1、第9章 中斷技術(shù)與中斷控制器,9.1 中斷技術(shù)概述 9.2 8086/8088中斷系統(tǒng) 9.3 可編程中斷控制器82C59A 9.4 高檔微機(jī)中斷系統(tǒng),9.1 中斷技術(shù)概述,9.1.1 什么是中斷 （概念） 在程序運(yùn)行中，系統(tǒng)出現(xiàn)了某種緊急事件，CPU必須中止現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去處理此緊急事件(執(zhí)行中斷服務(wù)程序)，并在處理完畢后再返回運(yùn)行程序的過程。 一個(gè)完整的中斷過程包括： 中斷請(qǐng)求； 中斷判優(yōu)； 中斷響應(yīng)； 中斷處理； 中斷返回。,“中斷請(qǐng)求” 是指中斷源(引起中斷的事件或設(shè)備)向CPU發(fā)出的請(qǐng)求中斷的要求； “中斷判優(yōu)” 當(dāng)有多個(gè)中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，需要通過適當(dāng)?shù)霓k法(軟件的；硬件的；軟、硬

2、件結(jié)合的)決定究竟先處理哪個(gè)中斷請(qǐng)求； “中斷響應(yīng)” 是指CPU中止現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序的過程； “中斷處理” 就是指CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序，完成中斷請(qǐng)求所要求的操作； “中斷返回” 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，返回到原先被中斷的程序。,9.1.2 中斷源及其優(yōu)先級(jí),9.1.2 中斷源及其優(yōu)先級(jí) 中斷源:發(fā)出中斷請(qǐng)求的外部設(shè)備或內(nèi)部原因。 中斷優(yōu)先級(jí)：按照任務(wù)的輕重緩急給中斷源排隊(duì)。 排隊(duì)方法有： 軟件查詢法(需要少量硬件) 簡單排隊(duì)電路：如菊花鏈?zhǔn)?(daisy chain)優(yōu)先級(jí)電路 硬件排隊(duì)電路： 可編程中斷控制器(如8259),（1）軟件查詢法 把各個(gè)外設(shè)的中斷請(qǐng)求信號(hào)“相或”，產(chǎn)生一個(gè)

3、總的INT信號(hào) 當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，進(jìn)入中斷處理程序，在中斷處理程序的開始部分安排一段查詢程序。 優(yōu)點(diǎn)：省硬件 缺點(diǎn)：中斷響應(yīng)慢,中斷源及其優(yōu)先級(jí),中斷源及其優(yōu)先級(jí),（2）菊花鏈優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路,INTR=INT1+INT2+INT3 當(dāng)INTA信號(hào)沿菊花鏈行進(jìn)時(shí)，最靠近CPU并發(fā)出INT請(qǐng)求的接口將首先攔截住INTA信號(hào)，并送出中斷類型碼，進(jìn)入相應(yīng)的中斷處理程序；在服務(wù)完成后撤銷其請(qǐng)求(解除對(duì)下一級(jí)的阻塞和封鎖)。,9.1.3 中斷請(qǐng)求與中斷屏蔽,2. 中斷屏蔽 內(nèi)部屏蔽： CPU不響應(yīng)中斷（關(guān)中斷） 中斷屏蔽： 外部屏蔽：中斷請(qǐng)求信號(hào)不能送到CPU 可屏蔽中斷 ：受IF控制 （IF為“1”時(shí)

4、中斷允許，IF為“0”時(shí)中斷屏蔽） 非屏蔽中斷：不受IF控制 （無論IF為“1”或“0” 都允許中斷） （但可設(shè)計(jì)外部屏蔽電路進(jìn)行屏蔽）,1. 中斷請(qǐng)求 CPU在執(zhí)行完每條指令后，自動(dòng)檢測(cè)中斷請(qǐng)求輸入線，以確定是否有外部發(fā)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)。,指內(nèi)部屏蔽,9.1.4 中斷服務(wù)程序,中斷服務(wù)程序：為完成中斷源所期望的功能而編寫的程序 。 中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容：在中斷服務(wù)程序中，主要是進(jìn)行輸入/輸出操作 或發(fā)出一系列控制信號(hào) ，這些具體操作構(gòu)成了中斷服務(wù)程序的主體。另外還有一些附加操作，因此： 中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容有： 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 開中斷 具體中斷處理 關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 開中斷、中斷返回,9.1.

5、5 中斷隱操作和中斷向量,中斷隱操作: CPU響應(yīng)中斷時(shí)，由內(nèi)部硬件執(zhí)行的一系列處理過程。,隱操作把CPU引向中斷服務(wù)程序,中斷類型、中斷向量、中斷向量表： 中斷類型：中斷源的編號(hào) 中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址 中斷向量表：內(nèi)存中存放中斷向量的區(qū)域 以上三者關(guān)系： 中斷向量在中斷向量表中第一個(gè)單元的地址=中斷類型4,第1條可執(zhí)行指令的 第1個(gè)字節(jié)的地址,9.1.6 中斷響應(yīng)過程,對(duì)于可屏蔽中斷，當(dāng)CPU檢測(cè)到有中斷請(qǐng)求時(shí)，如果滿足響應(yīng)條件就要予以響應(yīng)。具體過程如下： 關(guān)中斷、保護(hù)斷點(diǎn) 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 開中斷 具體中斷處理 關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 開中斷、中斷返回,屬于隱操作,屬于中斷服務(wù)程序,可選擇,

6、可選擇,主 體,9.2 8086/8088中斷系統(tǒng),中斷系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)中斷的軟件和硬件的總和。 9.2.1 中斷系統(tǒng)的基本功能 要求能判斷中斷源的優(yōu)先級(jí)，并按優(yōu)先權(quán)的高低決定中斷響應(yīng)的順序。 要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷和返回。 要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，即高優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷請(qǐng)求能中斷低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷服務(wù)。,9.2.2 8086/8088的中斷系統(tǒng),非屏蔽中斷 外部中斷 （硬件中斷） 可屏蔽中斷 除法出錯(cuò) 內(nèi)部硬件中斷 單步跟蹤 斷點(diǎn)中斷 內(nèi)部中斷 溢出中斷 內(nèi)部軟件中斷：INT n,8086/8088的中斷源分類：,1. 8086/8088的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8086/8088的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9

7、.1所示。,8086/8088的中斷系統(tǒng),8086/8088的中斷系統(tǒng),2. 中斷類型碼與中斷向量表 中斷類型碼8086/8088為每個(gè)中斷源指定的一個(gè)編號(hào)。 中斷向量中斷服務(wù)程序的入口地址。 中斷向量表把系統(tǒng)中所有的中斷向量按中斷類型碼從小到大的順序放到存儲(chǔ)器的某一個(gè)區(qū)域所形成的一個(gè)表 每個(gè)中斷向量占用4個(gè)存儲(chǔ)單元 ，8086/8088CPU的中斷系統(tǒng)最多能處理256個(gè)中斷源。 8086/8088CPU以存儲(chǔ)器的00000H003FFH共1024個(gè)單元作為中斷向量存儲(chǔ)表,8086/8088的中斷系統(tǒng),中斷向量在中斷向量表的存放次序: 是按中斷類型號(hào)順序存放，共占4個(gè)單元。每個(gè)中斷向量存放的首

8、地址=中斷類型號(hào)4。 CPU響應(yīng)中斷時(shí)，需把中斷類型號(hào)N乘以4，得到中斷向量的對(duì)應(yīng)地址4N(該中斷向量所占4個(gè)字節(jié)單元的第一個(gè)字節(jié)單元的地址)。 中斷向量的裝入： 兩個(gè)低字節(jié)單元的內(nèi)容裝入IP寄存器： IP= (4N，4N+1)， 兩個(gè)高字節(jié)單元的內(nèi)容裝入CS寄存器：CS = (4N+2，4N+3)。 外部（NMI、INTR）：由接口提供 中斷類型號(hào)N的來源： 硬件中斷：由內(nèi)部硬件提供 內(nèi)部 軟件中斷：由中斷指令提供,8086/8088的中斷系統(tǒng),例1：若中斷類型號(hào)為3，則由中斷類型號(hào)取得中斷服務(wù)入口地址的過程如下圖所示：,中斷類型號(hào)34 000CH,8086/8088的中斷系統(tǒng),例2.中斷類

9、型號(hào)為20H，中斷服務(wù)程序的入口地址存放在0000:0080H開始的4個(gè)單元中。若： (0080H)=10H (0081H)=20H (0082H)=30H (0083H)=40H,則：中斷服務(wù)程序的入口地址為,圖9.2 IBM PC/XT的硬件中斷控制邏輯,3. 外部中斷,圖9.2 IBM PC/XT的硬件中斷控制邏輯,NMI外部屏蔽電路,協(xié)處理器運(yùn)算錯(cuò),RAM奇偶校驗(yàn)錯(cuò),I/O校驗(yàn)錯(cuò),8086/8088的中斷系統(tǒng),非屏蔽中斷NMI 當(dāng)CPU的NMI引腳上來一個(gè)高電平時(shí)，CPU自動(dòng)產(chǎn)生類型碼為2的中斷，并由此轉(zhuǎn)入相應(yīng)的服務(wù)程序。由于NMI引腳上的請(qǐng)求不能被CPU屏蔽，故常用于緊急情況的故障處

10、理。,8086/8088的中斷系統(tǒng),可屏蔽中斷INTR 當(dāng)8086/8088的INTR引腳上有一個(gè)正跳變信號(hào)時(shí)，便產(chǎn)生硬件可屏蔽中斷請(qǐng)求，這種中斷請(qǐng)求可以用指令進(jìn)行屏蔽或允許。當(dāng)INTR的請(qǐng)求被允許時(shí)，如果現(xiàn)行指令執(zhí)行完，其它中斷響應(yīng)條件也滿足， CPU就會(huì)從 引腳發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)。這時(shí)，中斷源要向CPU提供中斷類型碼，CPU得到類型碼后自動(dòng)從中斷向量表中取得相應(yīng)的中斷向量，從而轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。,圖9.3 8086/8088可屏蔽中斷的響應(yīng)過程,8086/8088的中斷系統(tǒng),4. 內(nèi)部中斷 內(nèi)部中斷都是非屏蔽型的 除法出錯(cuò)中斷是類型0 單步中斷為類型1 斷點(diǎn)中斷是類型3 溢出中斷是類型4

11、 指令中斷INT n,8086/8088的中斷系統(tǒng),8086/8088中斷的優(yōu)先權(quán) 優(yōu)先權(quán)按從高到低的順序排列為： 除法出錯(cuò)中斷INT n溢出中斷NMIINTR斷點(diǎn)中斷單步。,9.3 可編程中斷控制器82C59A,9.3.1 82C59A的主要特性 82C59A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳與8259A完全兼容。 單一正5V電源，全靜態(tài)工作（無需外加時(shí)鐘）。 該芯片集中斷源識(shí)別、判優(yōu)、提供中斷類型號(hào)于一體。 每片82C59A能管理8級(jí)中斷。 每片82C59A可送出8個(gè)8位的中斷類型號(hào)（自動(dòng)中斷向量轉(zhuǎn)移功能）。 能用軟件屏蔽中斷請(qǐng)求輸入，通過編程可選擇多種不同的工作方式，以適應(yīng)各種系統(tǒng)的要求。 通過82C5

12、9A級(jí)聯(lián)，在不增加外部電路的情況下，最多可用9片82C59A級(jí)連管理64級(jí)中斷。,屬于中斷源的外部屏蔽,9.3.2 82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),1.數(shù)據(jù)總線緩沖器 : 8位雙向三態(tài)緩沖器。 CPU向82C59A寫入的命令字 傳送的信息: CPU從82C59A讀取的狀態(tài)字 82C59A向CPU提供的中斷類型碼 2讀/寫邏輯 ：內(nèi)部地址譯碼和操作控制。 接收來自CPU的讀/寫命令，完成規(guī)定的操作。操作過程由 、A0、 和 輸入信號(hào)共同控制。,82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),3.級(jí)聯(lián)緩沖/比較器: 用于82C59A的級(jí)聯(lián)和緩沖方式,級(jí)連方式：傳送從82C59A的編號(hào)。 第1個(gè) 期間，識(shí)別

13、ID標(biāo)志； 第2個(gè) 期間，該從片向CPU提供中斷類型碼。,緩沖方式：輸出局部數(shù)據(jù)總線允許信號(hào)。,82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),4.中斷請(qǐng)求寄存器（IRR）：連接中斷源 接收并寄存中斷請(qǐng)求信號(hào)。 （有請(qǐng)求時(shí)，IRR中相應(yīng)位置“1”）。 5.中斷屏蔽寄存器（IMR）：屏蔽中斷源 82C59A的8級(jí)中斷請(qǐng)求獨(dú)立地加以禁止或允許 （當(dāng)某位被置“1”時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求被屏蔽）。,82C59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),6.優(yōu)先級(jí)分析器（PR）：判斷優(yōu)先級(jí)。 檢查中斷服務(wù)寄存器（ISR）的狀態(tài)，判別有無優(yōu)先權(quán)更高的中斷正在接受服務(wù)，若無，則把中斷請(qǐng)求寄存器（IRR）中優(yōu)先權(quán)最高的中斷請(qǐng)求送入中斷服務(wù)寄存器。,7.中斷服務(wù)寄

14、存器（ISR）：寄存正在被響應(yīng)的中斷。 正在被服務(wù)的所有中斷級(jí)，包括尚未服務(wù)完而中途被更高級(jí)的中斷打斷了的中斷級(jí)，他們?cè)贗SR中的對(duì)應(yīng)位被置“1”，響應(yīng)完后立即清“0”。 8.控制邏輯 ：按設(shè)置的工作方式控制82C59A的全部工作。 有中斷請(qǐng)求 IRR相應(yīng)位置“1” 若中斷未屏蔽 送PR 判優(yōu) 送ISR（相應(yīng)位置“1”） 向CPU發(fā)出INT信號(hào) 若滿足響應(yīng)條件 CPU 發(fā)回INTA信號(hào) 82C59A向CPU傳送中斷類型碼 中斷響應(yīng)完成 ISR相應(yīng)位清“0”,9.3.3 82C59A引腳功能,82C59A的外部引腳,82C59A外部特性,82C59A的引腳可分為三個(gè)部分： 與CPU的接口引線 與

15、外設(shè)的接口引線 用于級(jí)聯(lián)的接口引線,1. 82C59A與CPU的接口引腳 D7D0：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài) 。 傳送的信息：控制字、狀態(tài)字、中斷類型碼。 A0：地址線，輸入。偶地址端口： 3個(gè)控制字，3個(gè)狀態(tài)字 尋址82C59A內(nèi)部的端口： 奇地址端口： 4個(gè)控制字 ：寫信號(hào)，輸出，低高電平有效。 ：讀信號(hào)，輸出，低高電平有效。 ：片選信號(hào)，輸出，低高電平有效。 INT：中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸出，高電平有效。 用于由82C59A向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，連接CPU的可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入端INTR。 ：中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出，低電平有效。 用于接收CPU送回的中斷響應(yīng)負(fù)脈沖。連接CPU控制總線的 。,OCW1，IC

16、W2，ICW3，ICW4,ICW1， OCW2， OCW3,IRR， ISR， 中斷查詢字,8259的讀寫功能,82C59A外部特性,3. 82C59A級(jí)聯(lián)時(shí)的接口引線 CAS2CAS0：級(jí)連引腳，雙向。 用來構(gòu)成82C59A的主從式級(jí)聯(lián)控制結(jié)構(gòu)，傳送從片標(biāo)志。 ：從片編程/允許緩沖器信號(hào)，雙向，低電平有效。 主片SP=“1” 當(dāng)82C59A工作在緩沖方式時(shí)：輸入SP信號(hào) 功能： 從片SP=“0” =“0”允許 當(dāng)82C59A工作在緩沖方式時(shí)：輸出緩沖器允許信號(hào) =“1”禁止,2. 82C59A與外設(shè)的接口引線 IR0IR7：中斷請(qǐng)求，輸入，高電平或上升沿有效。 用于接收從外設(shè)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)

17、 。每個(gè)引腳分別連接一個(gè)中斷源的 中斷請(qǐng)求輸出端或連接一個(gè)82C59A從片的INT端（級(jí)聯(lián)方式時(shí)）。,9.3.4 82C59A的控制字,82C59A共有7個(gè)控制字 4個(gè)初始化命令字（ICW1ICW4） 3個(gè)操作命令字（OCW1OCW3） 82C59A共有4個(gè)狀態(tài)字 IRR寄存器內(nèi)容、ISR寄存器內(nèi)容、IMR寄存器內(nèi)容 中斷查詢字,82C59A的控制字,1. 初始化命令字 初始化命令字通常是系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，由初始化程序填寫的，而且在整個(gè)系統(tǒng)工作過程中保持不變。 初始化命令字有四個(gè)ICW1、 ICW2、 ICW3、 ICW4。 寫入順序?yàn)镮CW1、ICW2、 ICW3、 ICW4 其中：是否寫入ICW

18、3和ICW4，由ICW1決定。,ICW1的格式和含義 ICW1：芯片控制初始化命令字。 寫入82C59A的偶地址端口。,82C59A的控制字,ICW1的格式和各位的定義如下：,當(dāng)ICW4=00H時(shí)，不寫,82C59A的控制字,ICW2的格式和含義 ICW2：是設(shè)置中斷類型碼的初始化命令字 寫到8259A的奇地址端口 其格式和各位定義如下：,寫入82C59A的中斷向量,82C59A的控制字,ICW3的格式和含義 ICW3：標(biāo)志主片/從片的初始化命令字 寫到82C59A的奇地址端口 只有在一個(gè)系統(tǒng)中使用了兩片以上82C59A并級(jí)聯(lián)時(shí)，才需要寫入ICW3,82C59A的控制字,主片ICW3：規(guī)定哪一

19、個(gè)IR引腳接有從片 接有從片：其對(duì)應(yīng)位設(shè)置為“1” IRi 未接有從片：對(duì)應(yīng)位設(shè)置為“0” 例如：主82C59A的IR0、IR3上分別接有從片，則主片的ICW3=00001001。,82C59A的控制字,從片ICW3: 表明從片接在主片的哪一根IR線上。,ICW4:方式控制初始化命令字 寫入奇地址端口,ICW4的格式和含義,82C59A的控制字,2. 操作命令字 操作命令字在82C59A應(yīng)用程序中使用，可在初始化后根據(jù)需要隨時(shí)寫入，并且在寫入次序上沒有嚴(yán)格的要求。 操作命令字有3個(gè)，OCW1OCW3,82C59A的控制字,OCW1中斷屏蔽字 OCW1:中斷屏蔽操作命令字 寫入82C59A的奇地

20、址端口 其格式和各位定義如下：,中斷屏蔽字：Mi=1 屏蔽中斷IRi Mi =0 允許中斷IRi,82C59A的控制字,OCW2 控制中斷結(jié)束和優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式的命令 OCW2: 設(shè)置優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式和發(fā)中斷結(jié)束命令 寫入偶地址端口 其格式和各位定義如下：,IR0至 IR7 優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)變化,優(yōu)先級(jí)從高到低為IR0 IR7,(1)中斷結(jié)束命令,普通EOI結(jié)束方式：8259A收到EOI結(jié)束命令后，自動(dòng)將ISR中級(jí)別最高的置“1”位清“0”。 特殊EOI結(jié)束方式：正常EOI是自動(dòng)清除級(jí)別最高的ISR位，而特殊EOI則清除有L0L2指定的ISR位。 自動(dòng)AEOI結(jié)束方式：某中斷被響應(yīng)后，ISR對(duì)應(yīng)位被置1

21、，但CPU在中斷響應(yīng)的第二個(gè)負(fù)脈沖將ISR的對(duì)應(yīng)位清0。此時(shí)，盡管CPU對(duì)某個(gè)外設(shè)正在進(jìn)行中斷服務(wù)，但在8259A中無指示，低級(jí)別的中斷可打斷高級(jí)中斷，產(chǎn)生重復(fù)嵌套，嵌套深度無法控制。 在級(jí)聯(lián)方式下，一般用非自動(dòng)結(jié)束方式，中斷結(jié)束時(shí)，要發(fā)兩次中斷結(jié)束命令，一次是對(duì)主片，另一次是對(duì)從片。,（2）優(yōu)先級(jí)設(shè)定命令,OCW3特殊屏蔽方式和查詢方式命令字 OCW3的功能有三個(gè)：設(shè)置和撤消特殊屏蔽方式；設(shè)置中斷查詢方式；設(shè)置對(duì)82C59A內(nèi)部寄存器的讀出命令寫入偶地址端口 其格式和各位定義如下：,1. 中斷查詢字：查詢有無中斷請(qǐng)求 查詢字的格式及其各位含義:,9.3.5 82C59A的狀態(tài)字,哪個(gè)引腳有請(qǐng)

22、求,2. 狀態(tài)字IRR：其內(nèi)容表明哪個(gè)輸入引腳有中斷請(qǐng)求 3. 狀態(tài)字ISR：其內(nèi)容表明哪個(gè)中斷正在被服務(wù),4. 狀態(tài)字IMR：其內(nèi)容表明哪個(gè)中斷請(qǐng)求被屏蔽,9.3.6 82C59A的工作方式,1.中斷屏蔽方式 普通的中斷屏蔽方式 優(yōu)先權(quán)低的中斷請(qǐng)求不能打斷優(yōu)先權(quán)高的中斷服務(wù)。OCW3中的ESMM=0， 特殊的中斷屏蔽方式 無論CPU是否正在處理較高級(jí)的中斷，只要未被屏蔽的中斷請(qǐng)求到來（可能是較低級(jí)的），CPU都會(huì)響應(yīng)，就像優(yōu)先權(quán)不起作用一樣。OCW3中的ESMM=1,82C59A的工作方式,2.中斷嵌套方式 非特殊全嵌套方式（普通全嵌套方式） 低級(jí)或同級(jí)中斷請(qǐng)求，不能打斷高級(jí)的中斷服務(wù) 。I

23、CW4的SFNM=0 特殊全嵌套方式 在級(jí)聯(lián)情況下，主片能實(shí)現(xiàn)同級(jí)中斷嵌套 。ICW4的SFNM=1,82C59A的工作方式,3.設(shè)置優(yōu)先級(jí)的方式 固定優(yōu)先級(jí) 82C59A的8個(gè)中斷源 的優(yōu)先級(jí)固定為IR0IR1IR7。OCW2的R=0 旋轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí) 82C59A的8個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別隨著中斷響應(yīng)的結(jié)束動(dòng)態(tài)變化。 優(yōu)先權(quán)旋轉(zhuǎn)分為兩種形式： 優(yōu)先級(jí)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式 優(yōu)先級(jí)特殊旋轉(zhuǎn)方式,82C59A的工作方式,優(yōu)先級(jí)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式 82C59A被初始化后的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)安排為從高到低依次是IR0IR7，以后則按旋轉(zhuǎn)方式工作。 優(yōu)先級(jí)特殊旋轉(zhuǎn)方式 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式不同的是，在82C59A被初始化后，并不自動(dòng)安排中斷

24、源的優(yōu)先級(jí)，而是要用命令字OCW2的L2L0三位的編碼指定一個(gè)最低優(yōu)先級(jí)，以后則按旋轉(zhuǎn)方式工作。,82C59A的工作方式,4.中斷結(jié)束方式 當(dāng)一個(gè)中斷服務(wù)程序完成時(shí)，必須給82C59A發(fā)一個(gè)命令，復(fù)位ISR中的對(duì)應(yīng)位，用以表示中斷服務(wù)已經(jīng)完成。82C59A可工作在不同的中斷結(jié)束方式: 非自動(dòng)中斷結(jié)束 自動(dòng)中斷結(jié)束,82C59A的工作方式,非自動(dòng)中斷結(jié)束：軟件結(jié)束中斷服務(wù)。（最后） 必須在中斷服務(wù)程序返回前用軟件向82C59A發(fā)EOI結(jié)束命令： 第一，若是非級(jí)聯(lián)方式，只需發(fā)一個(gè)EOI命令。 第二，若是級(jí)聯(lián)方式，除了給主82C59A發(fā)EOI命令之外，還要給從82C59A發(fā)EOI命令。 第三，非特殊

25、的EOI命令：82C59A工作在非特殊全嵌套方式，則被服務(wù)的中斷源就是優(yōu)先權(quán)最高的，那么，只需用一般的EOI命令使它在ISR的相應(yīng)位復(fù)位。 第四，特殊的EOI命令：82C59A工作在特殊全嵌套方式，82C59A不能確定剛結(jié)束的中斷源的等級(jí)，此時(shí)應(yīng)該用OCW2的L2L0三位的編碼來指定復(fù)位哪一位。這就是特殊的中斷結(jié)束命令。,82C59A的工作方式,自動(dòng)中斷結(jié)束命令：硬件結(jié)束中斷服務(wù)。（最前） 將ICW4中的AEOI位設(shè)置為1。它不是靠軟件發(fā)結(jié)束命令EOI=1來復(fù)位ISR中的對(duì)應(yīng)位，而是在剛一響應(yīng)中斷時(shí)的第二個(gè) 期間就由此 的后沿（上升沿）使82C59A自動(dòng)復(fù)位ISR中的對(duì)應(yīng)位。 只適用于82C5

26、9A的單片使用，中斷請(qǐng)求不頻繁，并且沒有中斷嵌套的情況。,82C59A的工作方式,5. 查詢中斷方式 查詢方法：向82C59A寫入OCW3，并使P=1 從偶地址端口讀入查詢字 其格式和定義如下：,I是中斷特征位，I=182C59A有中斷請(qǐng)求；I=082C59A沒有中斷請(qǐng)求，可查詢別的82C59A片子。在I=1時(shí)，W2W0的編碼表明當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求是哪一個(gè)。W2W0=000111分別對(duì)應(yīng)IR0IR7。,82C59A的工作方式,6.讀取狀態(tài)方式 讀取方法： 當(dāng)RIS=1時(shí)，讀ISR的內(nèi)容 當(dāng)OCW3的P=0，RR=1時(shí)： 當(dāng)RIS=0時(shí)，讀IRR的內(nèi)容 注意：從偶地址端口讀入,屏蔽寄存器I

27、MR的內(nèi)容隨時(shí)可以從奇地址端口讀出，而不用發(fā)讀命令。,82C59A的工作方式,7. 級(jí)聯(lián)方式 在較大的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，可用多片82C59A級(jí)聯(lián)來擴(kuò)展中斷源。一個(gè)主82C59A最多可級(jí)聯(lián)8個(gè)從82C59A，從而把中斷源擴(kuò)展到64個(gè)。 若ICW1中的SNGL位為0，表示為級(jí)聯(lián)方式。在這種方式下，典型的硬件連接如圖9.7所示，,圖9.7 級(jí)聯(lián)方式的連接電路,GND,GND,Vcc,地址總線（16）,控制總線,數(shù)據(jù)總線,82C59A的工作方式,8. 連接系統(tǒng)總線的方式 緩沖方式 當(dāng)82C59A在一個(gè)大系統(tǒng)中使用時(shí)，82C59A通過總線驅(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，存在對(duì)總線驅(qū)動(dòng)器

28、的選通問題。為此，將82C59A的 引腳和總線驅(qū)動(dòng)器的允許端相連。 非緩沖方式 非緩沖方式是相對(duì)于緩沖方式而言的。當(dāng)系統(tǒng)中只有單片使用或有少數(shù)幾片級(jí)聯(lián)而系統(tǒng)又不大時(shí)，82C59A的數(shù)據(jù)線可直接與CPU系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，而不用接驅(qū)動(dòng)器。這時(shí) 為輸入端。,9.3.7 82C59A的編程,82C59A的編程分為兩種： 初始化編程：復(fù)位后寫入 工作方式編程：需要時(shí)寫入 讀取狀態(tài)編程：需要時(shí)讀出 系統(tǒng)復(fù)位后，由初始化程序?qū)?259置入初始化命令字ICW。初始化后可通過發(fā)出操作命令字OCW來定義8259A的操作方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)8259A的控制。初始化命令字只發(fā)一次，操作命令字可以重置，以動(dòng)態(tài)改變8259A的

29、操作與控制方式。,表9.2 82C59A的讀/寫操作,82C59A的編程,1. 初始化編程 初始化編程是由CPU向82C59A寫入24個(gè)字節(jié)的初始化命令字ICW。目的是讓82C59A開始正常工作之前處于起始點(diǎn)。82C59A的初始化順序是嚴(yán)格的 。,Y,當(dāng)CPU向82C59A的偶地址端口寫入一個(gè)命令字，且D4=1時(shí)，則被82C59A內(nèi)部邏輯解釋為初始化命令字ICW1，啟動(dòng)82C59A中的初始化順序，緊接著向奇地址端口寫入的一個(gè)字則被認(rèn)為是ICW2。這兩個(gè)命令字是必須寫的，而ICW3和ICW4是否要寫入，則視情況而定。若是級(jí)聯(lián)使用（即SNGL=0），那么下一個(gè)向奇地址寫入的命令自動(dòng)辯認(rèn)為ICW3，

30、否則不必寫入。如果根據(jù)系統(tǒng)要求所確定的ICW4不等于00H，那么繼ICW3之后，向奇地址端口寫入的必定是ICW4。當(dāng)ICW4=00H，即ICW1中的 IC4=0，不必寫入ICW4。,N,例9.1：,設(shè)某8088系統(tǒng)中使用一片82C59A，其端口地址為210H、211H，若按系統(tǒng)要求，中斷請(qǐng)求為電平觸發(fā)，其8個(gè)中斷源的類型號(hào)為60H67H，試編寫初始化程序段。 解： 按要求確定初始化命令字： ICW1：00011011B ICW2：01100000B（只有前5位有效） ICW4：00000001B,例9.1：,初始化程序段： MOV DX，210H ；DX指向偶地址端口 MOV AL，1BH ；

31、寫ICW1 OUT DX，AL MOV DX，211H ；DX指向奇地址端口 MOV AL，60H ；寫ICW2 OUT DX，AL MOV AL，01H ；寫ICW4 OUT DX，AL,82C59A的編程,2.工作方式編程 工作方式編程是CPU向82C59A寫入操作命令字OCW1、OCW2和OCW3，它們的作用是規(guī)定82C59A的工作方式。工作方式命令字（即操作命令字）是在82C59A已經(jīng)初始化以后的任何時(shí)間寫入的，并且寫入順序沒有任何限制。,例9.2：,某個(gè)以8088為CPU的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，使用兩片82C59A接成主從控制器，主片的端口地址為20H和21H，中斷類型碼為60H67H，從

32、片的端口地址為408H和409H，中斷類型號(hào)為68H6FH。按系統(tǒng)要求，所有中斷請(qǐng)求采用邊沿觸發(fā)，普通屏蔽，主片用特殊全嵌套，從片用非特殊全嵌套方式，一般結(jié)束，優(yōu)先權(quán)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式。 硬件接線如圖9.9所示。 試對(duì)這兩片82C59A進(jìn)行初始化，并設(shè)置它們的工作方式。,圖9.9 例9.2硬件接線圖,例9.2：,解： 確定初始化命令字和操作命令字： ICW1：00010001B （主、從片相同） ICW2：01100000B主片， 01101000B從片 ICW3：10000000B主片， 00000111B從片 ICW4：00010001B主片， 00000001B從片 OCW1： 寫入ICW后，

33、82C59A自動(dòng)將IMR清零，因此， 如開放所有中斷請(qǐng)求，則不必再寫入OCW1。 在使用中要改變這種情況時(shí)可隨時(shí)寫入。 OCW2：10000000B （主、從片相同） OCW3：00001000B （主、從片相同）,例9.2：,編程： MOV AL，11H ；寫主片ICW1 OUT 20H，AL MOV DX，408H ；寫從片ICW1 OUT DX，AL MOV AL，60H ；寫主片ICW2 OUT 21H，AL MOV DX，409H ；寫從片ICW2 MOV AL，68H OUT DX，AL MOV AL，80H ；寫主片ICW3 OUT 21H，AL MOV AL，07H ；寫從片ICW3,OUT DX，AL MOV AL，11H ；寫主片ICW 4 OUT 21H，AL MOV AL，01H ；寫從片ICW4 OUT DX，AL NOV AL，80H ；寫主片OCW2 OUT 20H，AL MOV DX，408H ；寫從片OCW2 OUT DX，AL MOV AL，08H ；寫主片OCW3 OUT 20H，AL OUT DX，AL ；寫從片OCW3,9.3.8 82C59A應(yīng)用舉例,1. IBM PC/XT中以82C59A為核心的中斷邏