第7章 中斷控制器

1、第第7章章 中斷控制器中斷控制器重點8259A的編程結(jié)構(gòu)；的編程結(jié)構(gòu)；8259A的工作方式以及工作方式的分類依據(jù)；的工作方式以及工作方式的分類依據(jù)；8259A的初始化命令字及其含義；的初始化命令字及其含義；8259A的初始化方法；的初始化方法；8259A的操作命令字和設(shè)置方法；的操作命令字和設(shè)置方法；多片多片8259A構(gòu)成的主從式中斷系統(tǒng)。構(gòu)成的主從式中斷系統(tǒng)。(簡單了解簡單了解)8088/8086中斷系統(tǒng)內(nèi)部中斷外部中斷除法錯中斷除法錯中斷溢出中斷溢出中斷單步中斷單步中斷軟件中斷軟件中斷非屏蔽中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷可屏蔽中斷256個中個中斷源斷源回顧 優(yōu)先級從高到低的順序為： 內(nèi)部中斷 N

2、MI中斷 INTR中斷 單步中斷可編程中斷控制器8259ANMIINTR中斷邏輯中斷邏輯軟件中斷指令軟件中斷指令溢出中斷溢出中斷除法錯除法錯單步中斷單步中斷非屏蔽中斷請求非屏蔽中斷請求中斷控中斷控制器制器8259A8086/8088CPU8086/8088CPU內(nèi)部邏輯內(nèi)部邏輯斷點中斷斷點中斷可可屏屏蔽蔽中中斷斷請請求求n430128086/8088中斷源類型：中斷源類型：.00000H003FFHCSIP第第7章章 中斷控制器中斷控制器中斷控制器有什么基本功能？12345678910111213142827262524232221201918171615 CS WR RD D7 D6 D5

3、D4 D3 D2 D1 D0CAS0CAS1GNDVCCA0INTAIR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0INTSP/ENCAS28259A7.1 8259A的引腳信號、編程結(jié)構(gòu)和工作原理的引腳信號、編程結(jié)構(gòu)和工作原理7.1.1 8259A的外部信號和含義的外部信號和含義8259占有幾個端占有幾個端口地址？口地址？可以接幾個可以接幾個IO設(shè)設(shè)備？備？級聯(lián)時用到CAS0-2 、E EN N/ /S SP P7.1.2 8259A的編程結(jié)構(gòu)和工作原理的編程結(jié)構(gòu)和工作原理什么時候使什么時候使IRR的相應(yīng)位置的相應(yīng)位置1，什么時候清，什么時候清0 ？什么時候使什么時候使ISR的相應(yīng)位置的相應(yīng)

4、位置1，什么時候清，什么時候清0 ？什么時候提供中斷類型碼？什么時候提供中斷類型碼？滿足什么條件外部設(shè)備的中斷請求才能送往滿足什么條件外部設(shè)備的中斷請求才能送往CPU？C P U7.1.2 8259A的編程結(jié)構(gòu)和工作原理的編程結(jié)構(gòu)和工作原理 7個寄存器分為二組個寄存器分為二組 第一組：ICW1ICW4；（初始化命令字） 第二組：OCW1OCW3 （操作命令字）7.2 8259A的工作方式的工作方式 設(shè)置優(yōu)先級的方式設(shè)置優(yōu)先級的方式 全嵌套方式 特殊全嵌套方式 優(yōu)先級自動循環(huán)方式 優(yōu)先級特殊循環(huán)方式 屏蔽中斷源的方式屏蔽中斷源的方式 普通屏蔽方式 特殊屏蔽方式 結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方

5、式 中斷自動結(jié)束方式 一般的中斷結(jié)束方式 特殊的中斷結(jié)束方式 連接系統(tǒng)總線的方式連接系統(tǒng)總線的方式 緩沖方式 非緩沖方式 引入中斷請求的方式引入中斷請求的方式 邊沿觸發(fā)方式 電平觸發(fā)方式 中斷查詢方式7.2 8259A的工作方式的工作方式 1 設(shè)置優(yōu)先級的方式設(shè)置優(yōu)先級的方式 （1）全嵌套方式固定優(yōu)先級：一個中斷源的中斷處理過程僅能固定優(yōu)先級：一個中斷源的中斷處理過程僅能被比該中斷級別更高的中斷請求打斷被比該中斷級別更高的中斷請求打斷IR0IR7降降 （2）特殊全嵌套方式 固定優(yōu)先級：固定優(yōu)先級：一個中斷源的中斷處理過程可一個中斷源的中斷處理過程可以被比該中斷級別更高以被比該中斷級別更高或同一

6、級別或同一級別的中斷請求的中斷請求打斷（該種方式多用于打斷（該種方式多用于8259級聯(lián)時主片工作方級聯(lián)時主片工作方式）式）8259級聯(lián)時主片工作于特殊全嵌套方式級聯(lián)時主片工作于特殊全嵌套方式7.2 8259A的工作方式的工作方式 1 設(shè)置優(yōu)先級的方式設(shè)置優(yōu)先級的方式(續(xù)續(xù)) （3）優(yōu)先級自動循環(huán)方式 （初始優(yōu)先級隊列為（初始優(yōu)先級隊列為IR0 IR7）。）。 當(dāng)某個當(dāng)某個外設(shè)的中斷請求得到當(dāng)某個當(dāng)某個外設(shè)的中斷請求得到CPU響應(yīng)后，其中斷的響應(yīng)后，其中斷的優(yōu)先級自動降為最低，而將最高優(yōu)先級賦給原來比它低一優(yōu)先級自動降為最低，而將最高優(yōu)先級賦給原來比它低一級的中斷請求級的中斷請求7.2 8259

7、A的工作方式的工作方式 1 設(shè)置優(yōu)先級的方式設(shè)置優(yōu)先級的方式(續(xù)續(xù)) （4）優(yōu)先級特殊循環(huán)方式 優(yōu)先級特殊循環(huán)方式與自動循環(huán)方式相比，只有一點不優(yōu)先級特殊循環(huán)方式與自動循環(huán)方式相比，只有一點不同，即初始化的優(yōu)先級是由程序控制的，而不是默認(rèn)的同，即初始化的優(yōu)先級是由程序控制的，而不是默認(rèn)的IR0IR7。IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0IR3IR2IR1IR0IR7IR6IR5IR4升升低低高高7.2 8259A的工作方式的工作方式 2 屏蔽中斷源的方式屏蔽中斷源的方式 （1）普通屏蔽方式7.2 8259A的工作方式的工作方式 2 屏蔽中斷源的方式（續(xù)）屏蔽中斷源的方式（續(xù)） （2

8、）特殊屏蔽方式（OCW3設(shè)置）僅對本級中斷進(jìn)行屏蔽，但可以響應(yīng)較低級或較高級的中斷請求當(dāng)ESMM=1且SMM=1時，表示8259A工作在特殊屏蔽方式7.2 8259A的工作方式的工作方式 2 屏蔽中斷源的方式（續(xù)）屏蔽中斷源的方式（續(xù)） （2）特殊屏蔽方式（OCW3設(shè)置） 作用：作用： 在中斷服務(wù)程序中使用，用于中斷嵌套，在中斷服務(wù)程序中使用，用于中斷嵌套，實現(xiàn)在高優(yōu)先權(quán)的中斷服務(wù)程序中開放低優(yōu)先實現(xiàn)在高優(yōu)先權(quán)的中斷服務(wù)程序中開放低優(yōu)先權(quán)的中斷請求權(quán)的中斷請求。 方法：在中斷服務(wù)程序中，用方法：在中斷服務(wù)程序中，用命令字命令字OCW1對對中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器IMR中相應(yīng)的位置中相應(yīng)的位

9、置1，同時會清，同時會清除當(dāng)前除當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器中斷服務(wù)寄存器ISR對應(yīng)的位，從而開對應(yīng)的位，從而開放低優(yōu)先權(quán)的中斷請求。放低優(yōu)先權(quán)的中斷請求。7.2 8259A的工作方式的工作方式 3 結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 結(jié)束中斷處理的含義：將中斷服務(wù)寄存器的對應(yīng)位結(jié)束中斷處理的含義：將中斷服務(wù)寄存器的對應(yīng)位清清“0”IRR：中斷請求寄存器，PR：優(yōu)先級裁決器，ISR：中斷服務(wù)寄存器7.2 8259A的工作方式的工作方式 3 結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式（續(xù)） （1）中斷自動結(jié)束方式 利用中斷響應(yīng)時第二個利用中斷響應(yīng)時第二個INTA負(fù)脈沖負(fù)脈沖ISR中相應(yīng)的位中相應(yīng)的位清清0 7

10、.2 8259A的工作方式的工作方式 3 結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式（續(xù)） （2）一般的中斷結(jié)束方式（適合于全嵌套方式） 8259A每得到一次每得到一次CPU的編程的編程EOI命令命令（OCW2（A0=0），），就將就將ISR中優(yōu)先級最高的位復(fù)位。中優(yōu)先級最高的位復(fù)位。EOI=1, SL=0, R=0，L2L1L0：對應(yīng)中斷的編碼，SL=0時無意義7.2 8259A的工作方式的工作方式 3 結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式（續(xù)） （3）特殊的中斷結(jié)束方式由由CPU在中斷服務(wù)結(jié)束時，發(fā)出一條特殊在中斷服務(wù)結(jié)束時，發(fā)出一條特殊EOI命令命令（OCW2（A0=0），），指明要清除指明要

11、清除ISR中的哪一中的哪一位。位。EOI=1, SL=1, R=0，L2L1L0：對應(yīng)中斷的編碼7.2 8259A的工作方式的工作方式 4 連接系統(tǒng)總線的方式連接系統(tǒng)總線的方式 （1）緩沖方式 8259A通過總線緩沖器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。通過總線緩沖器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。 8259A的的SP#/EN# (低有效低有效) 作為總線緩沖器作為總線緩沖器 的允的允許端許端 （2）非緩沖方式 8259A直接與數(shù)據(jù)總線相連，直接與數(shù)據(jù)總線相連， SP#/EN# 作為主作為主片和從片的區(qū)分引腳（主片接高，從片接地）片和從片的區(qū)分引腳（主片接高，從片接地）INTA7.2 8259A的工作方式的工作方式 5

12、引入中斷請求的方式引入中斷請求的方式 （1）邊沿觸發(fā)方式 （2）電平觸發(fā)方式 （3）中斷查詢方式 D7D6D5D4D3D2D1D0A0=0XXX1LTIMXSNGLIC4特征位1單片8259A0多片級聯(lián)1 IR0IR7高電平觸發(fā)0 IR0IR7上升沿觸發(fā)7.2 8259A的工作方式的工作方式 5 引入中斷請求的方式（續(xù)）引入中斷請求的方式（續(xù)） （3）中斷查詢方式 如果如果CPU中的中的IF=0，CPU不響應(yīng)不響應(yīng)8259發(fā)來的外部中斷。發(fā)來的外部中斷。 CPU可以向可以向8259發(fā)送查詢命令（發(fā)送查詢命令（OCW3）獲知）獲知有無中斷有無中斷、和和正在請求的中斷最高優(yōu)先級查詢到的狀態(tài)字：7.

13、3 8259A的初始化命令字和的初始化命令字和初始化流程初始化流程 1 ICW1的格式和含義的格式和含義 7.3.1 8259A的初始化命令字的初始化命令字16和32位系統(tǒng)中必定有ICW41單片8259A0多片級聯(lián)D7D6D5D4D3D2D1D0A0=0XXX1LTIMXSNGLIC4特征位1 IR0IR7高電平觸發(fā)0 IR0IR7上升沿觸發(fā)7.3.1 8259A的初始化命令字的初始化命令字 2 ICW2的格式和含義的格式和含義 D7D6D5D4D3D2D1D0A0=1T7T6T5T4T3XXX中斷向量碼的高5位中斷源的序號7.3.1 8259A的初始化命令字的初始化命令字 3 ICW3的格式

14、和含義的格式和含義D7D6D5D4D3D2D1D0A0=1S7S6S5S4S3S2S1S01 對應(yīng)IR線上接了從片0 對應(yīng)IR線上沒有接從片主片主片ICW3格式格式例：若只在IR2和IR6上接有從片8259A，則ICW3為010001007.3.1 8259A的初始化命令字的初始化命令字 3 ICW3的格式和含義的格式和含義(續(xù)續(xù))D7D6D5D4D3D2D1D0A0=100000ID2ID1ID0從片標(biāo)識碼，即說明從片接到主片的哪個引腳上從片從片ICW3格式格式例：若從片8259A接在主片8259A的IR6上，則從片8259A的ICW3設(shè)定：ID2ID1ID0=1107.3.1 8259A的

15、初始化命令字的初始化命令字 3 ICW3的格式和含義（續(xù)）的格式和含義（續(xù)） ICW3是在級聯(lián)方式下設(shè)置的初始化命令字。 當(dāng)ICW1中D11，單片使用，不需要ICW3； 當(dāng)ICW1中D10 ，表示8259A工作于級聯(lián)方式，必須設(shè)置ICW3。7.3.1 8259A的初始化命令字的初始化命令字 4 ICW4的格式和含義的格式和含義 D7 D6 D5 = 000 ICW4的標(biāo)志的標(biāo)志D7D6D5D4D3D2D1D0A0=1000SFNM BUFM/SAEOI11自動EOI0非自動EOI0X 非緩沖方式10 緩沖方式（主片）11 緩沖方式（從片）特殊嵌套=1一般嵌套=07.3.2. 8259A的初始化

16、流程的初始化流程 ICW1必須寫入偶地址，ICW2ICW4必須寫入奇地址 ICW1ICW4的設(shè)置次序固定，不可顛倒 ICW1和ICW2都是必須的16位和32位系統(tǒng)中ICW4也是必須的 只有在級聯(lián)情況下ICW3才是必須的，而且主片和從片的格式不一樣7.3.2. 8259A的初始化流程的初始化流程7.3.2. 8259A的初始化流程的初始化流程 對對8259A設(shè)置初始化命令字的例子設(shè)置初始化命令字的例子MOVAL,13HOUT80H,AL；設(shè)置ICW1MOVAL，18HOUT81H，AL；設(shè)置ICW2MOVAL,0DHOUT81H，AL；設(shè)置ICW47.4 8259A的操作命令字的操作命令字7.4

17、 8259A的操作命令字的操作命令字 1 OCW1的格式和含義的格式和含義 OCW1的功能用來動態(tài)地設(shè)置中斷源的屏蔽狀態(tài)。CPU也可以從也可以從8259A的高地址端口讀取中斷屏蔽寄存的高地址端口讀取中斷屏蔽寄存器器IMR的內(nèi)容。的內(nèi)容。D7D6D5D4D3D2D1D0A0=1M7M6M5M4M3M2M1M01屏蔽0 允許中斷7.4 8259A的操作命令字的操作命令字 2 OCW2的格式和含義的格式和含義 R、SL、EOI三位配合使用選擇中斷結(jié)束和優(yōu)先權(quán)循環(huán)的操作方式。A0=07.4 8259A的操作命令字的操作命令字RSLEOI 功能100優(yōu)先級自動循環(huán)方式000結(jié)束優(yōu)先級循環(huán)方式110特殊優(yōu)

18、先級循環(huán)方式101發(fā)中斷結(jié)束命令，并仍用優(yōu)先級循環(huán)方式111發(fā)中斷結(jié)束命令，并用特殊優(yōu)先級循環(huán)方式011特殊中斷結(jié)束命令001一般中斷結(jié)束方式 2 OCW2的格式和含義的格式和含義 (續(xù))7.4 8259A的操作命令字的操作命令字 3 OCW3的格式和含義的格式和含義 D7D6D5D4D3D2D1D0A0=0XESMM SMM01PRRRIS特征位10讀IRR11讀ISRA0=1讀IMR0非查詢方式1查詢方式10清除特殊屏蔽11設(shè)置特殊屏蔽查詢的查詢的中斷狀態(tài)字中斷狀態(tài)字對8259A按下述要求進(jìn)行初始化編程：工作于80 x86系統(tǒng)，單片8259A，邊沿觸發(fā)方式中斷類型碼初始值為08H，即IR0

19、IR7對應(yīng)的中斷類型碼為08H0FH中斷處理結(jié)束時，用普通中斷結(jié)束命令，固定優(yōu)先級設(shè)8259A的端口地址為20H，21H8259A應(yīng)用舉例例18259A應(yīng)用舉例例1（續(xù)）8259A應(yīng)用舉例例1（續(xù)）8259A應(yīng)用舉例G1G2AG2B74LS138C BAA4A3A2A5A7+A6A8A15A14.Y0Y7+Y1+A0M/IOCSA0A1D7D0.CPU8259AIR0IR1IR7INTR 設(shè)中斷為邊沿觸發(fā)式，從IR7引入的中斷的中斷類型號為C7H例2Main segment CLI MOV AL,13H ；ICW1 MOV DX,0084H OUT DX, AL MOV AL, 0C7H ；I

20、CW2 MOV DX, 0086HOUT DX, ALMOV AL,01H ；ICW4OUT DX,ALSTIMain ends.例2（續(xù)）多功能接口芯片多功能接口芯片8238082380中的中斷控制器中的中斷控制器INT中斷中斷控制器控制器AIRQ0IRQ1IRQ1.5IRQ3IRQ4IRQ7未用未用IRQ11IRQ12中斷中斷控制器控制器BIRQ8IRQ9IRQ13IRQ15IRQ14INT中斷中斷控制器控制器CINTIRQ16IRQ17IRQ19IRQ21IRQ23IRQ22IRQ18IRQ20IRQ2中斷類型號IR7IR6IR6IR4IR3IR2IR1IR00 x0f 0 x0e 0 x0d 0 x0c 0 x0b 0 x0a 0 x09 0 x08IR15 IR14 IR13 IR12 IR11 IR10 IR09IR080 x77 0 x76 0 x75 0 x74 0 x73 0 x72 0 x71 0 x70主片中斷源：從片中斷源：定時器產(chǎn)生中斷的例子 #include #include voidinterrupt myi