微機(jī)接口第五章 第六章

接口技術(shù)

第五章中斷技術(shù)5.1中斷的基本概念5.2中斷處理過程5.3可編程中斷控制器82595.48259在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.1中斷的基本概念一、中斷的概念中斷：指CPU正常運(yùn)行程序，由于內(nèi)外部事件引起CPU暫時(shí)終止正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的服務(wù)程序,服務(wù)完畢，返回原程序的過程。用途使CPU和外設(shè)同步工作提高CPU的效率二、中斷源與中斷識(shí)別1、中斷源：發(fā)出中斷請(qǐng)求的外部設(shè)備或引起中斷的內(nèi)部原因稱為中斷源

2、中斷源的種類：①外設(shè)中斷：系統(tǒng)外部設(shè)備要求與CPU交換信息而產(chǎn)生的中斷。②指令中斷：為了方便用戶使用系統(tǒng)資源或調(diào)試軟件而設(shè)置的中斷指令，如調(diào)用I／O設(shè)備的BIOS及DOS系統(tǒng)功能的中斷指令和設(shè)置斷點(diǎn)中斷等。③程序性中斷：程序員的疏忽或算法上的差錯(cuò)，使程序在運(yùn)行過程中出現(xiàn)多種錯(cuò)誤而產(chǎn)生的中斷。④硬件故障中斷：機(jī)器在運(yùn)行過程中，硬件出現(xiàn)偶然性或固定性的錯(cuò)誤而引起的中斷，如奇偶校驗(yàn)錯(cuò)中斷、電源故障等。

3、中斷識(shí)別：（1）什么是中斷識(shí)別：CPU響應(yīng)中斷后，設(shè)法尋找中斷源，即找到是哪一個(gè)中斷源發(fā)出的中斷請(qǐng)求，這就是所謂的中斷識(shí)別。（2）中斷識(shí)別的目的：是將該中斷源的中斷服務(wù)程序的人口地址置入CS：IP寄存器，從而實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。CPU識(shí)別中斷或獲取中斷服務(wù)程序人口地址的方法有兩種：向量中斷和查詢中斷。①向量中斷;是由中斷向量來指示中斷服務(wù)程序的入口地址。

②查詢中斷:是采用軟件或硬件(串行順序鏈電路)查詢技術(shù)來確定發(fā)出中斷請(qǐng)求的中斷源。

三、中斷向量、中斷向量號(hào)與中斷向量表1、什么是中斷向量：中斷向量是中斷服務(wù)程序的人口地址。它包括中斷服務(wù)程序的段基址CS和偏移地址IP(共占4個(gè)字節(jié)地址)。

2、什么是中斷向量號(hào)：是系統(tǒng)分給每個(gè)中斷源的代號(hào)。系統(tǒng)中的外部中斷和內(nèi)部中斷，硬中斷和軟中斷一律統(tǒng)一編號(hào)，共有256個(gè)號(hào)，其中有一部分中斷號(hào)已經(jīng)分配給了中斷源，尚有部分中斷號(hào)空著，待分配。

3、中斷向量表：每一個(gè)中斷服務(wù)程序都有一個(gè)確定的人口地址，把系統(tǒng)中所有的中斷向量集中放到存儲(chǔ)器的某一區(qū)域內(nèi)，這個(gè)存放中斷向量的存儲(chǔ)區(qū)就叫中斷向量表或中斷服務(wù)程序入口地址表。PC系列微機(jī)的存儲(chǔ)器的0000—03FFH共1024個(gè)地址作為中斷向量存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)中斷向量需占用4個(gè)字節(jié)的地址空間，所以，可容納256個(gè)中斷向量，即可處理256個(gè)中斷服務(wù)程序。

專用中斷5個(gè)（0～4），DOS使用59個(gè)，其余的原則上可由用戶使用

類型0類型1類型2類型3類型4類型5類型63IPCS除數(shù)為零單步(TF=1)非屏蔽中斷斷點(diǎn)中斷溢出(OF＝1)類型28000H004H008H00CH010H014H070H0FCHCPU使用(5)DOS使用(59)1/18.2S定時(shí)類型64類型65類型66類型67類型255100H104H108H10CH3FCH用戶使用(192)中斷向量表中斷向量表地址＝4×中斷類型碼4、中斷向量號(hào)與中斷向量表的關(guān)系：中斷向量＝中斷類型號(hào)×4開始的連續(xù)4個(gè)內(nèi)存單元（也就是中斷服務(wù)程序入口地址）。關(guān)系見下圖：

中斷向量

00700FC9中斷向量指針

004FH004EH004DH004CH寄存器CSHCSLIPHIPL中斷類型號(hào)為13HCS=0070HIP=0FC9H

例：某中斷的中斷類型碼為68H，其操作過程如下類型67H中斷向量0：19CH0：1A0H50200：1A2H00A00：1A4H

類型69H

中斷向量2050

IP

A000

CS中斷服務(wù)入口

A000：2050STIRETI43INT68HMOVAX，05向量地址=68*4=1A0H12四、中斷向量的裝入(填寫)與修改

中斷向量并非常駐內(nèi)存，而是開機(jī)上電時(shí)，由程序裝人內(nèi)存指定的中斷向量表中。系統(tǒng)配置和使用的中斷所對(duì)應(yīng)的中斷向量由系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)裝入，用戶使用的中斷其中斷向量由用戶自己裝入。

例1：用指令設(shè)置。例如，假設(shè)中斷類型號(hào)為60H，中斷服務(wù)程序的段基址是SEG_INTR，偏移地址是OFFSET_INTR(006DH)，則填寫中斷向量表的程序段為：CLI ；關(guān)中斷

CLD ；內(nèi)存地址加1操作

MOVAX，0 MOVES，AX ；ES賦值為0 MOVDI，4*60H ；中斷向量指針入DI MOVAX，OFFSET_INTR；中斷服務(wù)程序偏移值入AX STOSW MOVAX，SEG_INTR；中斷服務(wù)程序的段基址入AX STOSW STI；開中斷例2：將中斷服務(wù)程序的人口地址直接寫入中斷向量表；

MOVAX，00H MOVES，AX MOVBX，60H*4；中斷號(hào)*4入BXMOVAX，006DH；中斷服務(wù)程序偏移地址入AX MOVES：[BX]，AX；裝入偏移地址

PUSHCS POPAX ；獲取中斷服務(wù)程序段基址

MOVES：[BX+2]，AX；裝入段基址例3：利用DOS功能調(diào)用INT21的35號(hào)和25號(hào)功能對(duì)中斷向量進(jìn)行修改。步驟入下①用35H號(hào)功能，獲取原中斷向量，并保存在字變量中。②用25H號(hào)功能，設(shè)置新中斷向量，取代原中斷向量，以便當(dāng)中斷發(fā)生后，轉(zhuǎn)移到新中斷服務(wù)程序中去。③新中斷服務(wù)程序完畢后，利用25H號(hào)功能恢復(fù)原中斷向量。

設(shè)置中斷首地址按AL中預(yù)置的中斷類型碼，DS:DX中預(yù)置的中斷首地址設(shè)置至中斷向量表中25HAH功能說明取用中斷首地址按AL中預(yù)置的中斷類型碼，取用中斷向量表中的首地址送至ES:BX中35H

假設(shè)原中斷程序的中斷號(hào)為n，新中斷程序的入口地址的段基址為SEG_INTR，偏移地址為OFFSET_INTR。中斷向量修改的程序段為：

MOVAH，35H；取原中斷向量

MOVAL，n INT21HMOVDX，ES MOVOLD_SEG，DX；保存原中斷向量

MOVOLD_OFF，BXMOVAH，25H；設(shè)置新中斷向量

MOVAL,n ；中斷號(hào)入AL MOVDX，SEG_INTRMOVDS，DX；DS指向新中斷程序段址MOVDX，OFFSET_INTR；DX指向新中斷程序偏移INT21H ；地址

MOVAH，25H；恢復(fù)原中斷向量

MOVAL，nMOVDX，OLD_SEGMOVDS，DXMOVDX，OLD_OFFINT21H五、中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)方式

排隊(duì)的方式有：a．按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。根據(jù)任務(wù)的輕重緩急，給每個(gè)中斷源指定CPU向應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，任務(wù)緊急的先響應(yīng)，可以暫緩的后響應(yīng)。b、循環(huán)輪流排隊(duì)。不分級(jí)別，CPU輪流響應(yīng)各個(gè)中斷源。

中斷優(yōu)先級(jí)的確定

在微機(jī)系統(tǒng)中通常用三種方法來確定中斷源的優(yōu)先級(jí)別，即軟件查詢法、硬件排隊(duì)電路法和專用中斷控制芯片法。

中斷狀態(tài)位DBCPUINT譯碼AB查詢次序?yàn)閮?yōu)先級(jí)次序1)軟件查詢法

對(duì)于圖7.13所示電路，設(shè)中斷寄存器端口號(hào)為n，則軟件查詢的程序段如下：

IN AL，nTEST AL，80H ；1號(hào)外設(shè)有請(qǐng)求?JNZ II1 ；有，轉(zhuǎn)1號(hào)中斷服務(wù)程序

TESTAL，40H ；2號(hào)外設(shè)有請(qǐng)求?JNZ II2 ；有，轉(zhuǎn)2號(hào)中斷服務(wù)程序…

可以看出，采用軟件查詢方式，各中斷源的優(yōu)先級(jí)是由查詢順序決定的，最先查詢的設(shè)備，其優(yōu)先級(jí)最高，最后查詢的設(shè)備，其優(yōu)先級(jí)最低。采用軟件查詢方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件。但是，由于CPU每次響應(yīng)中斷時(shí)都要對(duì)各中斷源進(jìn)行逐一查詢，所以其響應(yīng)速度較慢。對(duì)于優(yōu)先級(jí)較低的中斷源來說，該缺點(diǎn)更為明顯。

2)硬件排隊(duì)電路

采用硬件排隊(duì)電路法，各個(gè)外設(shè)的優(yōu)先級(jí)與其接口在排隊(duì)電路中的位置有關(guān)。常用的硬件優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路有鏈?zhǔn)絻?yōu)先權(quán)排隊(duì)電路、硬件優(yōu)先級(jí)編碼加比較器的排隊(duì)電路等。

鏈?zhǔn)街袛鄡?yōu)先級(jí)電路

上述兩種方法雖然可以解決中斷優(yōu)先級(jí)控制問題，但實(shí)現(xiàn)起來在硬件和軟件上都要做大量的工作，十分麻煩。目前，最方便的辦法就是利用廠家提供的可編程中斷控制器，這樣的器件在各種微機(jī)中得到普遍應(yīng)用。本章后面將介紹廣泛應(yīng)用于80x86微機(jī)系統(tǒng)中的專用可編程中斷控制芯片8259A。六、中斷嵌套當(dāng)CPU正在響應(yīng)較低級(jí)的中斷服務(wù)過程中，如果有更高級(jí)的中斷申請(qǐng)，CPU將停止當(dāng)前的中斷服務(wù)程序，而轉(zhuǎn)去響應(yīng)高級(jí)中斷，當(dāng)高級(jí)中斷結(jié)束后，再返回到低級(jí)中斷繼續(xù)服務(wù)，服務(wù)結(jié)束后再返回到斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。多重中斷和單級(jí)中斷的區(qū)別：加入屏蔽本級(jí)或較低級(jí)中斷請(qǐng)求環(huán)節(jié)在中斷服務(wù)之前要開中在中斷服務(wù)結(jié)束后，為使現(xiàn)場(chǎng)不受干擾，必須關(guān)中現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)，重新開放中斷5.2IBM-PC機(jī)中斷系統(tǒng)

非屏蔽中斷請(qǐng)求中斷邏輯INTN指令I(lǐng)NTO指令除法指令單步TF=18259A可屏蔽中斷NMI

一、中斷的分類外部中斷由外部引腳輸入信號(hào)引起中斷非屏蔽中斷：不受IF標(biāo)志影響可屏蔽中斷：受IF標(biāo)志影響內(nèi)部中斷由于CPU本身啟動(dòng)的中斷或執(zhí)行中斷指令引起

可屏蔽中斷采用電平觸發(fā)，高電平有效受CPU內(nèi)部中斷請(qǐng)求標(biāo)志IF影響由中斷管理芯片8259驅(qū)動(dòng)中斷類型碼獲得是在接受到CPU中斷響應(yīng)信號(hào)后，由8259A送出（擴(kuò)展一片8259A，可外接8個(gè)中斷源）

非屏蔽中斷非屏蔽中斷用于處理掉電，存儲(chǔ)器讀、寫錯(cuò)誤等災(zāi)難性事件不受CPU內(nèi)部IF標(biāo)志影響，優(yōu)先級(jí)高于可屏蔽中斷邊沿觸發(fā)中斷類型碼為2，不需要中斷響應(yīng)周期

內(nèi)部中斷由中斷指令I(lǐng)NT引起（ROM-BIOS,DOS）

INTN；N為中斷類型號(hào)由CPU的某些運(yùn)行錯(cuò)誤引起中斷*除法出錯(cuò)中斷：執(zhí)行DIV，IDIV指令，除數(shù)為0，商超過范圍，產(chǎn)生0型中斷*溢出中斷；算術(shù)運(yùn)算過程中，結(jié)果溢出（OF=1），且執(zhí)行INTO指令，產(chǎn)生4型中斷由調(diào)試程序DEBUG設(shè)置中斷*單步中斷：當(dāng)TF=1，8086處單步方式，每執(zhí)行一條指令，產(chǎn)生1型中斷*斷點(diǎn)中斷：斷點(diǎn)中斷是單字節(jié)，中斷類型碼是3

內(nèi)部中斷的特點(diǎn)：中斷類型碼或由指令規(guī)定，或是預(yù)定不執(zhí)行INTA總線周期除單步中斷外，內(nèi)部中斷無法用軟件禁止除單步中斷外，內(nèi)部中斷比外部中斷具有更高優(yōu)先級(jí)對(duì)CPU來說,如果這三種中斷同時(shí)發(fā)生內(nèi)部中斷（除單步中斷）(高)

不可屏蔽中斷可屏蔽中斷單步中斷（低）二、硬中斷與軟中斷的比較1、硬中斷的特點(diǎn)外部事件引起中斷響應(yīng)周期，CPU發(fā)INTA中斷回答信號(hào)中斷號(hào)由中斷控制器提供INTR是可屏蔽2、軟中斷的特點(diǎn)執(zhí)行中斷指令產(chǎn)生，中斷號(hào)是事先規(guī)定中斷響應(yīng)周期，CPU不發(fā)INTA中斷回答信號(hào)是不可屏蔽（單步除外）三、中斷處理過程中斷處理過程組成：中斷請(qǐng)求中斷響應(yīng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷返回

中斷響應(yīng)流程：

執(zhí)行指令指令結(jié)束？有中斷請(qǐng)求？響應(yīng)中斷關(guān)中斷保護(hù)斷點(diǎn)尋找中斷源轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)開中斷返回

YNY取下一條指令(1)接口邏輯電路使系統(tǒng)總線上的中斷請(qǐng)求線出現(xiàn)有效信號(hào)，即有中斷請(qǐng)求。(2)中斷控制器(如8259)接收這一請(qǐng)求信號(hào),并與其他可能同時(shí)到來或正掛起等待處理的中斷請(qǐng)求一起進(jìn)行優(yōu)先級(jí)比較。(3)如果只有這一個(gè)請(qǐng)求信號(hào),或者該信號(hào)是在剛處理的最高級(jí)的中斷請(qǐng)求服務(wù)結(jié)束時(shí)掛起的次高級(jí)的請(qǐng)求信號(hào),那么這個(gè)中斷請(qǐng)求就能被送往CPU。(4)接著CPU發(fā)出兩個(gè)/INTA中斷響應(yīng)脈沖到中斷控制器：第一個(gè)脈沖時(shí)，CPU輸出/LOCK信號(hào)使總線封鎖，防止DMA和其他微處理器占用總線；同時(shí)8259保留優(yōu)先級(jí),并把這個(gè)優(yōu)先級(jí)別送到服務(wù)鎖存器第二個(gè)/INTA脈沖時(shí)，總線封鎖解除；同時(shí)要求中斷控制器送出一個(gè)8位的指針值(中斷向量)。(5)CPU接收到這個(gè)8位中斷向量值。根據(jù)該值可找到低地址存儲(chǔ)區(qū)表,這個(gè)表包含有對(duì)應(yīng)中斷服務(wù)子程序的段地址和偏移值。(6)CPU把當(dāng)前的偏移地址、代碼段地址和標(biāo)志推入系統(tǒng)堆棧,叫保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。然后從中斷向量表中取出新的偏移和代碼段值分別送給IP和CS。這時(shí),中斷服務(wù)程序尚可執(zhí)行。（7）中斷執(zhí)行完畢，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)（即把入棧的內(nèi)容出棧）返回?cái)帱c(diǎn)處。整個(gè)過程結(jié)束。5.3可編程中斷控制器82598259的功能8259的外部特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)8259的工作方式一、8259的功能優(yōu)先級(jí)排隊(duì)管理接受和擴(kuò)充外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求提供中斷類型號(hào)進(jìn)行中斷請(qǐng)求的屏蔽和開放

RDWRA0CS讀/寫邏輯數(shù)據(jù)總線緩沖器級(jí)聯(lián)緩沖/比較器D0~D7CAS0CAS1CAS2SP/EN正在服務(wù)寄存器ISR優(yōu)先權(quán)分析器PR中斷請(qǐng)求寄存器IRR中斷屏蔽寄存器IMR

控制邏輯內(nèi)部總線IR0IR7INTAINT二、8259的外部特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

和CPU連接D0~D7A0CSWRRDINTINTA和級(jí)聯(lián)有關(guān)CAS0~CAS2SP/EN和外設(shè)請(qǐng)求信號(hào)有關(guān)IR0~IR78259A芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由8部分組成,它們分別是:(1)數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器用來傳輸從8259A內(nèi)部讀出到CPU的數(shù)據(jù)（狀態(tài)信息）或者CPU向8259A內(nèi)部寫入的數(shù)據(jù)（控制字）。(2)中斷請(qǐng)求寄存器IRR

它是一個(gè)8位寄存器，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O設(shè)備,用來記錄發(fā)生中斷請(qǐng)求的外設(shè)。當(dāng)某一外設(shè)(I/O設(shè)備)發(fā)生中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ時(shí)，對(duì)應(yīng)位被置1。(3)中斷服務(wù)寄存器ISR它是一個(gè)8位寄存器,每一位同樣對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O設(shè)備,用來記錄正被CPU服務(wù)的那個(gè)I/O設(shè)備。(4)中斷屏蔽寄存器IMR它是一個(gè)8位寄存器,每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O設(shè)備，當(dāng)某一位被置為1時(shí),對(duì)應(yīng)的I/O設(shè)備發(fā)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)就被屏蔽掉(視為無效)；當(dāng)某一位置為0時(shí),對(duì)應(yīng)I/O設(shè)備發(fā)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)有效(允許引起中斷)。IMR中各位的值由軟件進(jìn)行設(shè)置,這點(diǎn)與IRR和ISR不同。(5)選優(yōu)電路選優(yōu)電路的作用：從中斷請(qǐng)求寄存器IRR中選出優(yōu)先權(quán)最高的那一位，并將其送到ISR中的對(duì)應(yīng)位中。在中斷請(qǐng)求寄存器IRR中，如果有多個(gè)I/O設(shè)備發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)使多個(gè)位被置為1，則在中斷響應(yīng)期間,8259A接收到第一個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)INTA時(shí)，優(yōu)選電路負(fù)責(zé)將中斷請(qǐng)求寄存器IRR中優(yōu)先權(quán)最高的那一位1送入中斷服務(wù)寄存器ISR中對(duì)應(yīng)位。(6)讀寫邏輯電路

它負(fù)責(zé)把CPU發(fā)來的各種命令字寫入到8259A內(nèi)部寄存器中，或者把8259A內(nèi)部寄存器值，也稱狀態(tài)信息讀出給CPU。CSWRRDA0

讀寫操作PIC(主)PIC（從）0010寫ICW1,OCW2,OCW320H0A0H0011寫ICW2~ICW4,OCW121H0A1H0100讀IRR,ISR,查詢字20H0A0H0101讀IMR21H0A1H(7)控制電路它產(chǎn)生向CPU發(fā)出的中斷信號(hào)INT,并接收CPU發(fā)來的中斷響應(yīng)信號(hào)/INTA。(8)級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器用于多片級(jí)聯(lián)和數(shù)據(jù)緩沖。三、8259A的工作方式1、引入中斷請(qǐng)求(中斷觸發(fā))的方式：①邊沿觸發(fā)方式。以正跳沿向8259A請(qǐng)求中斷。②電平觸發(fā)方式。以高電平申請(qǐng)中斷，但在響應(yīng)中斷后必須及時(shí)清除高電平，以免引起第二次誤中斷。③中斷查詢方式。外設(shè)通過8259A申請(qǐng)中斷，但8259A卻不使用INT信號(hào)向CPU申請(qǐng)中斷，CPU用軟件查詢確定中斷源，并為其服務(wù)。2、連接系統(tǒng)總線的方式在多片級(jí)聯(lián)的大系統(tǒng)中，要求數(shù)據(jù)總線有總線緩沖器。8259A與這種帶總線緩沖器的系統(tǒng)總線連接的方式稱緩沖器方式。

若在小系統(tǒng)中，則8259A不需要總線緩沖器而是將其直接接至數(shù)據(jù)總線。8259A與這種不需總線緩沖器而直接連到系統(tǒng)總線的方式稱非緩沖器方式。3、屏蔽中斷源的方式①通常屏蔽方式。利用操作命令字OCWl，使屏蔽寄存器IMR中的一位或幾位置1來屏蔽一個(gè)或幾個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求。若要開放某二個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求，則將IMR中相應(yīng)的位置0。②特殊屏蔽方式。在某些場(chǎng)合，在執(zhí)行某一個(gè)中斷服務(wù)程序時(shí)，要求允許另一個(gè)優(yōu)先級(jí)比它低的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)，此時(shí)可采用特殊屏蔽方式。它可通過OCW3的D6D5：11來設(shè)定。4、優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的方式①全嵌套方式。在此種方式下中斷優(yōu)先級(jí)按0－7順序進(jìn)行排隊(duì)，并且只允許中斷級(jí)別高的中斷源去中斷中斷級(jí)別低的中斷服務(wù)程序，而不能相反。這是8259A最常用的方式。②特殊全嵌套方式。它和全嵌套方式的不同之處在于，當(dāng)執(zhí)行某一級(jí)中斷服務(wù)程序時(shí)，可響應(yīng)同級(jí)的中斷請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)同級(jí)中斷請(qǐng)求的特殊嵌套。用于多片級(jí)聯(lián)。③優(yōu)先級(jí)自動(dòng)輪換方式。在這種方式下，優(yōu)先級(jí)順序不是固定不變的，一個(gè)設(shè)備受到中斷服務(wù)后，其優(yōu)先級(jí)自動(dòng)降為最低。④優(yōu)先級(jí)指定輪換方式。是由程序指定IR0-IR7中任意一個(gè)為最低優(yōu)先級(jí)，然后再按順序自動(dòng)輪換，決定優(yōu)先級(jí)。5、結(jié)束中斷的處理方式

①自動(dòng)中斷結(jié)束方式。這種方式用在多個(gè)中斷不會(huì)嵌套的系統(tǒng)中。②非自動(dòng)中斷結(jié)束方式。在中斷返回之前，必須發(fā)中斷結(jié)束命令才能將ISR中的當(dāng)前服務(wù)位清除。有兩種形式：a、不指定中斷結(jié)束命令；b、指定中斷結(jié)束命令。四、8259A的初始化1、如何對(duì)8259進(jìn)行初始化？對(duì)8259的初始化是通過CPU對(duì)8259A送控制命令字實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于只占兩個(gè)I/O地址的8259A,CPU對(duì)8259A各寄存器的讀寫是I/O地址和數(shù)據(jù)配合完成的。8259的命令字分為初始化命令字和操作方式命令字兩種，分別有：(1)4個(gè)初始化命令字ICW1、ICW2、ICW3和ICW4(2)3個(gè)操作方式命令字OCW1、OCW2和OCW32、PC機(jī)對(duì)主片8259A各寄存器的選定：(PC機(jī)上的8259A的I/O地址為20H和21H）（1）對(duì)于4個(gè)初始化命令字的選定：

ICW1:0020HA0=0,D4=1 ICW2:0021HA0=1 ICW3:0021HA0=1,ICW1中SNGL(D1)位=0 ICW4:0021HA0=1,ICW1中IC4(D0)位=1

按照ICW1--ICW4的順序?qū)懭耄?）對(duì)于操作方式命令字的選定

OCW1:0021HA0=1 OCW2:0020HA0=0,D3D4=00 OCW3:0020HA0=0,D3D4=10

3、初始化命令字初始化命令字ICW1寫入后，8259A內(nèi)部完成初始化過程：A、使8259A對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)邊沿檢測(cè)電路復(fù)位，以使它在中斷請(qǐng)求信號(hào)由低變高時(shí)，才能產(chǎn)生中斷。B、清除中斷屏蔽寄存器，設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。ICW1IC4SNGL00*1LTIM**A0D7D6D5D4D3D2D1D001不寫ICW4寫ICW401級(jí)聯(lián)，寫ICW3單片，不寫ICW38088/8086不用標(biāo)志位0=邊沿觸發(fā)方式1=電平觸發(fā)方式ICW2D7D6D5D4D3D2D1D0T31A00T7T6T5T400D7D6D5D4D3D2D1D0IR7T7T6T5T4T3111IR6T7T6T5T4T3110IR5T7T6T5T4T3101IR4T7T6T5T4T3100IR3T7T6T5T4T3011IR2T7T6T5T4T3010IR1T7T6T5T4T3001IR0T7T6T5T4T30008259A輸送的中斷類型號(hào)無特征位，跟在ICW1后

S7S6S5S4S3S2S1S0

1ICW3A0D7D6D5D4D3D2D1D0ICW3中斷級(jí)聯(lián)方式的設(shè)置主片

Si表示IRi有中斷請(qǐng)求XXXXXID2ID1ID0

1ICW3A0D7D6D5D4D3D2D1D0從片

從片標(biāo)志碼ICW3在ICW1中D1=1時(shí)有效，緊跟在ICW2后

IR7IR0SP/ENCSA0INTAINTCS0~CS2IR7IR0SP/ENCSA0INTAINTCS0~CS2IR7IR0SP/ENCSA0INTAINTCS0~CS2數(shù)據(jù)總線控制總線地址總線8259主從級(jí)聯(lián)GNDGNDVCC

主片MOVAL，48HOUT21H，AL從片AMOVAL，03H地址A1HOUT0A1H，AL從片BMOVAL，06H地址F1HOUT0F1H，ALICW4PMAEOIM/S10SFNMBUF00A0D7D6D5D4D3D2D1D001選用8085選用808601非自動(dòng)方式自動(dòng)中斷結(jié)束方式0=全嵌套方式1=特殊全嵌套方式=非緩沖方式，此時(shí)若用級(jí)聯(lián)，由SP/EN確定主從設(shè)備。=緩沖方式，本片為從片=緩沖方式，本片為主片01011全嵌套方式：高級(jí)中斷可打斷正在處理的中斷，優(yōu)先處理更高級(jí)的中斷。特殊全嵌套方式：對(duì)于級(jí)聯(lián)方式，主8259A把從同一從8259A來的不同級(jí)別的中斷請(qǐng)求認(rèn)為是同級(jí)的。在8259A級(jí)聯(lián)時(shí)，若主片處于特殊全嵌套方式就允許對(duì)相同級(jí)別的中斷請(qǐng)求開放。

4、操作命令OCW1~OCW3M7M6M5M4M3M2M1M0

1OCW1A0D7D6D5D4D3D2D1D01=屏蔽;0=開放OCW1操作命令設(shè)置中斷屏蔽字,可讀可寫

要使中斷源IR3開放，其余均被屏蔽，其OCWl：llll0111BMOVAL,0F7HOUT21H，AL

RSLEOI

0

0L2L1L0

0

OCW2A0D7D6D5D4D3D2D1D0優(yōu)先級(jí)輪換指定中斷優(yōu)先級(jí)中斷結(jié)束

特征位

中斷等級(jí)編碼OCW2用來設(shè)置中斷結(jié)束方式，中斷排隊(duì)方式OCW2的功能總結(jié)為下表：RSLEOIL2L1L0功能001000不指定EOI命令011L2L1L0指定EOI命令101000在不指定EOI方式中輪換命令100000在自動(dòng)EOI方式中輪換置位命令000000在自動(dòng)EOI方式中輪換復(fù)位命令111L2L1L0

在指定EOI方式中輪換命令110L2L1L0

直接置優(yōu)先級(jí)輪換命令作用：A、非自動(dòng)中斷結(jié)束方式的操作。①不指定的EOI方式：當(dāng)8259A接收到一個(gè)不指定的EOI命令時(shí)，它直接將最高優(yōu)先級(jí)(在被置位的ISR中最高)的ISR位復(fù)位。（適用于全嵌套方式）ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR000100100ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR000100000MOVAL,20HOUT20H,AL②指定的EOI方式：指定出一個(gè)確切的被復(fù)位的ISR位,可以指定8259A的8個(gè)IR等級(jí)中的任何一個(gè)。（適用于非全嵌套方式）ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR000100100ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR000000100MOVAL,65HOUT20H,ALB、中斷排隊(duì)方式的操作(0CW2)

8259有兩種優(yōu)先權(quán)排隊(duì)方式:固定、優(yōu)先權(quán)輪換由OCW2的R控制。當(dāng)R=0,優(yōu)先權(quán)固定（如前）當(dāng)R=1,優(yōu)先權(quán)輪換①不指定的EOI輪換方式ISR7IDR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR00010010076543210ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR00010000043210765MOVAL,0A0HOUT20H,AL②指定的EOI輪換方式ISR7IDR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR00010010076543210ISR7ISR6ISR5ISR4ISR3ISR2ISR1ISR00000010010765432MOVAL,0E5HOUT20H,AL

OCW3：查詢中斷、讀狀態(tài)、特殊屏蔽方式XESMMSMM01PRRRIS

0

OCW3A0D7D6D5D4D3D2D1D0特殊屏蔽允許特殊屏蔽設(shè)置特征位查詢方式讀寄存器允許讀ISR

XESMMSMM01PRRRIS

0

OCW3A00X：無效10：讀IRR11:讀ISR1：查詢8259狀態(tài)字0：不查詢0X：無效10：特殊屏蔽方式復(fù)位11：特殊屏蔽方式置位A、查詢方式：可使CPU處于查詢方式，此時(shí)8259A不向CPU發(fā)INT信號(hào)，CPU可根據(jù)需要隨時(shí)查詢中斷源。I----W2W1W0D7D6D5D4D3D2D1D0申請(qǐng)服務(wù)的最高優(yōu)先權(quán)等級(jí)編碼I=1:有中斷請(qǐng)求I=0:無中斷請(qǐng)求例：對(duì)8259編程，以查詢的方式判斷是否有中斷請(qǐng)求（地址為3A0H，3A1H）

X：MOVAL，00001100BMOVDX，3A0HOUTDX，AL；發(fā)查詢命令

INAL，DXTESTAL，80HJZXB、設(shè)置和撤消特殊屏蔽方式在執(zhí)行高級(jí)中斷服務(wù)程序中，希望開放低級(jí)中斷。方法：先用屏蔽命令（ICW1）將正在服務(wù)的中斷屏蔽，然后置位特定屏蔽方式命令ESMM=1、SMM=1（即OCW3的D6D5=11)。中斷服務(wù)完了，在撤銷屏蔽方式ESMM=1、SMM=0（OCW3的D6D5=10)C、設(shè)置對(duì)8259A內(nèi)部寄存器的讀出命令8259A內(nèi)部的3個(gè)寄存器IRR、ISR、IMR可供CPU讀取。IRR和ISR的讀取由OCW3確定。D0:RIS用于選擇被讀寄存器ISR或IRR。若要讀ISR，則RIS置1;若要讀IRR，則RIS置0。D1:讀寄存器允許，RIS的狀態(tài)僅在RR位為1時(shí)有效

例：對(duì)8259編程，讀取ISR的狀態(tài)（地址為3A0H，3A1H）

MOVAL，00001011BMOVDX，3A0HOUTDX，AL；發(fā)查詢命令

INAL，DX;讀ISR5.48259在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用一、8259編程命令的使用1、兩類編程命令：送初始化命令字ICW和操作命令字OCW2、PC機(jī)中的操作：初始化由系統(tǒng)軟件來做，上電即完成，不允許用戶做初始化編程。用戶在PC機(jī)上開發(fā)中斷程序，不需要設(shè)置ICW，只需使用OCW1和OCW2開放/屏蔽中斷和發(fā)中斷結(jié)束命令。OCW3很少使用。二、8259A的初始化編程ICW1~ICW4：上電后，進(jìn)行初始化，必須嚴(yán)格按順序。OCW1~OCW3：可在任何時(shí)候?qū)懭?，且根?jù)要求單獨(dú)寫某一個(gè)OCW區(qū)分ICW1，OCW1，OCW2，OCW3PC機(jī)上8259的用法①共8級(jí)向量中斷，因?yàn)槭遣捎脝纹绞剑蔆AS2~CASo不用，SP／EN接+5V。②端口地址在020H-03F范圍內(nèi)，實(shí)際使用020H和021H兩個(gè)端口。③8個(gè)中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)IR0~IR7均為邊沿觸發(fā)。④采用完全嵌套方式，0級(jí)為最高優(yōu)先級(jí)，7級(jí)為最低優(yōu)先級(jí)。⑤設(shè)定0級(jí)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)中斷號(hào)為8，1級(jí)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)中斷號(hào)為9，依次類推，直到7級(jí)請(qǐng)求中斷號(hào)為0FH

IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7T/C0計(jì)時(shí)中斷鍵盤控制器中斷保留串行口2串行口1硬盤軟盤并行口1INTAINT主片口地址：20H21H單片INTRINTARDWRSP/EN+5V初始化編程INTA00EQU020H；8259A端口0INTA01EQU021H；8259A端口1MOVAL，13H；ICW1：邊沿觸發(fā)、單片、 ；要ICW4OUTINTA00，ALMOVAL，8；ICW2：中斷號(hào)的高5位OUTINTA01，

ALMOVAL,1;ICW4：全嵌套/16位機(jī)/非自動(dòng)結(jié)束OUTINTA01，

AL286以上PC機(jī)中8259的使用①共15級(jí)向量中斷，采用兩片級(jí)連，故CAS2～CAS0作互連線，從片的INT直接連到主片的IR2上。②端口地址，主片在020H～03F范圍內(nèi)，實(shí)際使用020H和021H。從片在0A0～0BFH范圍，實(shí)際使用0A0H,0A1H兩個(gè)端口。③主、從片的中斷請(qǐng)求信號(hào)均采用邊沿觸發(fā)。④采用完全嵌套方式，優(yōu)先級(jí)的排列次序?yàn)?級(jí)最高，依次為1級(jí)，8-15級(jí)，然后是3-7級(jí)。⑤采用非緩沖方式，主片的SP／EN端接+5V，從片SP／EN端接地。⑥設(shè)定0級(jí)-7級(jí)對(duì)應(yīng)主片的中斷號(hào)為8H－OFH，8級(jí)－15級(jí)對(duì)應(yīng)從片的中斷號(hào)為70H－77H。

T/C0計(jì)時(shí)中斷鍵盤控制器中斷級(jí)聯(lián)中斷串行口2串行口1并行口2軟盤控制器并行口108090A0B0C0D0E0F

IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR77071727374757677INTAINTAINTAINTINTINTR主片從片口地址：20H21H口地址：A0HA1H雙片IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7SP/ENSP/EN+5VGND初始化編程系統(tǒng)上電期間，分別對(duì)8259A的主片和從片進(jìn)行初始化的程序段如下：；初始化8259A主片

MOVAL，11H；ICW1:邊沿觸發(fā),多片,要ICW4 OUT20H，AL JMPSHORT$+2 MOVAL,8；ICW2:中斷類型號(hào)高5位

OUT21H,AL JMPSHORT$+2MOVAL,04H;主片的IR2接從片(S＝1) OUT21H,AL JMPSHORT$+2

MOVAL，01H；ICW4：非緩沖，全嵌套 ；

16位的CPU，非自動(dòng)結(jié)束

OUT21H，AL；初始化8259A從片

MOVAL，11H；ICW1：邊沿觸發(fā),多片,要ICW4OUT0a0H,ALJMPSHORT$+2MOVAL，70H；ICW2：中斷號(hào)的高5位

OUT0a1H，ALJMPSHORT$+2MOVAL,02H;ICW3：從片接主片的IR2OUT0a1H，ALJMPSHORT$+2MOVAL，01H;ICW4：非緩沖，全嵌套，16 ;位的CPU，非自動(dòng)結(jié)束

OUT0a1H，AL

作業(yè)1假如某中斷類型號(hào)為20，中斷服務(wù)程序?yàn)镮NT_PROC,完成中斷服務(wù)入口的裝填。作業(yè)2描述8259級(jí)聯(lián)方式下中斷響應(yīng)過程。作業(yè)3描述由中斷類型號(hào)得到中斷服務(wù)程序入口的過程。作業(yè)4：給定SP＝0100H、SS=0500H、PSW=0240H,在存儲(chǔ)單元中已有內(nèi)容為（00024H）＝0060H,（00026H）=1000H,在段地址為0800H及偏移地址為00A0H的單元中，有一條中斷指令I(lǐng)NT9。試問執(zhí)行INT9指令后，SS、SP、IP、PSW的內(nèi)容是什么？棧頂?shù)娜齻€(gè)字是什么？在PC系統(tǒng)中編寫一個(gè)在PC上運(yùn)行的中斷處理程序，對(duì)輸入到IRQ7引腳的中斷請(qǐng)求次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并在屏幕上顯示，計(jì)滿8次后返回DOS操作系統(tǒng)。

MOVAH，25HMOVAL,0FHMOVDX，SEGCNT MOVDS，DXMOVDX，OFFSETCNT INT21HINAL,21HANDAL,01111111BOUT21H,AMOVDL,31HAGAIN：STIHLTINCDLCMPDL,39HJNZAGAINMOVAX,4C00HINT21H

CNTPROCPUSHAXMOVAH,02HINT21HMOVAL，67HOUT20H，ALPOPAX

STIRETICNTENDP第六章存儲(chǔ)器接口6.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器6.2存儲(chǔ)器接口技術(shù)6.3主存儲(chǔ)器接口

一、存儲(chǔ)器分類按用途分類存儲(chǔ)器6.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器（主存）：用來存放當(dāng)前運(yùn)行的程序數(shù)據(jù)外存儲(chǔ)器（輔存）：存放暫時(shí)不運(yùn)行的程序數(shù)據(jù)主存：速度快，容量小，價(jià)格高輔存：速度慢，容量大，價(jià)格低

按存儲(chǔ)介質(zhì)分類存儲(chǔ)器光存儲(chǔ)器光盤磁表面存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟磁盤硬磁盤盒式錄音帶ROMRAM可編程PROM掩膜ROMPROMEPROMEAROM雙極型MOS型動(dòng)態(tài)RAM靜態(tài)RAM

ROM只讀存儲(chǔ)器只能讀，不能寫，斷電后信息不會(huì)丟失，屬非易性存儲(chǔ)器1、掩膜ROM：由生產(chǎn)廠商用掩膜技術(shù)將程序?qū)懭肫渲?，適用于大批量生產(chǎn)2、可編程ROM（PROM或OTP）：由用戶自行寫入程序，一旦寫入，不能修改，適用于小批量生產(chǎn)3、可擦除可編程ROM（EPROM）：可由用戶自行寫入寫入后，可用紫外線光照擦除重新寫新的程序，適用于科研4、電可擦除ROM（EEPROM）：可用電信號(hào)擦除和重新寫入的存儲(chǔ)器，適用于斷電保護(hù)5、閃存(FlashMemory)電可擦除,反復(fù)使用,速度塊,靈活性好,集RAM和EEPROM優(yōu)點(diǎn)

RAM隨機(jī)存取存儲(chǔ)器既能讀，又能寫，斷電后信息會(huì)丟失，屬易失性存儲(chǔ)器RAM用于存放各種現(xiàn)場(chǎng)的輸入輸出程序，數(shù)據(jù)，中間結(jié)果1、靜態(tài)RAM（SRAM）：利用半導(dǎo)體觸發(fā)器兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)表示0或1

雙極型的SRAM：用晶體管觸發(fā)器作為記憶單元

MOS管的SRAM：由6個(gè)MOS管作為記憶單元雙極型速度快，MOS管速度慢，不需要刷新2、動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）：利用MOS管的柵極電容保存信息，即電荷的多少表示0和1。動(dòng)態(tài)RAM需要進(jìn)行刷新操作3、幾種新型的存儲(chǔ)器FIFO存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、雙端口RAM（1）FIFO存儲(chǔ)器的特點(diǎn)A、FIFO存儲(chǔ)器(FistInFirstOutMemory)是一個(gè)有兩個(gè)端口(輸入口和輸出口)，并按先進(jìn)先出的順序來暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。B、輸入口和輸出口的工作彼此是獨(dú)立的。也就是說，只要當(dāng)前存放在FIFO中的數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)少于FIFO的容量，那么就可以繼續(xù)向FIFO中寫入數(shù)據(jù)存滿數(shù)據(jù)的時(shí)候,它會(huì)阻止繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)。同樣,只要FIFO內(nèi)部還存有數(shù)據(jù),那么就可以繼續(xù)從FIFO中讀出數(shù)據(jù)，當(dāng)FIFO中所有的數(shù)據(jù)被讀完時(shí),它就會(huì)禁止繼續(xù)讀出數(shù)據(jù)。（2）閃速存儲(chǔ)器的特點(diǎn)：A、閃速存儲(chǔ)器(FlashMemory)，一種新型的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，它具有可靠的非易失性、電擦除性以及低成本特性。B、可直接執(zhí)行，對(duì)于需要實(shí)施代碼或數(shù)據(jù)更新的嵌入性應(yīng)用是一種理想的存儲(chǔ)器。C、它在固有性能和成本方面有較明顯的優(yōu)勢(shì)。D、與EPROM只能通過紫光線照射實(shí)施擦除的特點(diǎn)不同，閃速存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電擦除，閃速存儲(chǔ)器的擦除功能可迅速清除整個(gè)器件中所有內(nèi)容。E、從功能上講,由于其隨機(jī)存取的特點(diǎn)閃速存儲(chǔ)器也可看作是一種非易失的RAM。兼E2PROM與RAM的特點(diǎn)于一身，同時(shí)又優(yōu)于E2PROM和RAM。F、經(jīng)濟(jì)的高密度，Intel的1M位閃速存儲(chǔ)器的成本按每位計(jì)要比靜態(tài)RAM低一半以上(不包括靜態(tài)RAM電池的額外花費(fèi)和占用空間)。（3）雙端口RAM

在數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制等微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常采用多個(gè)CPU并行工作的方式，即兩個(gè)(或多個(gè))CPU同時(shí)工作,處理不同的任務(wù)，這樣，利用CMOS/BiCMOS技術(shù),許多廠家生產(chǎn)了多端口RAM產(chǎn)品,如雙端口、四端口的單片RAM器件等。特點(diǎn)：A、雙端口RAM的兩個(gè)端口被分別獨(dú)立地控制，即它們的控制信號(hào)、地址I/O引線都是彼此獨(dú)立的，通過這兩個(gè)完全獨(dú)立的端口,可以分別對(duì)任何一個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀寫操作。B、可進(jìn)行數(shù)據(jù)總線寬度擴(kuò)展，可完全異步操作C、廣泛應(yīng)用在多數(shù)據(jù)總線或多處理器系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。D、控制邏輯簡單，每個(gè)處理器都可以完全獨(dú)立地把雙端口RAM看作是本地RAM一樣進(jìn)行訪問，不僅方便了軟件設(shè)計(jì),還大大地提高了系統(tǒng)的工作效率。

二、存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)1、存儲(chǔ)容量：一個(gè)基本存儲(chǔ)器能匯集的最大信息量存儲(chǔ)器的容量=地址寄存器的編址數(shù)*存儲(chǔ)字的位數(shù)2、存儲(chǔ)速度存取時(shí)間TA：從存儲(chǔ)器接到讀或?qū)懨畹綇拇鎯?chǔ)器讀出或?qū)懭氲臅r(shí)間稱為存儲(chǔ)時(shí)間存儲(chǔ)周期TM：兩個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)操作之間的最小時(shí)間間隔3、價(jià)格：存儲(chǔ)器的價(jià)格正比于容量，反比于存儲(chǔ)時(shí)間4、存儲(chǔ)器的可靠性MTBF越大，可靠性越高三、存儲(chǔ)芯片組成1.存儲(chǔ)體：大量記憶二進(jìn)制信息的存儲(chǔ)單元有規(guī)則的結(jié)合。排列方式可分為字結(jié)構(gòu)方式和位結(jié)構(gòu)方式。（1）字結(jié)構(gòu)方式：是指將芯片上所有存儲(chǔ)元排列成不同的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元一個(gè)字，每個(gè)字的各位在同一個(gè)芯片內(nèi)。例如1KX8位的芯片。（2）位結(jié)構(gòu)方式：是指將芯片上所有存儲(chǔ)元排列成不同的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元一位，即將所有存儲(chǔ)元列成不同字的同一位，例如8KXl位的芯片。

大量芯片采用兩種方式相結(jié)合，例如2KX4

2.地址譯碼器：接受地址信息經(jīng)譯碼選中相應(yīng)單元地址譯碼3.讀寫控制電路：接受CPU控制信息，決定存儲(chǔ)器操作控制4.數(shù)據(jù)緩沖器：寄存來自CPU的寫入數(shù)據(jù)或存儲(chǔ)體內(nèi)讀出數(shù)據(jù)

片選信號(hào)：表示存儲(chǔ)器是否工作讀信號(hào)：表示存儲(chǔ)器的操作為讀操作寫操作：表示存儲(chǔ)器的操作為寫操作一唯譯碼：每一字選線選中存儲(chǔ)單元二唯譯碼：X，Y譯碼，X，Y相交處選中一單元6.2存儲(chǔ)器接口技術(shù)存儲(chǔ)器接口中應(yīng)考慮的幾個(gè)問題存儲(chǔ)器與CPU的時(shí)序問題CPU總線負(fù)載能力存儲(chǔ)器芯片的選擇一、存儲(chǔ)器接口中應(yīng)考慮的問題1、存儲(chǔ)器與CPU的時(shí)序配合幾個(gè)問題：（1）什么是總線周期？（2）什么是時(shí)鐘周期？（3）如何實(shí)現(xiàn)二者之間的時(shí)序配合？（4）設(shè)計(jì)產(chǎn)生等待信號(hào)電路應(yīng)注意那些問題2、CPU總線負(fù)載能力3、存儲(chǔ)器芯片的選用二、存儲(chǔ)器地址譯碼方法1、什么是尋址？存儲(chǔ)器與CPU地址總線連接時(shí)，要根據(jù)內(nèi)存地址分配連接，以實(shí)現(xiàn)CPU在某一時(shí)刻只能唯一選中某一個(gè)內(nèi)存地址單元，稱為尋址。2、如何完成尋址功能？要完成尋址功能必須具備兩種選擇：（1）片選：即首先要從眾多存儲(chǔ)器中，選中要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪骋淮鎯?chǔ)器芯片，稱為片選。一般由接口電路中的端口譯碼產(chǎn)生。（2）字選：然后從該芯片內(nèi)選擇出某一存儲(chǔ)單元，稱為字選。由存儲(chǔ)器內(nèi)部的譯碼電路完成。3、片選控制的譯碼方法常用方法有：線選法、全譯碼法、部分譯碼法、混合譯碼法等。

（1）線選法:用高位地址直接作為存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào),每一根選通一塊芯片，這種方法稱線選法。例：假定某微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量為4KB，CPU尋址空間為64KB(即地址總線為16位)，芯片容量為1KB(即片內(nèi)地址為10位)。

1KBCS11KBCS11KBCS11KBCS1A10A11A12A13A0~A9

第一塊芯片A10為1時(shí)選中第二塊芯片A11為1時(shí)選中第三塊芯片A12為1時(shí)選中第四塊芯片A13為1時(shí)選中適用：存儲(chǔ)器容量不大，所使用的存儲(chǔ)芯片數(shù)量不多，而CPU尋址空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于存儲(chǔ)器容量時(shí)的場(chǎng)合。線選法特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是連線簡單，片選控制無需專門的譯碼電路。兩個(gè)缺點(diǎn)，一是導(dǎo)至地址重疊，二是整個(gè)存儲(chǔ)器地址分布不連續(xù)，使可尋址范圍減小。給編程帶來麻煩。

用A13或A14作片選A0~A12A0~A12A0~A12A0~A12CS6264CS6264(A14)A13M/IOD0~D7D0~D7D0~D7D0~D7

用A13作片選，其地址分布1#2#1#2#00000H~01FFFH02000H~03FFFH04000H~05FFFH06000H~07FFFH

用A14作片選，其地址分布1#1#2#2#00000H~01FFFH02000H~03FFFH04000H~05FFFH06000H~07FFFH

(2)全地址譯碼:除了將低位地址總線直接與各芯片的地址線相連接之外，其余高位地址總線全部經(jīng)譯碼后作為各芯片的片選信號(hào)。例:CPU地址總線為16位,存儲(chǔ)芯片容量為8KB,采用全地址譯碼設(shè)計(jì)64KB存儲(chǔ)器

8KBCS8KBCS8KBCSY0Y1Y73:8譯碼器A13~A15A0~A12（1）（2）（8）

特點(diǎn)：全譯碼法可以提供對(duì)全部存儲(chǔ)空間的尋址能力，存儲(chǔ)器的地址是連續(xù)且唯一確定的，即無地址間斷和地址重疊現(xiàn)象。電路較復(fù)雜，特別是地址范圍較大時(shí)

(3)部分地址譯碼:是將高位地址線中的一部分進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生片選信號(hào)。例：CPU地址總線為16位，存儲(chǔ)器由4片容量為8KB的芯片構(gòu)成，采用部分譯碼法進(jìn)行地址譯碼

8KBCS8KBCS8KBCSY0Y1Y32:4譯碼器A13~A14A0~A12（1）（2）（4）A15空閑

雖然仍有地址重疊現(xiàn)象,但不會(huì)出現(xiàn)兩塊芯片地址同時(shí)選中。在大地址空間設(shè)計(jì)小容量存儲(chǔ)器，常采用這種方式，電路簡單。

(4)混合地址譯碼:一部分采用部分譯碼,一部分采用線選譯碼例：當(dāng)CPU地址總線為16位，存儲(chǔ)器由10片容量為2KB的芯片構(gòu)成，使用混合譯碼法實(shí)現(xiàn)地址譯碼

2KBCS(1)2KBCS(2)2KBCS(8)2KBCS(9)2KBCS(10)Y0Y1Y73-8譯碼器A11~A13A14A15A0~A10

特點(diǎn)：該方法將用于片選控制的高位地址分為兩組，其中一組的地址(通常為較低位)采用部分譯碼法，經(jīng)譯碼后的每一個(gè)輸出作為一塊芯片的片選信號(hào)；另一組地址(通常為較高位)則采用線選法，每一位地址線作為一塊芯片均片選信號(hào)。4、地址譯碼電路的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器地址譯碼電路的設(shè)計(jì)一般遵循如下步驟：①根據(jù)系統(tǒng)中實(shí)際存儲(chǔ)器容量，確定存儲(chǔ)器在整個(gè)尋址空間中的位置；②根據(jù)所選用存儲(chǔ)芯片的容量，畫出地址分配圖或列出地址分配表；③根據(jù)地址分配圖或分配表確定譯碼方法并畫出相應(yīng)的地址位圖；④選用合適器件，畫出譯碼電路圖。

某系統(tǒng)地址總線為16位,實(shí)際存儲(chǔ)器容量為16KB,ROM區(qū)和RAM區(qū)各占8KB,其中ROM區(qū)采用容量為2KB的EPROM芯片,RAM區(qū)采用容量為1KB的靜態(tài)芯片,設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器的地址譯碼電路.

選片確定芯片數(shù)目EPROM2KB4片,RAM1KB8片確定各芯片的地址芯片號(hào)類型容量地址范圍1ROM2KB0000~07FFH2ROM2KB0800~0FFFH3ROM2KB1000~17FFH4ROM2KB1800~1FFFH

芯片號(hào)類型和容量地址范圍1RAM1KB2000~23FFH2RAM1KB2400~27FFH3RAM1KB2800~2BFFH4RAM1KB2C00~2FFFH5RAM1KB3000~33FFH6RAM1KB3400~37FFH7RAM1KB3800~3BFFH8RAM1KB3C00~3FFFH

≥1≥1≥1≥1≥1≥1≥1≥11ABCG2AG2BG1A14A15+5VA11A12A13A10(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)去4片EPROM去8片RAMY0Y774LS138

存儲(chǔ)器與控制總線、數(shù)據(jù)總線的連接存儲(chǔ)器與控制總線的連接用CPU的讀、寫信號(hào)控制存儲(chǔ)器的讀、寫存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)線連接根據(jù)CPU的數(shù)據(jù)線的寬度和選用的存儲(chǔ)器的寬度決定幾個(gè)存儲(chǔ)器同時(shí)工作6.3主存儲(chǔ)器接口主存儲(chǔ)器的類型不同，則接口不同。以EPROM、SRAM、DRAM為例分別介紹。一、EPROM與CPU的接口EPROM的實(shí)例276427162K*8地址線A0~A1213根27324K*8數(shù)據(jù)線D0~D78根27648K*8片選CS2712816K*8讀允許OE2725632K*8編程脈沖PGM2751264K*8編程電壓VPP

電源電壓VCC

2764的工作模式信號(hào)VCCVPPCEOEPGMD7~D0讀方式+5V+5V低低低輸出編程方式+5V+25V高高正脈沖輸入校驗(yàn)方式+5V+25V低低低輸出備用方式+5V+5V無關(guān)無關(guān)高高阻未選中+5V+5