷。自動(dòng)轉(zhuǎn)到0000H~0003H存放的地址執(zhí)行。例如：movbl,0idivbl ；除數(shù)BL＝0，產(chǎn)生除法錯(cuò)中斷movax,200hmovbl,1divbl ；商＝200H，不能用AL表達(dá) ；產(chǎn)生除法錯(cuò)中斷溢出中斷，類型4中斷在執(zhí)行溢出中斷指令I(lǐng)NTO時(shí)，若溢出標(biāo)志OF為1，則產(chǎn)生一個(gè)向量號(hào)為4的內(nèi)部中斷，被稱為溢出中斷有必要時(shí)用INTO引入，用于測(cè)試溢出標(biāo)志。跟在有符號(hào)數(shù)的計(jì)算后面，程序員知道是否為有符號(hào)數(shù)，對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)則無(wú)所謂。例如：movax,2000haddax,7000h

；2000H＋7000H＝9000H，溢出：OF＝1into ；因?yàn)镺F＝1，所以產(chǎn)生溢出中斷單步中斷，類型1中斷若單步中斷TF為1，則在每條指令執(zhí)行結(jié)束后產(chǎn)生一個(gè)向量號(hào)為1的內(nèi)部中斷，稱為單步中斷例如：DEBUG.EXE調(diào)試程序的單步命令T就利用單步中斷實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的單步調(diào)試斷點(diǎn)中斷，類型3中斷在調(diào)試程序時(shí)使用，將某處的一條指令替換為INT3指令。需要保存原內(nèi)容，調(diào)試完后回復(fù)原指令。比較特別（生成一個(gè)字節(jié)的指令代碼：11001100），常用于程序調(diào)試，被稱為斷點(diǎn)中斷例如：DEBUG.EXE調(diào)試程序的運(yùn)行命令G設(shè)置的斷點(diǎn)，就是利用INT3指令實(shí)現(xiàn)的2、軟件（指令）中斷在執(zhí)行中斷調(diào)用指令I(lǐng)NTn時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)向量號(hào)為n（0~255）的內(nèi)部中斷，稱為指令中斷。被成為向量化的子程序調(diào)用，一般會(huì)是功能比較復(fù)雜的仿真子程序。所有的外部中斷也可以用指令調(diào)用。3、外部中斷外部中斷是由于8088外部提出中斷請(qǐng)求引起的程序中斷利用外部中斷，微機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，能夠及時(shí)處理外部意外或緊急事件外部中斷的原因是處理器外部隨機(jī)產(chǎn)生的，所以是真正的中斷（Interrupt）內(nèi)部中斷的原因是處理器執(zhí)行程序出現(xiàn)異常，所以經(jīng)常被稱為異常（Exception）⑴非屏蔽中斷通過(guò)非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出的中斷請(qǐng)求，微處理器無(wú)法禁止，將在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予以響應(yīng)，這個(gè)中斷被稱為非屏蔽中斷8088的非屏蔽中斷的向量號(hào)為2，非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)為NMI非屏蔽中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障。例如：電源調(diào)電前的數(shù)據(jù)保護(hù)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)錯(cuò)誤的處理⑵可屏蔽中斷外部通過(guò)可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出的中斷，微處理器在允許可屏蔽中斷的條件下，在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束予以響應(yīng)，同時(shí)輸出可屏蔽中斷響應(yīng)信號(hào)，這個(gè)中斷就是可屏蔽中斷8088的可屏蔽中斷請(qǐng)求和響應(yīng)信號(hào)分別是INTR和INTA*；由IF標(biāo)志控制可屏蔽中斷是否允許響應(yīng)；向量號(hào)來(lái)自外部中斷控制器。申請(qǐng)?jiān)贗NTR線上發(fā)出信號(hào)，可以被CPU查到，有要在服務(wù)完成前及時(shí)撤銷，以防重復(fù)觸發(fā)。INTA*作為中斷應(yīng)答信號(hào)，送出兩個(gè)負(fù)脈沖，第一個(gè)通知外設(shè)得到響應(yīng)，第二個(gè)將中斷類型號(hào)送上數(shù)據(jù)線。8088通常需要配合中斷控制器8259A共同處理可屏蔽中斷可屏蔽中斷主要用于主機(jī)與外設(shè)交換數(shù)據(jù)明確IF標(biāo)志的狀態(tài)是關(guān)鍵8086/8088的中斷響應(yīng)過(guò)程N(yùn)MIN軟件中斷INTRTF=1中斷響應(yīng)周期讀中斷向量號(hào)下條指令現(xiàn)行指令I(lǐng)F＝1NNNNYYYYY查詢中斷的順序，決定了各種中斷源的優(yōu)先權(quán)軟件中斷除法錯(cuò)中斷指令中斷溢出中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷單步中斷高低8086/8088的中斷響應(yīng)過(guò)程（續(xù)）Y還有NMITEMP＝1標(biāo)志寄存器入棧TEMP＝TF，IF＝TF＝0CS：IP入棧獲取中斷向量執(zhí)行服務(wù)程序彈出CS：IP彈出標(biāo)志寄存器返回被中斷程序（1）（2）（3）（4）（5）NNY（6）8.3中斷控制器8259A呱，打擾一下呱。。。呱呱呱，還有我中斷申請(qǐng)管理接口的主要功能:1.

向CPU的引腳INTR發(fā)中斷申請(qǐng)信號(hào)當(dāng)有多個(gè)外設(shè)同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，能按照一定的優(yōu)先級(jí)順序，向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，使CPU能優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的外部設(shè)備的中斷申請(qǐng)。2.

送中斷類型號(hào)

在CPU中斷響應(yīng)周期，針對(duì)不同外設(shè)的中斷請(qǐng)求，向CPU傳送不同的中斷類型號(hào)，使CPU執(zhí)行相應(yīng)的中斷子程。Intel8259A是可編程中斷控制器用于管理Intel8080/8085、8086/8088、80286/80386的可屏蔽中斷8259A的基本功能一片8259A可以管理8級(jí)中斷，可擴(kuò)展至64級(jí)每一級(jí)中斷都可單獨(dú)被屏蔽或允許在中斷響應(yīng)周期，可提供相應(yīng)的中斷向量號(hào)8259A設(shè)計(jì)有多種工作方式，可通過(guò)編程選擇8259A的引腳

雙列直插式芯片，28個(gè)引腳方波鍵盤(pán)保留串口2

硬盤(pán)軟盤(pán)打印機(jī)IOW18.2HzA0CS8259A總線A0數(shù)據(jù)線IORRDWR片選譯碼IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7A5~A9D0~D7D0~D7VccSP/ENCA0CA1CA2GND+5V20~3FH用于多片8259A級(jí)連情況INTAINTINTAINTR串口1

一、8259A的引腳、結(jié)構(gòu)和工作原理引腳1、D0~D7:8條數(shù)據(jù)線，與CPU數(shù)據(jù)總線相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，寫(xiě)入控制字或送出類型號(hào)。2、INT：中斷請(qǐng)求，與CPUINTR相連發(fā)出中斷申請(qǐng)。INTA*:接收來(lái)自CPU的響應(yīng)信號(hào)，一般兩個(gè)負(fù)脈沖。RD*:讀信號(hào)，讀CPU某個(gè)內(nèi)部寄存器的內(nèi)容WR*：寫(xiě)信號(hào)，通知CPU接收命令字。CS*:片選信號(hào)A0：1片8259A占用兩個(gè)端口地址，一個(gè)偶地址（A0＝0）較低，一個(gè)奇地址（A0＝1）較高。IR0~IR7:分別接8個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求或從片中斷請(qǐng)求。CAS0~CAS2:主從結(jié)構(gòu)時(shí)，區(qū)分不同的從片。SP*/EN*:雙向線，(由初始化命令字設(shè)置)非緩沖方式：輸入SP*＝1本片主片，SP*＝0本片主片緩沖方式：輸出EN*＝0有效，數(shù)據(jù)從8259傳向8086，一般用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器關(guān)于數(shù)據(jù)線和地址線的連接8259A只有8根數(shù)據(jù)線，一般與8086的低8根數(shù)據(jù)線相連，因此必須把8086地址線的A1與8259A的A0相連。其中A0＝0為偶地址

A0＝1為奇地址。8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)D7~D0INTAINT中斷請(qǐng)求寄存器中斷屏蔽寄存器數(shù)據(jù)總線緩沖器IR0IR7讀/寫(xiě)控制邏輯級(jí)聯(lián)緩沖器比較器RDWRA0CSCAS0CSA1CAS2SP/EN優(yōu)先權(quán)判別電路中斷服務(wù)寄存器控制邏輯*保存8條外界中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0～I(xiàn)R7的請(qǐng)求狀態(tài);*Di位為1表示IRi引腳有中斷請(qǐng)求；為0表示無(wú)請(qǐng)求.*保存對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)IR的屏蔽狀態(tài)*Di位為1表示IRi中斷被屏蔽（禁止）,為0表示允許;*各自獨(dú)立.*保存正在被8259A服務(wù)著的中斷狀態(tài);*Di位為1表示IRi中斷正在服務(wù)中,為0表示沒(méi)有被服務(wù).*用以比較正在處理的中斷和剛剛進(jìn)入的中斷請(qǐng)求之間的優(yōu)先級(jí)別，以決定是否產(chǎn)生多重中斷或中斷嵌套.8259的內(nèi)部控制器。1根據(jù)中斷請(qǐng)求寄存器IRR、中斷屏蔽寄存器IMR的設(shè)置情況，通過(guò)優(yōu)先級(jí)比較器判定優(yōu)先級(jí);2向其他部件發(fā)出控制信號(hào);3并發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)INT;4接受中斷響應(yīng)信號(hào)INTA，使中斷服務(wù)寄存器ISR的相應(yīng)位置1，IRR的相應(yīng)位清0;5在INTA第二個(gè)負(fù)脈沖到來(lái)的時(shí)候送出中斷類型號(hào);6根據(jù)中斷結(jié)束類型對(duì)ISR的相應(yīng)位清0。IORIOW總線數(shù)據(jù)線D0~D7INTAA0片選譯碼A5~A9CSA0RD

INTAWRINTD0~D7

ICW1

芯片控制

ICW2

中斷類型號(hào)

ICW3

主從片關(guān)系

ICW4

方式控制101

00000

ISR當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1

中斷屏蔽寄存器

IMR

00

OCW2

優(yōu)先級(jí)、發(fā)EOI

OCW3特殊屏蔽設(shè)置PR優(yōu)先級(jí)裁決器IRR中斷申請(qǐng)寄存器10000001

10010100INTR8259A的內(nèi)部寄存器中斷請(qǐng)求寄存器IRR保存8條外界中斷請(qǐng)求信號(hào)IR0～I(xiàn)R7的請(qǐng)求狀態(tài)Di位為1表示IRi引腳有中斷請(qǐng)求；為0表示無(wú)請(qǐng)求中斷服務(wù)寄存器ISR保存正在被8259A服務(wù)著的中斷狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷正在服務(wù)中；為0表示沒(méi)有被服務(wù)中斷屏蔽寄存器IMR保存對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)IR的屏蔽狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷被屏蔽（禁止）；為0表示允許優(yōu)先級(jí)比較器(裁決器)用以比較正在處理的中斷和剛剛進(jìn)入的中斷請(qǐng)求之間的優(yōu)先級(jí)別，以決定是否產(chǎn)生多重中斷或中斷嵌套。數(shù)據(jù)總線緩沖器它是8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，是8位雙向三態(tài)緩沖器。CPU與8259A之間的控制命令信息、狀態(tài)信息以及中斷類型信息，都是通過(guò)該緩沖器傳送的。讀/寫(xiě)控制邏輯CPU通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)8259A的讀/寫(xiě)操作。級(jí)連緩沖器：用以實(shí)現(xiàn)8259A芯片之間的級(jí)連，使得中斷源可以由8級(jí)擴(kuò)展至64級(jí)?？刂七壿嬰娐穼?duì)整個(gè)芯片內(nèi)部各部件的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制。8259的中斷控制部分有7各寄存器，根據(jù)初始化命令字和操作命令字工作。中斷響應(yīng)過(guò)程CPU在INTA*上給出兩個(gè)負(fù)脈沖第一個(gè)負(fù)脈沖使8259A作如下的工作：使IRR寄存器暫時(shí)失效，不再接收新的申請(qǐng)，第二個(gè)負(fù)脈沖恢復(fù)使當(dāng)前的ISR中的相應(yīng)位置1使IRR中的相應(yīng)位清0第二個(gè)負(fù)脈沖使中斷類型寄存器的ICW2的內(nèi)容送D0～D7（中斷類型碼）如果ICW4中的自動(dòng)結(jié)束位為1，則使ISR的相應(yīng)位清0。三、8259A的工作方式8259A有多種工作方式，這些工作方式，可以通過(guò)編程設(shè)置或改變。1.優(yōu)先級(jí)的管理方式(1).全嵌套方式這是8259A默認(rèn)的優(yōu)先權(quán)設(shè)置方式，在全嵌套方式下，8259A所管理的8級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)是固定不變的，其中IR0的中斷優(yōu)先級(jí)最高，IR7的中斷優(yōu)先級(jí)最低。CPU響應(yīng)中斷后，請(qǐng)求中斷的中斷源中，優(yōu)先級(jí)最高的中斷源，在中斷服務(wù)寄存器ISR中的相應(yīng)位置位，而且把它的中斷矢量送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，在此中斷源的中斷服務(wù)完成之前，與它同級(jí)或優(yōu)先級(jí)低的中斷源的中斷請(qǐng)求被屏蔽，只有優(yōu)先級(jí)比它高的中斷源的中斷請(qǐng)求才是運(yùn)算的，從而出現(xiàn)中斷嵌套。(2).特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式與全嵌套方式基本相同，所不同的是，當(dāng)CPU處理某一級(jí)中斷時(shí)，如果有同級(jí)中斷請(qǐng)求，那么CPU也會(huì)作出響應(yīng)，從而形成了對(duì)同一級(jí)中斷的特殊嵌套。特殊全嵌套方式通常應(yīng)用在有8259A級(jí)連的系統(tǒng)中，在這種情況下，對(duì)主8259A編程時(shí)，通常使它工作在特殊全嵌套方式下。這樣，一方面，CPU對(duì)于優(yōu)先級(jí)別較高的主片的中斷輸入是允許的，另一方面，CPU對(duì)于來(lái)自同一從片的優(yōu)先級(jí)別較高（但對(duì)于主片來(lái)講，優(yōu)先級(jí)別是相同的）的中斷也是允許、能夠響應(yīng)的。(3).優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式在實(shí)際應(yīng)用中，中斷源優(yōu)先級(jí)的情況是比較復(fù)雜的，要求8級(jí)中斷的優(yōu)先級(jí)在系統(tǒng)工作過(guò)程中，可以動(dòng)態(tài)改變。即一個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)之后，其優(yōu)先級(jí)自動(dòng)降為最低。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，8級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)默認(rèn)為IR0—IR7，這時(shí)，剛好IR4發(fā)出了中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)之后，若8259A工作在優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式下，則中斷優(yōu)先級(jí)自動(dòng)變?yōu)镮R5、IR6、IR7、IR0、IR1、IR2、IR3、IR4。(4).優(yōu)先級(jí)特殊循環(huán)方式優(yōu)先級(jí)特殊循環(huán)方式與自動(dòng)循環(huán)方式相比，只有一點(diǎn)不同，即初始化的優(yōu)先級(jí)（最低）是由程序控制的，而不是默認(rèn)的IR0—IR7。2.中斷源的屏蔽方式CPU對(duì)于8259A提出的中斷請(qǐng)求，都可以加以屏蔽控制，屏蔽控制有下列幾種方式：(1).普通屏蔽方式：8259A的每個(gè)中斷請(qǐng)求輸入，都要受到屏蔽寄存器中相應(yīng)位的控制。若相應(yīng)位為“1”，則中斷請(qǐng)求不能送CPU。屏蔽是通過(guò)對(duì)屏蔽寄存器IMR的編程（操作命令字OCW1），來(lái)加以設(shè)置和改變的。(2).特殊屏蔽方式：有些場(chǎng)合下，希望一個(gè)中斷服務(wù)程序的運(yùn)行過(guò)程中，能動(dòng)態(tài)地改變系統(tǒng)中的中斷優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)，即在中斷處理的一部分，禁止低級(jí)中斷，而在中斷處理的另一部分，又能夠允許低級(jí)中斷，于是引入了對(duì)中斷的特殊屏蔽方式。設(shè)置了特殊屏蔽方式后，用OCW1對(duì)屏蔽寄存器中的某一位置位時(shí)，同時(shí)也會(huì)使中斷服務(wù)寄存器ISR中的相應(yīng)位復(fù)位，這樣就不只屏蔽了正在處理的等級(jí)中斷，而且真正開(kāi)放了其它優(yōu)先級(jí)別較低的中斷請(qǐng)求。特殊屏蔽是在中斷處理程序中使用的，用了這種方式之后，盡管系統(tǒng)正在處理高級(jí)中斷，但對(duì)外界來(lái)講，只有同級(jí)中斷被屏蔽，才允許其它任何級(jí)別的中斷請(qǐng)求。3.結(jié)束中斷處理的方式按照對(duì)中斷結(jié)束（復(fù)位中斷響應(yīng)寄存器ISR中相應(yīng)位）的不同處理，8259A有兩種工作方式，即自動(dòng)結(jié)束方式（AEI）和非自動(dòng)結(jié)束方式。而非自動(dòng)結(jié)束方式又可進(jìn)一步分為一般的中斷結(jié)束方式和特殊的中斷結(jié)束方式。(1).中斷自動(dòng)結(jié)束方式這種方式僅適用于只有單片8259A的場(chǎng)合，在這種方式下，系統(tǒng)一旦響應(yīng)中斷，那么CPU在發(fā)第二個(gè)INTA脈沖時(shí)，就會(huì)使中斷響應(yīng)寄存器ISR中相應(yīng)位復(fù)位，這樣一來(lái)，雖然系統(tǒng)在進(jìn)行中斷處理，但對(duì)于8259A來(lái)講，ISR沒(méi)有相應(yīng)的指示，就象中斷處理結(jié)束，返回主程序之后一樣。CPU可以再次響應(yīng)任何級(jí)別的中斷請(qǐng)求。(2).一般的中斷結(jié)束方式一般的中斷結(jié)束方式適用用在全嵌套的情況下，當(dāng)CPU用輸出指令向8259A發(fā)一般中斷中斷結(jié)束命令OCW2時(shí)，8259A才會(huì)使中斷響應(yīng)寄存器ISR中優(yōu)先級(jí)別最高的位復(fù)位。(3).特殊的中斷結(jié)束方式在特殊全嵌套模式下，系統(tǒng)無(wú)法確定哪一級(jí)中斷為最后相應(yīng)和處理的中斷，也就是說(shuō)，CPU無(wú)法確定當(dāng)前所處理的是哪級(jí)中斷，這時(shí)就要采用特殊的中斷結(jié)束方式。特殊的中斷結(jié)束方式是指在CPU結(jié)束中斷處理之后，向8259A發(fā)送一個(gè)特殊的EOI中斷結(jié)束命令，這個(gè)特殊的中斷結(jié)束EOI命令，明確指出了中斷響應(yīng)寄存器ISR中需要復(fù)位的位。這里，我們還要指出一點(diǎn)，在級(jí)聯(lián)方式下，一般不用自動(dòng)中斷結(jié)束方式，而需要用非自動(dòng)結(jié)束中斷方式，一個(gè)中斷處理程序結(jié)束時(shí)，都必須發(fā)兩個(gè)中斷結(jié)束EOI命令，一個(gè)發(fā)往主片，一個(gè)發(fā)往從片。4.系統(tǒng)總線的連接方式按照8259A與系統(tǒng)總線的連接方式來(lái)分，有下列兩種方式：(1).緩沖方式在多片8259A級(jí)連的大系統(tǒng)中，8259A通過(guò)外部總線驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)總線相連，這就是緩沖方式。在緩沖方式下，8259的輸出信號(hào)作為緩沖器的啟動(dòng)信號(hào)，用來(lái)啟動(dòng)總線驅(qū)動(dòng)器，在8259A與CPU之間進(jìn)行信息交換。(2).非緩沖方式當(dāng)系統(tǒng)中只有一片或幾片8259A芯片時(shí)，可以將數(shù)據(jù)總線直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，這時(shí)8259A處于非緩沖方式下。在這種方式下，8259A的作為輸入端設(shè)置，主片應(yīng)接高電平，從片應(yīng)接低電平。5、引入中斷請(qǐng)求的方式按照引入中斷請(qǐng)求的方式，8259A有下列幾種工作方式：

(1).邊沿觸發(fā)方式8259A將中斷請(qǐng)求輸入端出現(xiàn)的上升沿，作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，上升沿后相應(yīng)引腳，可以一直保持高電平。

(2).電平觸發(fā)方式

8259A將中斷請(qǐng)求輸入端出現(xiàn)的高電平作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，在這種方式下，必須注意：中斷響應(yīng)之后，高電平必須及時(shí)撤除，否則，在CPU響應(yīng)中斷，開(kāi)中斷之后，會(huì)引起第二次不應(yīng)該有的中斷。(3).中斷查詢方式當(dāng)系統(tǒng)中的中斷源很多，超過(guò)64個(gè)時(shí)，則可以使8259A工作在查詢方式下，中斷查詢方式的特點(diǎn)是：中斷源仍往8259A發(fā)中斷請(qǐng)求，但8259A卻不使用INT信號(hào)向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)。CPU內(nèi)部的中斷允許標(biāo)志復(fù)位，所以CPU對(duì)INT引腳上出現(xiàn)的中斷請(qǐng)求呈禁止?fàn)顟B(tài)。CPU用軟件查詢的方法來(lái)確定中斷源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的中斷服務(wù)，可見(jiàn)，中斷查詢方式，既有中斷的特點(diǎn)，又有查詢的特點(diǎn)，從外設(shè)的角度來(lái)看，是靠中斷的方式來(lái)請(qǐng)求服務(wù)，但從CPU的角度來(lái)看，是用查詢方式來(lái)確定發(fā)中斷請(qǐng)求的中斷源。查詢是通過(guò)CPU向8259A發(fā)查詢命令OCW3來(lái)實(shí)現(xiàn)的。四、初始化命令字和操作命令字8259根據(jù)收到的CPU的命令進(jìn)行工作，奇命令分為兩類：初始化命令字（預(yù)置命令字ICW）：8259A在進(jìn)入操作之前，必須由預(yù)置命令字來(lái)使它處于初始狀態(tài)。操作命令字OCW：在8259初始化之后，來(lái)控制8259A執(zhí)行不同的操作方式。其可在初始化之后的任何時(shí)刻寫(xiě)入8259A。（一）初始化命令字（4個(gè)）開(kāi)機(jī)時(shí)，由初始化程序按一定的順序?qū)懭朐O(shè)8259有兩個(gè)地址：偶地址、奇地址1、ICW1：芯片控制命令字，偶地址D7～D5：8086不用，隨機(jī)D4：總是1，與A0＝0結(jié)合，表示ICW1D3：LTIM設(shè)置中斷請(qǐng)求的方式LTIM＝0，邊沿觸發(fā)LTIM＝1，電平觸發(fā)D7D6D5D4D3D2D1D0XXX1LTIMADISNGLIC4A00D2：ADI8086不用D1：SNGL決定本片是否級(jí)聯(lián)D1＝1，只有一片8259AD1＝0，多片D0：IC4表明后面是否使用ICW4D0＝1，用ICW4D0＝0，不用注：16位系統(tǒng)必須使用ICW4，所以對(duì)于8086、8088常見(jiàn)的命令字為00010011B，即13H2、ICW2設(shè)置中斷類型碼，奇地址D7D6D5D4D3D2D1D0T7T6T5T4T3XXXA01中斷類型碼的高5位000IR0001IR1111IR7中斷類型碼的高5位由用戶在32～255的范圍內(nèi)任選，低3位由引腳區(qū)別自動(dòng)插入。即高5位可填，低3位自動(dòng)生成。例：00111000B，則：IR0－－38HIR1－－39HIR2－－40HIR7－－3FH3、ICW3，主從片命令字，奇端口當(dāng)系統(tǒng)有多片級(jí)聯(lián)時(shí)，有意義。ICW1D1＝0時(shí)要設(shè)，否則不必設(shè)。而且主從片不同。主片D7D6D5D4D3D2D1D0IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0A01＝1，表示本引腳上連1從片＝0，表示本引腳上未連從片從片D7D6D5D4D3D2D1D0×××××ID2ID1ID0A01不用，一般寫(xiě)0作為從片的標(biāo)識(shí)碼，表示連主片的哪一個(gè)引腳實(shí)際操作時(shí)，主片從CAS0～CAS2發(fā)出申請(qǐng)中斷的引腳號(hào)碼，個(gè)從片均接收，與自己的ID0～I(xiàn)D2對(duì)照，相同則送出中斷類型碼。4、ICW4方式控制命令字，奇端口ICW1D0＝1時(shí)才設(shè)，8086系統(tǒng)必須使用D7D6D5D4D3D2D1D0000SFNMBUFM/SAEOIμPMA01標(biāo)識(shí)碼D4（SFNM）：＝1特殊全嵌套方式，主從結(jié)構(gòu)時(shí)使用 ＝0非特殊的全嵌套方式D3（BUF）：＝1緩沖方式，EN*＝0啟動(dòng)數(shù)據(jù)總線 ＝0非緩沖方式D2（M/S）:D3＝1時(shí)，D2有意義D3＝1，D2＝1，表本片是主片

D2＝0，表本片是從片D1（AEOL）：＝1自動(dòng)結(jié)束方式＝0非自動(dòng)結(jié)束方式，因此需要中斷結(jié)束命令。D0（μPM）：＝1，用于8086/8088系統(tǒng)＝0，用于8080/8085系統(tǒng)8259初始化流程用ICW1設(shè)置是否級(jí)聯(lián)請(qǐng)求格式信號(hào)是否需要設(shè)置ICW4用ICW2設(shè)置中斷類型碼是否為級(jí)聯(lián)方式本片設(shè)為主片嗎？設(shè)置ICW3，各位對(duì)應(yīng)IR0~IR7設(shè)置ICW3，高5位為0，低3位為標(biāo)識(shí)碼需要用到ICW4嗎？用ICW4設(shè)置是否為特殊全嵌套方式是否為緩沖方式是否為自動(dòng)結(jié)束中斷方式是否為16位系統(tǒng)結(jié)束，進(jìn)行中斷服務(wù)NYNYNY注意“偶地址低，奇地址高，占用兩個(gè)連續(xù)的地址或兩個(gè)連續(xù)的偶地址。ICW1～I(xiàn)CW4的順序不能亂ICW3、ICW4可省級(jí)聯(lián)時(shí)，ICW3主從片的意義不同，地址不同，一般先寫(xiě)主片，后些從片。例1，設(shè)某8259A的端口地址80H，82H，分析下列命令。MOVAL，13HOUT80H，AL；設(shè)ICW1MOVAL，18HOUT82H，AL；設(shè)ICW2，中斷類型碼MOVAL，1DHOUT82H，AL；設(shè)ICW4，00001101常用的ICW4，01H。（二）操作命令字，3個(gè)8259A用初始化命令字命令編程后，就進(jìn)入工作狀態(tài)，準(zhǔn)備好接收輸入的中斷請(qǐng)求信號(hào)。在工作期間，可以通過(guò)操作命令字來(lái)使它按不同的方式工作。因此可以在任何時(shí)候以任意順序輸出。1、OCW1中斷屏蔽命令字，奇地址D7D6D5D4D3D2D1D0M7M6M5M4M3M2M1M0A01Mi＝1，屏蔽本位請(qǐng)求Mi＝0，允許本位請(qǐng)求2、OCW2設(shè)置優(yōu)先級(jí)循環(huán)及結(jié)束中斷方式命令字，偶地址D7D6D5D4D3D2D1D0RSLEOI00L2L1L0

A00優(yōu)先級(jí)是否循環(huán)＝1，循環(huán)＝0，不循環(huán)＝1，L2-L0有效（用特殊優(yōu)先級(jí)循環(huán)或特殊結(jié)束時(shí)）＝0，L2-L0無(wú)效中斷結(jié)束命令位＝1，ISR中優(yōu)先級(jí)最高的位清0標(biāo)志位IR～I(xiàn)R7的編碼D7，D6，D5配合使用RSLEOI100優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)000不再使用優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)110特殊的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)，L2~L0指明最低010無(wú)意義RSLEOI101清當(dāng)前ISRn，系統(tǒng)按優(yōu)先級(jí)自動(dòng)左移一位繼續(xù)工作111清當(dāng)前ISRn，并指定最低優(yōu)先級(jí)011特殊的中斷結(jié)束，L2~L0指明對(duì)應(yīng)ISRn001清當(dāng)前ISRn，一般的中斷結(jié)束。（常用的20H）3、OCW3，偶地址D7D6D5D4D3D2D1D00ESMMSMM01PRRRISA00D6＝D5＝1，按特殊屏蔽方式工作，系統(tǒng)可響應(yīng)任何中斷D6＝1，D5＝0，結(jié)束特殊屏蔽，系統(tǒng)恢復(fù)原優(yōu)先級(jí)D6＝0時(shí)，D5無(wú)意義D3＝1，與OCW2區(qū)別標(biāo)志位D2（P）查詢方式位。D2＝1，8259A工作于中斷查詢方式。查詢方式時(shí)用讀指令讀入查詢字，從偶地址。D7D6D5D4D3D2D1D0I

W2W1W1A00表明8259A中當(dāng)前中斷請(qǐng)求的最高優(yōu)先級(jí)當(dāng)前有無(wú)中斷請(qǐng)求D2＝0，用RR（D1）和RIS（D0）表明讀8259A內(nèi)部寄存器中的內(nèi)容（從偶地址）。D1＝1，D0＝0下一條輸入指令讀的是IRR的內(nèi)容。D1＝1，D0＝1下一條輸入指令讀的是ISR的內(nèi)容。D1＝0無(wú)操作。IMR中的內(nèi)容可以從奇地址隨時(shí)讀取。OCW1~OCW3的內(nèi)容可以隨時(shí)改變，一旦改變，前面的狀態(tài)將不復(fù)存在。五、8259A使用舉例2、中斷全嵌套方式的流程主程序要有開(kāi)中斷指令I(lǐng)F＝1中斷響應(yīng)時(shí)自動(dòng)關(guān)中斷，所以要嵌套，服務(wù)子程序也要開(kāi)中斷中斷結(jié)束時(shí)一般要發(fā)中斷結(jié)束命令初始化開(kāi)中斷開(kāi)中斷關(guān)中斷中斷結(jié)束命令開(kāi)中斷中斷返回開(kāi)中斷關(guān)中斷中斷結(jié)束命令開(kāi)中斷中斷返回IR3中斷處理程序IR3請(qǐng)求中斷IR2請(qǐng)求中斷主程序3、使用中斷結(jié)束命令的例子中斷服務(wù)中執(zhí)行STI，才可嵌套使用中斷結(jié)束命令清ISRn如提前結(jié)束則嵌套未必符合規(guī)律初始化STISTIIS2被清除中斷結(jié)束命令中斷返回中斷結(jié)束命令關(guān)中斷中斷返回IR2中斷處理程序IR2和IR4請(qǐng)求中斷IR1請(qǐng)求中斷主程序IS2置1IS1置1STI中斷結(jié)束命令中斷返回IS4置1IR4中斷處理程序IR3請(qǐng)求中斷STI中斷結(jié)束命令中斷返回IS3置1IR3中斷處理程序IR1中斷處理程序IS1被清除IS3被清除IS4被清除IR2被提前結(jié)束了4、編程舉例，用8259A作單個(gè)中斷控制器，類型號(hào)32~39，用IR3。ICW1 EQU00010011B;邊沿觸發(fā)，一片，用ICW4ICW2 EQU00100000B；類型號(hào)20HICW4 EQU00000001B；8086非自動(dòng)結(jié)束OCW1 EQU11110111B；保留IR3，其余屏蔽PORT_AEQU0C0H；偶地址PORT_BEQU0C2H；奇地址 MOVDX,PORT_A MOVAL,ICW1 OUTDX,AL;送ICW1 MOVDX,PORT_B MOVAL,ICW2 OUTDX,AL;送ICW2 MOVAL,ICW4 OUTDX,AL;送ICW4 MOVAL,OCW1 OUTDX,AL;送OCW1

5在8086非緩沖系統(tǒng)擴(kuò)展一片8259A，采用普通全嵌套工作方式，不用中斷自動(dòng)結(jié)束方式，中斷請(qǐng)求邊沿觸發(fā)，中斷類型碼為50H~57H，只開(kāi)放IR0和IR7。設(shè)8259A地址為80H和82H，IR0對(duì)應(yīng)的中斷子程序的入口地址為1000H:2000H，IR7對(duì)應(yīng)子程序的入口地址為1000H：3000H。（1）寫(xiě)出8259A的初始化程序（2）寫(xiě)出將中斷向量填入中斷向量表的程序（3）寫(xiě)出采用中斷結(jié)束命令結(jié)束中斷的程序（1）初始化ICW1ICW2XXX1LTIMADISNGLIC4XXX10X11A00D7D6D5D4D3D2D1D001010000A01ICW4OCW1000SFNMBUFM/SAEOIμPM00000001

A01D7D6D5D4D3D2D1D0M7M6M5M4M3M2M1M0A01MOVAL,13H;OUT80H,AL;ICW1MOVAL,50H;OUT82H,AL;ICW2MOVAL,01H;OUT82H,AL;ICW4MOVAL,7E;OUT82H,AL;OCW1(2)設(shè)置中斷向量XORAX,AXMOVDS,AX;設(shè)段地址MOVAX,2000HMOVWORDPTR[140H],AX;MOVAX,1000HMOVWORDPTR[142H],AX;IR0對(duì)應(yīng)的中斷向量MOVAX,3000HMOVWORDPTR[15CH],AX;MOVAX,1000HMOVWORDPTR[15EH],AX;IR7對(duì)應(yīng)的中斷向量STI(3)采用中斷結(jié)束命令結(jié)束中斷的程序MOVAL,20HOUT80H,AL;設(shè)OCW2RSLEOI00L2L1L0

00100000A006、8253和8259A的綜合舉例在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用8253作計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2分別為生產(chǎn)線上A、B兩處通過(guò)的工件進(jìn)行計(jì)數(shù)。每生產(chǎn)一個(gè)工件，A處的紅外傳感器向計(jì)數(shù)器1送入一個(gè)脈沖。生產(chǎn)出的工件在B處進(jìn)行檢驗(yàn)，每出現(xiàn)一個(gè)廢品，B處的紅外傳感器向計(jì)數(shù)器2送入一個(gè)脈沖。8253的計(jì)數(shù)器0作為定時(shí)器使用，每隔一分鐘通過(guò)8259A的IR0向8088CPU申請(qǐng)中斷。在中斷服務(wù)程序中，讀取計(jì)數(shù)器1、2的內(nèi)容，計(jì)算出合格產(chǎn)品數(shù)，并累加到BUF開(kāi)始的4個(gè)內(nèi)存單元中，同時(shí)清零1、2兩個(gè)計(jì)數(shù)器。設(shè)CLK0的時(shí)鐘頻率為1KHz。8253的端口地址：0800H～0803H8259的端口地址：0820H～0821H中斷類型碼的高5位00111B。要求：1、編寫(xiě)完成上述功能的8253，8259A的初始化程序2、編程設(shè)置中斷服務(wù)子程序的入口地址3、編寫(xiě)中斷服務(wù)子程序完成上述功能 1、8259A的初始化

CLIMOVDX,0820HMOVAL,13HOUTDX,AL;送ICW1MOVDX,0821HMOVAL,38H；00111100BOUTDX,AL;送ICW2MOVAL,01H；

OUTDX,AL;送ICW4INAL，DX；從奇地址讀屏蔽寄存器

ANDAL，0FEH；開(kāi)放IR0OUTDX，AL8253的初始化（x=T*F=60*1K=60000=0EA60H）MOVDX,0803HMOVAL,00110100B;計(jì)數(shù)器0，先低8位后高8位，模式2，二進(jìn)制OUTDX,AL;MOVDX,0800HMOVAL,60HOUTDX,ALMOVAL,0EAHOUTDX,AL;計(jì)數(shù)器0的初始化MOVDX,0803HMOVAL,01110000B;計(jì)數(shù)器1，先低8位后高8位，模式0，二進(jìn)制OUTDX,ALMOVDX,0801HMOVAL,0HOUTDX,ALOUTDX,AL；計(jì)數(shù)器1的初始化MOVDX,0803HMOVAL,10110000B;計(jì)數(shù)器2，先低8位后高8位，模式0，二進(jìn)制OUTDX,ALMOVDX,0802HMOVAL,0HOUTDX,ALOUTDX,AL；計(jì)數(shù)器2的初始化2、送入口地址MOVAX,0MOVDS,AX;0段MOVSI,38H*4MOVAX,OFFSETINC-PROCMOV[SI],AX;送偏移量MOVAX,SEGI