微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用

------8086中斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介主講人：xxx

可編程中斷控制器8259A主講人：馬永紅主要內(nèi)容：1、中斷控制器8259的結(jié)構(gòu)與引腳2、8259的工作過(guò)程3、8259工作方式的確定-----初始化編程一、8259A功能綜述用于系統(tǒng)中斷管理的專用芯片，相當(dāng)于8086的秘書.INTR8086CPU中斷控制器8259APIC可屏蔽中斷請(qǐng)求可屏蔽外設(shè)中斷請(qǐng)求INTA單片工作時(shí)可接納8個(gè)中斷源，中斷源接在IR0-IR7的8個(gè)引腳上；一個(gè)芯片不夠，多片級(jí)聯(lián)工作，最多可接納64個(gè)中斷源。實(shí)現(xiàn)中斷的申請(qǐng)登記、屏蔽管理功能，完成優(yōu)先權(quán)選擇、中斷嵌套方式、結(jié)束方式的工作.提供矢量中斷和查詢中斷2種中斷源識(shí)別方式；根據(jù)中斷源向8086提供不同中斷類型碼；查詢碼中含有中斷識(shí)別碼，查詢到以后，可以直接進(jìn)入中斷子程序，就不必經(jīng)中斷向量表來(lái)查找。登記、選擇（黑名單）、傳遞信息內(nèi)部哪些部件實(shí)現(xiàn)以上功能DBIN0IN7單片工作時(shí)可接納8個(gè)中斷源，多片級(jí)聯(lián)工作時(shí)最多可接納64個(gè)中斷源。1、外接中斷源固定優(yōu)先級(jí)方式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。加電后，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)順序從高到低為IR0～I(xiàn)R7IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR07654321032107654最低級(jí)最高級(jí)最高級(jí)最低級(jí)優(yōu)先級(jí)IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0默認(rèn)優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)可編程改變2、兩類優(yōu)先級(jí)控制方式循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式

(排隊(duì)買票方式）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。原來(lái)比它低一級(jí)的中斷上升為最高級(jí)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。（不指定中斷）

正常屏蔽方式：平級(jí)或者優(yōu)先級(jí)低的加以屏蔽。特定屏蔽方式；其他的中斷源全部屏蔽，結(jié)束后全部開放3、兩種屏蔽方式正常完全嵌套特定完全嵌套：級(jí)聯(lián)的嵌套方式比如：從片中的IR3先執(zhí)行，此時(shí)從片IR0又提出中斷申請(qǐng)，如果設(shè)成正常嵌套，那么IRO就不會(huì)響應(yīng)；若特定完全嵌套，那么IRO是可以被響應(yīng)的，產(chǎn)生嵌套。4、兩種嵌套方式自動(dòng)：INTA第二個(gè)低電平時(shí)，讀中斷類型碼，讀完后，INTA從0變1時(shí)，中斷請(qǐng)求標(biāo)志位自動(dòng)恢復(fù)，優(yōu)先權(quán)就不存在了。非自動(dòng)中斷：通過(guò)指令來(lái)設(shè)定結(jié)束正在執(zhí)行的中斷。5、兩種中斷結(jié)束方式PPT二、8259A功能綜述內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳信號(hào)12354

中斷請(qǐng)求寄存器IRR8位，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷源。外設(shè)IR0-IR7有中斷請(qǐng)求時(shí)，寄存器的對(duì)應(yīng)位置1。相當(dāng)于中斷申請(qǐng)登記，8259通過(guò)這個(gè)寄存器知道哪些中斷源申請(qǐng)中斷。中斷服務(wù)寄存器ISR

8位，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷源。當(dāng)某個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求被CPU響應(yīng)，ISR寄存器中的對(duì)應(yīng)位置1。記錄CPU當(dāng)前正在接待哪個(gè)中斷源。當(dāng)有新的請(qǐng)求進(jìn)來(lái)時(shí)，由于正在被響應(yīng)的中斷申請(qǐng)標(biāo)志已被清除，所以通過(guò)服務(wù)寄存器的標(biāo)志進(jìn)行比較，決定優(yōu)先權(quán)的高低。中斷屏蔽寄存器IMR8位，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷源，用以對(duì)8個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行屏蔽控制。當(dāng)其中某位置”1”時(shí)，相應(yīng)的中斷請(qǐng)求被屏蔽，即不允許向CPU提出中斷請(qǐng)求。相當(dāng)于預(yù)先設(shè)置了黑名單,決定中斷請(qǐng)求是否能送到CPU中斷優(yōu)先權(quán)判別電路

多個(gè)中斷源申請(qǐng)，先接待誰(shuí)，由該電路決定。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。12342.

8259A的引腳信號(hào)D7-D0:與CPU數(shù)據(jù)總線直接相連。傳送中斷類型碼和輸入控制字片選線。通常接CPU高位地址總線或地址譯碼器輸出線

地址線。接CPU地址總線A0。與讀寫信號(hào)配合，操作8259A內(nèi)部寄存器。讀、寫命令信號(hào)線。均為低電平有效，與CPU的讀、寫信號(hào)相連。

級(jí)連信號(hào)線，高電平有效。當(dāng)8259A為主片，是輸出線；為從片，則為輸入線。中斷響應(yīng)信號(hào)輸入線，低電平有效。與CPU的中斷應(yīng)答線相連。

中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出線，高電平有效。與CPU的中斷請(qǐng)求線相連。

中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出入線，高電平有效。與外設(shè)的中斷請(qǐng)求信號(hào)相連，接收來(lái)自外設(shè)的中斷請(qǐng)求。固定優(yōu)先級(jí)方式下IR0優(yōu)先權(quán)最高，IR7優(yōu)先權(quán)最低。

PPT8259A引腳簡(jiǎn)介8259A處理中斷的工作過(guò)程中斷請(qǐng)求寄存器D7D6D5D4D3D2D1D000000000111D4D2D0中斷屏蔽寄存器D7D6D5D4D3D2D1D000000100D4D0D0去往CPU請(qǐng)求階段PPT響應(yīng)階段中斷服務(wù)寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0000000001中斷請(qǐng)求寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0000101010中斷類型碼CPU取走類型碼PPT8259A工作結(jié)束階段PPT例1：設(shè)SP=0100H，SS=0500H，PSW=0240H，（00024H）=0060H，（00026H）=1000H，在0800H：00A0H中有一條INT9指令（占2個(gè)字節(jié)）。求：執(zhí)行INT9指令后，SS，SP，IP，PSW的內(nèi)容是什么？堆棧頂?shù)娜齻€(gè)字是什么？中斷服務(wù)程序入口地址是多少？分析：INT9指令的處理分以下幾步？（中斷響應(yīng)）PSW入堆棧使IF、TF為“0”斷點(diǎn)地址（0800H：00A0H）入堆棧調(diào)用中斷服務(wù)程序例題理解整個(gè)中斷處理過(guò)程！指令執(zhí)行后就到這一步為止！執(zhí)行中斷服務(wù)程序就不是INT9指令的任務(wù)了。執(zhí)行前狀態(tài)圖：把已知條件反應(yīng)在內(nèi)存與堆棧中。執(zhí)行后狀態(tài)圖1234SP:0100-6=00FASS:0500IP:0060，子程序偏移地址。PSW:00402、中斷類型號(hào)N=24H，中斷服務(wù)程序名FWCHX。寫出設(shè)置中斷向量的程序段。MOVAX，0000HMOVDS，AXMOVBX，0090H；24H*4=0090H（不是96H）LEAAX，F(xiàn)WCHXMOV[BX]，AXMOVAX，SEGFWCHXMOV[BX+2]，AX

例題理解整個(gè)中斷處理過(guò)程！80x86的中斷系統(tǒng)在使用80x86組成的微機(jī)系統(tǒng)中采用了8259A可編程中斷控制器芯片。每個(gè)8259A芯片可以管理8個(gè)中斷源。通過(guò)多片級(jí)聯(lián)方式，8259A能構(gòu)成最多管理64個(gè)中斷向量的系統(tǒng)。在PC/AT系列兼容機(jī)中，使用了兩片8259A芯片，共可管理15級(jí)中斷向量。其級(jí)聯(lián)示意圖如圖5-18所示。其中從芯片的INT引腳連接到主芯片的IR2引腳上，即8259A從芯片發(fā)出的中斷信號(hào)將作為8259A主芯片的IRQ2輸入信號(hào)。主8259A芯片的端口基地址是0x20，從芯片是0xA0。IRQ9引腳的作用與PC/XT的IRQ2相同，即PC/AT機(jī)利用硬件電路把使用IRQ2的設(shè)備的IRQ2引腳重新定向到了PIC的IRQ9引腳上，并利用BIOS中的軟件把IRQ9的中斷int71重新定向到了IRQ2的中斷int0x0A的中斷處理過(guò)程。這樣一來(lái)可使得任何使用IRQ2的PC/XT的8位適配卡在PC/AT中仍然能正常使用。做到了PC系列的向下兼容。在總線控制器控制下，8259A芯片可以處于編程狀態(tài)和操作狀態(tài)。編程狀態(tài)是CPU使用IN或OUT指令對(duì)8259A芯片進(jìn)行初始化編程的狀態(tài)。一旦完成了初始化編程，芯片即進(jìn)入操作狀態(tài)，此時(shí)芯片即可隨時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備提出的中斷請(qǐng)求（IRQ0～I(xiàn)RQ15），同時(shí)系統(tǒng)還可以使用操作命令字隨時(shí)修改其中斷處理方式。通過(guò)中斷判優(yōu)選擇，芯片將選中當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求作為中斷服務(wù)對(duì)象，并通過(guò)CPU引腳INT通知CPU外中斷請(qǐng)求的到來(lái)，CPU響應(yīng)后，芯片從數(shù)據(jù)總線D7～D0將編程設(shè)定的當(dāng)前服務(wù)對(duì)象的中斷號(hào)送出，CPU由此獲取對(duì)應(yīng)的中斷向量值，并執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

自動(dòng)EOI：在第2個(gè)INTA#結(jié)束時(shí)，由8259A使ISRi自動(dòng)復(fù)位；指定EOI：由CPU發(fā)出一條SEOI命令，該EOI命令中指出了所要復(fù)位的ISR的位號(hào)。

非指定EOI：由CPU發(fā)出正常EOI命令，該EOI命令使ISRi=1的位中優(yōu)先級(jí)最高的那一位復(fù)位。當(dāng)某一IRi中斷被服務(wù)時(shí)，ISR中的相應(yīng)位ISRi=1。當(dāng)服務(wù)結(jié)束后，則必須清零該ISRi位。使ISRi