第九章中斷控制器及DMA控制器

第九章中斷控制器及DMA控制器

中斷的概念可編程中斷控制器Intel8259ADMA控制器9.1中斷的概念

9.1.1中斷源

中斷源:引起中斷的條件。PC機(jī)的中斷源通常有以下幾種:1.輸入、輸出設(shè)備

2.實(shí)時(shí)時(shí)鐘

3.故障源

4.為程序調(diào)試而設(shè)置中斷源

中斷是指計(jì)算機(jī)的CPU在執(zhí)行主程序時(shí)，收到了外部的或內(nèi)部的中斷請(qǐng)求，因而暫時(shí)中止主程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段預(yù)先編制好的中斷服務(wù)程序來處理這一中斷請(qǐng)求，待處理完畢之后，又返回主程序接著被中斷處繼續(xù)執(zhí)行，這樣的一個(gè)過程就稱為中斷。NMIINTR中斷邏輯軟件中斷指令溢出中斷除法錯(cuò)單步中斷非屏蔽中斷請(qǐng)求中斷控制器8259APIC8086/8088CPU內(nèi)部邏輯斷點(diǎn)中斷可屏蔽中斷請(qǐng)求n430128086/8088中斷源類型：┇┇00000H003FFH9.1.2中斷方式工作的優(yōu)點(diǎn)

1.并行操作2.實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理9.1.3中斷系統(tǒng)應(yīng)具有的功能

1.能夠?qū)崿F(xiàn)中斷及返回

(１)CPU中斷允許控制：執(zhí)行指令STI置IF=1

（２）斷點(diǎn)自動(dòng)保護(hù)：自動(dòng)保護(hù)斷點(diǎn)處的程序地址（３）自動(dòng)地轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序：

CPU能夠提供中斷處理程序的入口地址，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序進(jìn)行中斷處理。（４）正確地返回原程序：自動(dòng)恢復(fù)斷點(diǎn)，轉(zhuǎn)原程序。

2.實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)對(duì)多個(gè)中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)任務(wù)的輕重緩急，確定一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),級(jí)別高的中斷請(qǐng)求先被響應(yīng)。

3.中斷嵌套當(dāng)CPU響應(yīng)某一中斷請(qǐng)求時(shí)，出現(xiàn)級(jí)別更高的中斷申請(qǐng)，允許高級(jí)別的中斷請(qǐng)求中斷正在執(zhí)行的低級(jí)別中斷處理，CPU為高級(jí)中斷服務(wù)。9.2可編程中斷控制器Intel8259A

特點(diǎn)：協(xié)助CPU實(shí)現(xiàn)對(duì)外部中斷請(qǐng)求的管理具有優(yōu)先級(jí)排隊(duì)和向CPU發(fā)中斷的功能能管理8個(gè)外部中斷源采用級(jí)聯(lián)方式，可擴(kuò)展8片8259A構(gòu)成64級(jí)主從式中斷系統(tǒng)?？梢杂卸喾N功能和工作的方式9.2.18259A的引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、引腳功能

D0～D7

數(shù)據(jù)線，雙向,與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。/WR

寫控制信號(hào)輸入端，低電平有效。/RD

讀控制信號(hào)輸入端，低電平有效。/CS

片選輸入端，低電平有效。A0

地址線輸入端,提供奇地址和偶地址，用于選擇內(nèi)部寄存器。PC機(jī)8259的兩個(gè)端口地址為：20H，21H。IR0∽IR78級(jí)中斷申請(qǐng)輸入端,上升沿或高電平觸發(fā)有效。INT

中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出端/INTA

中斷響應(yīng)信號(hào)輸入端。CPU在中斷響應(yīng)后，向8259A連續(xù)發(fā)兩個(gè)中斷響應(yīng)脈沖。/SP//EN

級(jí)連／緩沖允許信號(hào)線。在級(jí)連工作方式中，該端信號(hào)方向?yàn)檩斎?，若輸入高電平則本片為“主”8259A，若輸入低電平則本片為“從”8259A。在緩沖器工作方式中，該端信號(hào)方向?yàn)檩敵?，輸出為允許緩沖器選通信號(hào)；但在此方式下，該端不能用于表示主從關(guān)系，而由ICW4中的M/S位來設(shè)置主從關(guān)系。CAS0～CAS2

級(jí)聯(lián)控制信號(hào)。對(duì)于“主”8259A，CAS0～CAS2為輸出信號(hào)，對(duì)于“從”8259A，CAS0～CAS2

為輸入信號(hào)。二、8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)1．中斷請(qǐng)求寄存器（IRR）用于接收8位由外部引腳IR0-IR7輸入的中斷請(qǐng)求。當(dāng)IRi端由高電平或上升沿觸發(fā)時(shí)，IRRi位置“1”，沒有中斷申請(qǐng)的端，與IRR對(duì)應(yīng)位清“0”。2．中斷服務(wù)寄存器（ISR）用來記錄正在服務(wù)中的所有中斷請(qǐng)求。當(dāng)IRi中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，ISR中相應(yīng)位ISRi被置“1”，并將一直保持到該級(jí)中斷處理過程結(jié)束或處理過程中被清除為止。在多重中斷時(shí)，ISR中可能有多位同時(shí)被置“1”。3．中斷屏蔽寄存器（IMR）用來屏蔽已被鎖存在IRR中的任何一個(gè)中斷請(qǐng)求。對(duì)所有要屏蔽的中斷請(qǐng)求線，IMR相應(yīng)位置“1”，即請(qǐng)求不能進(jìn)入PR去判優(yōu)。4．優(yōu)先級(jí)判別器（PR）用于判別已進(jìn)入IRR中的各中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)別，或與ISR中正在服務(wù)的中斷比較優(yōu)先級(jí)。由PR決定是否響應(yīng)當(dāng)前IRR請(qǐng)求級(jí)。若PR判定出新進(jìn)入的中斷請(qǐng)求比當(dāng)前鎖存在ISR中的中斷請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)為高時(shí)，則通過邏輯使8259A的INT輸出端為“1”，從而向CPU發(fā)出一個(gè)新的中斷請(qǐng)求。9.2.28088/8086的外部中斷響應(yīng)過程

一、8088/8086與中斷有關(guān)的引腳功能

1．非可屏蔽中斷申請(qǐng)輸入端NMI

NMI不受中斷允許標(biāo)志位IF的控制。只要NMI端有中斷請(qǐng)求，CPU就在當(dāng)前指令執(zhí)行結(jié)束后立即響應(yīng)。常用于緊急故障處理或緊迫事件的處理。

2．可屏蔽中斷申請(qǐng)輸入端INTR

INTR受中斷標(biāo)志位IF狀態(tài)的控制，當(dāng)CPU執(zhí)行開中斷指令STI（IF=1）時(shí)，CPU接受外部中斷請(qǐng)求。當(dāng)CPU執(zhí)行關(guān)中斷指令CLI（IF=0）時(shí)，CPU不接受外部的中斷請(qǐng)求，即屏蔽所有外部硬件的中斷請(qǐng)求。

3．可屏蔽中斷響應(yīng)輸出端/INTA

CPU中斷響應(yīng)頭兩個(gè)總線周期中，/INTA輸出兩個(gè)響應(yīng)負(fù)脈沖。第一個(gè)負(fù)脈沖通知外設(shè)（8259）中斷得到允許，清相應(yīng)的IRR位，置相應(yīng)的ISR位；第二個(gè)負(fù)脈沖，控制外設(shè)（8259）接口向數(shù)據(jù)總線送中斷類型碼n。對(duì)于可屏蔽的外部中斷INTR，中斷類型號(hào)則由8259提供。8259的中斷類型號(hào)用輸出指令寫入中斷類型號(hào)寄存器中，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，發(fā)第二個(gè)脈沖時(shí),將中斷類型號(hào)寄存器中的n送到數(shù)據(jù)總線，此時(shí)CPU讀數(shù)據(jù)總線，而獲得該中斷類型號(hào)。

二、外部中斷過程

1．當(dāng)一條或幾條中斷請(qǐng)求線（IR0∽IR7）變成高電平或上沿脈沖時(shí)，則使IRR相應(yīng)位置“1”。2．可用IMR對(duì)IRR進(jìn)行屏蔽，但至少有一位是中斷允許的。中斷請(qǐng)求狀態(tài)通過優(yōu)先級(jí)電路PR分析，把當(dāng)前未屏蔽的最高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求從INT輸出，送至CPU的INTR。3．若CPU是處于開中斷狀態(tài)，中斷允許標(biāo)志IF＝1，則在CPU執(zhí)行完當(dāng)前指令后，就可以響應(yīng)中斷，8086CPU將從端向8259A的端回送兩個(gè)負(fù)脈沖。4．8259A在收到CPU的第1個(gè)中斷響應(yīng)脈沖后，將ISR中的中斷優(yōu)先級(jí)最高的那一個(gè)位置“1”，而將IRR的相應(yīng)位復(fù)位成“0”。5．8259A在收到第2個(gè)脈沖后，將把對(duì)應(yīng)的中斷類型號(hào)n送到數(shù)據(jù)線，CPU自動(dòng)讀入數(shù)據(jù)線得到中斷類型號(hào)n。6.CPU自動(dòng)地將標(biāo)志位寄存器FLAGS內(nèi)容入棧，并清標(biāo)志位IF和TF為零，關(guān)閉可屏蔽中斷和禁止單步中斷。7.把當(dāng)前CS及IP的內(nèi)容（斷點(diǎn)地址）入棧：

SPSP-2，（SP）CS；SPSP-2,(SP)IP，8.CPU根據(jù)中斷類型號(hào)n，指向中斷矢量表4n地址處，從矢量表中取出中斷處理程序的段地址值和偏移值送入CS和IP中，轉(zhuǎn)入中斷處理程序執(zhí)行：

IP（4n+1,4n）,CS(4n+3,4n+2)IPLIPHCSLCSHFLAGLFLAGHSPIPLIPHCSLCSHFLAGLFLAGHSPIPCSFLAG中斷返回后

9.發(fā)中斷響應(yīng)結(jié)束命令若在自動(dòng)結(jié)束中斷（AEOI）方式下，8259A在第2個(gè)INTA脈沖結(jié)束時(shí)，將正在服務(wù)中斷的ISR中的對(duì)相位自行復(fù)位成“0”；若是非自動(dòng)結(jié)束中斷方式（EOI），則該位的“1”狀態(tài)將一直保持到中斷過程結(jié)束，由CPU發(fā)EOI命令才能復(fù)位成“0”。10.在中斷處理程序中應(yīng)有一個(gè)開中斷指令STI，使IF＝1，以準(zhǔn)備接收新的中斷。若開中斷指令STI放在中斷服務(wù)程序的開始處，則可以實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。11.中斷處理程序完成后，執(zhí)行IRET:IP←(SP),SP←SP+2,CS←(SP),SP←SP+2,Flags←(SP),SP←SP+29.2.38259A中斷管理方式一、中斷觸發(fā)方式1．電平觸發(fā)方式

當(dāng)IR0∽IR7出現(xiàn)高電平時(shí)，表示有中斷請(qǐng)求。高電平要持續(xù)到8259A收到第一個(gè)中斷響應(yīng)脈沖之前。當(dāng)中斷服務(wù)結(jié)束，ISR的對(duì)應(yīng)位被清0之前，IRi的高電平必須撤消，否則可能引起第二次中斷。2.邊沿觸發(fā)方式

IR0∽IR7出現(xiàn)低電平到高電平的躍變，表示有中斷請(qǐng)求。在CPU響應(yīng)中斷，8259A收到第一個(gè)中斷響應(yīng)脈沖之前，同一個(gè)輸入端不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)第二次躍變，否則第一次中斷請(qǐng)求可能被丟失。二、中斷屏蔽方式1．常規(guī)屏蔽方式將中斷屏蔽寄存器的某一位置1，即可屏蔽相應(yīng)級(jí)別的中斷請(qǐng)求。

常規(guī)屏蔽方式，當(dāng)一個(gè)中斷被響應(yīng)時(shí)，禁止同級(jí)和較低級(jí)別的中斷請(qǐng)求。若開放同級(jí)和較低級(jí)別的中斷請(qǐng)求,則要將屏蔽寄存器中本級(jí)中斷的對(duì)應(yīng)位置“1”，但這樣不會(huì)屏蔽中斷服務(wù)寄存器中的本級(jí)標(biāo)志位，8259A還會(huì)據(jù)此禁止優(yōu)先級(jí)別比它低的中斷請(qǐng)求。2．特殊屏蔽方式特殊屏蔽的功能：當(dāng)屏蔽寄存器中本級(jí)中斷的對(duì)應(yīng)位置“1”，會(huì)同時(shí)屏蔽中斷服務(wù)寄存器中的本級(jí)標(biāo)志位，真正開放了較低級(jí)別的中斷。

一、嵌套中斷方式

1．完全嵌套方式

完全嵌套簡(jiǎn)稱全嵌套方式，在這種方式下，中斷請(qǐng)求按IR0到IR7處理，其中IR0中斷的優(yōu)先級(jí)最高，IR7的優(yōu)先級(jí)最低。在全嵌套方式下，只允許高一級(jí)中斷進(jìn)入嵌套，在低級(jí)中斷服務(wù)程序中能響應(yīng)高一級(jí)中斷，不允許低級(jí)中斷和同級(jí)中斷進(jìn)入嵌套。

2．特殊全嵌套方式

本方式，主要用于多片8259A系統(tǒng)中的主片8259A。因?yàn)橹髌哪硞€(gè)中斷請(qǐng)求輸入引腳要接另一從片8259A的中斷請(qǐng)求輸出瑞，而一個(gè)從片8259A又接8個(gè)外部中斷源，對(duì)于主片8259A的輸入端而言，從片輸入引腳是同一級(jí)，但對(duì)于從片8259A的8個(gè)輸入端而言是不同級(jí)的，特殊嵌套方式，使從片8259A的各個(gè)中斷輸入端的高一級(jí)中斷能夠進(jìn)入低級(jí)中斷的嵌套。D.主8259AIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7一般嵌套方式：從片的INT被主片封鎖，故更高級(jí)別的IR0-IR2中斷也無法得到響應(yīng)特殊嵌套方式：因主片不封鎖從片的INT，故級(jí)別高的IR0-IR2中斷可以得到響應(yīng)。(但I(xiàn)R3-IR7仍被本從片封鎖)C.假定IR3發(fā)生中斷,并獲得服務(wù)一般嵌套方式：IR4的中斷被服務(wù)時(shí)，這些中斷將被封鎖。B.特殊嵌套方式：IR4的中斷被服務(wù)時(shí)，只封鎖IR5-IR7。A.INTE.從8259AINTIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7一般全嵌套方式與特殊全嵌套方式的區(qū)別

去CPU

主片為特殊全嵌套方式：

當(dāng)處理一級(jí)中斷時(shí)，如果有同級(jí)的中斷請(qǐng)求，也會(huì)給予響應(yīng)。

否則：當(dāng)從片有中斷請(qǐng)求，若主片是普通全嵌套方式，則會(huì)屏蔽從片上它優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求。因?yàn)閺钠系?個(gè)IRi變成了主片的同一級(jí)。

而特殊全嵌套方式，對(duì)來自同一從片的較高優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求不會(huì)屏蔽。四、中斷優(yōu)先級(jí)管理方式1．固定優(yōu)先級(jí)方式（1）IR0∽IR7的優(yōu)先級(jí)固定，IR0為最高級(jí)，IR1次之，IR7為最低級(jí)。（2）CPU響應(yīng)某一級(jí)中斷時(shí)，8259A將ISR中與該中斷源對(duì)應(yīng)的位置1，并自動(dòng)禁止同級(jí)和較低級(jí)的中斷請(qǐng)求。2．優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式

IR0∽IR7的中斷級(jí)別不是固定的。當(dāng)任一中斷服務(wù)程序結(jié)束后，該中斷源就自動(dòng)降為最低級(jí)，而原先比它低一級(jí)的中斷源自動(dòng)升為最高級(jí)

IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7初始

高

低

五、中斷結(jié)束方式（EOI）在對(duì)IRi中斷源的中斷服務(wù)結(jié)束時(shí)，把ISR寄存器中斷服務(wù)標(biāo)志位ISRi清0的方式：1．自動(dòng)EOI方式自動(dòng)中斷結(jié)束方式的功能是：8259A在收到第2個(gè)中斷響應(yīng)(/INTA)信號(hào)之后，自動(dòng)把ISR中置1的最高優(yōu)先級(jí)服務(wù)標(biāo)志ISRi位清0，但實(shí)際上中斷還沒有結(jié)束。若在IRi服務(wù)程序執(zhí)行過程中，如果有新的中斷請(qǐng)求，不論它的級(jí)別高低，只要CPU是處于開中斷狀態(tài)，都將中斷IRi服務(wù)程序，出現(xiàn)“重復(fù)嵌套”。為了防止“重復(fù)嵌套”，服務(wù)程序必須在關(guān)中斷的前提下執(zhí)行。2．常規(guī)EOI方式在服務(wù)程序執(zhí)行IRET指令前，向8259A送一個(gè)“常規(guī)中斷結(jié)束”命令字。8259A收到EOI命令字之后，把ISR中優(yōu)先級(jí)最高的置1位清0。適合全嵌套方式下結(jié)束中斷。但是EOI不適合在特殊屏蔽方式應(yīng)用，因?yàn)樘厥馄帘畏绞较?，正在?zhí)行的高級(jí)中斷源服務(wù)程序可能被“掛起”，而響應(yīng)新的低級(jí)中斷。如果在低級(jí)服務(wù)程序中發(fā)出常規(guī)EOI命令，它所清0的不是本身的ISRi位，而是級(jí)別比它高的ISRi置1位。所以，在特殊屏蔽方式，應(yīng)使用特殊中斷結(jié)束命令。3．特殊中斷結(jié)束方式在服務(wù)程序執(zhí)行IRET之前，向8259A送一個(gè)“特殊中斷結(jié)束”命令字。8259A根據(jù)命令字L2∽L0位的編碼，把ISR中的指定位清0。該命令可在任何情況下使用。4．自動(dòng)EOI，優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式

8259A收到第二個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)時(shí)，自動(dòng)把ISR中置1的最高優(yōu)先級(jí)ISRi位清0，并且優(yōu)先級(jí)按循環(huán)方式進(jìn)行。5．常規(guī)EOI，優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式

8259A收到此命令后，把ISR中最高優(yōu)先級(jí)置1位清0，同時(shí)完成優(yōu)先級(jí)循環(huán)。6．特殊EOI，優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式“特殊EOI，優(yōu)先級(jí)循環(huán)”可將指定的ISRi位清0，并完成優(yōu)先級(jí)循環(huán)。

不管是正常、還是特殊的中斷結(jié)束方式，對(duì)于級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中，在從片的中斷處理程序快結(jié)束時(shí)，必須發(fā)送兩次EOI：一次給從片，一次給主片（向從片發(fā)EOI后，須檢查從片中的所有申請(qǐng)中斷的源是否全服務(wù)過。只有都服務(wù)過了，才能向主8259送另一個(gè)EOI命令）。在從片的中斷處理程序快結(jié)束時(shí)，應(yīng)給8259A發(fā)EOI命令，方法是：(a)向從片發(fā)EOI；

(b)讀從片的ISR內(nèi)容：若為0，表示從片只有一個(gè)中斷源申請(qǐng)中斷，再向主片發(fā)一個(gè)EOI命令。若不為0，表示從片存在兩個(gè)以上的中斷源在申請(qǐng)中斷，則不應(yīng)發(fā)EOI給主片。六、總線連接方式1．緩沖方式緩沖方式是8259A通過總線驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)線相連，此時(shí)/SP//EN端為輸出。在8259A輸出中斷類型號(hào)的時(shí)候，/SP//EN

輸出一個(gè)低電平，作為總線驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)信號(hào)。2．非緩沖方式非緩沖方式，8259A數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)線直接相連，/SP//EN為輸入端。當(dāng)系統(tǒng)只有一片8259A時(shí)，/SP//EN

接+5V，多片級(jí)連時(shí)，主8259A/SP//EN

接+5V，從8259A/SP//EN接地。級(jí)聯(lián)（中斷最多擴(kuò)展到64級(jí)）一片8259A只能接收8級(jí)中斷，當(dāng)超過8級(jí)時(shí)，可用多片8259A級(jí)聯(lián)使用，構(gòu)成主從關(guān)系。n片8259A可支持7n+1個(gè)中斷源；連線要求：.主8259A:級(jí)聯(lián)信號(hào)CAS2～

CAS0是輸出信號(hào)；SP端為“1”.從8259A:級(jí)聯(lián)信號(hào)CAS2～

CAS0是輸入信號(hào)；SP端為“0”，從8259A的INT接到主的中斷輸入端IR上例子：3片級(jí)聯(lián)七、中斷查詢方式中斷源超過64個(gè)或一個(gè)中斷服務(wù)程序中n個(gè)模塊分別為n個(gè)中斷設(shè)備服務(wù)時(shí)，8259A可以工作在中斷查詢方式，CPU用軟件查詢確認(rèn)中斷源，外設(shè)靠中斷方式請(qǐng)求服務(wù)。中斷查詢方式系統(tǒng)先關(guān)中斷，然后用OUT指令將操作命令字OCW3中的P位置1發(fā)送到8259A的偶地址端口，發(fā)出了查詢命令，組成查詢字。如果在這以前，正好有外設(shè)發(fā)出過中斷請(qǐng)求，接著用輸入指令從偶地址端口讀取8259A的查詢字，則ISR寄存器中相應(yīng)的ISRn位置“1”，查詢字指示當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器中優(yōu)先級(jí)最高的一級(jí)中斷，CPU轉(zhuǎn)到優(yōu)先級(jí)最高的一級(jí)中斷服務(wù)程序，為指定的外部設(shè)備進(jìn)行服務(wù)。9.2.48259A初始化編程8259內(nèi)部有7個(gè)寄存器:ICW1～I(xiàn)CW4為初始化寄存器組，OCW1～OCW3為工作寄存器組。

一、初始化命令字ICW的格式1．初始化命令字ICW1

（A0=0

）

1×

I3I4ICW1

芯片控制

ICW2

中斷類型號(hào)

ICW3

主從片關(guān)系

ICW4

方式控制處理部分控制部分00000000

ISR在服務(wù)寄存器PR優(yōu)先級(jí)判別器IRR中斷請(qǐng)求寄存器00000000

中斷屏蔽寄存器IMROCW2

10010100

00

01

OCW3OCW18259A中斷控制器用于確定級(jí)聯(lián)方式和觸發(fā)方式A0=0

表示ICW1的端口為偶地址，以下各寄存器的本項(xiàng)依次類推。D4=1ICW1的特征；D0（IC4）后邊是否要設(shè)置ICW4。若DO=0，則不要設(shè)置；D0=1，則要設(shè)置。而8088／8086是要設(shè)置ICW4的，所以D0=1；D1（SNGL）系統(tǒng)中使用單片/多片8259A。D1=1為單片；D1=0為多片。PC/XT中設(shè)定為單片，所以D1=1；D2（ADI）地址間距（8085）。8088不用，可為0；也可為1。D3（LTIM）中斷請(qǐng)求信號(hào)類型?！?”為邊沿觸發(fā)方式；“1”為電平觸發(fā)方式。D5∽D7（8085）

8088不用，可為“0”，也可為“1”。

2.ICW2(中斷類型號(hào),A0＝1)提供中斷類型號(hào)

ICW2為中斷類型號(hào)初始化命令字，用戶可用該命令字定義中斷矢量的高5位碼D7∽D3（中斷矢量的基值）

。中斷類型號(hào)的后3位D2～D0，由8259A根據(jù)中斷請(qǐng)求的IRi引腳號(hào)自動(dòng)插入（見表9.2.1），則在初始化時(shí)，可以寫入任意值。3.ICW3(A0＝1)用于確定主片和從片的級(jí)聯(lián)狀態(tài)ICW3是主/從片的初始化命令字，只有在ICW1的D1位（SNGL）=0時(shí)，即一個(gè)系統(tǒng)中包含多片8259A時(shí)，才設(shè)置ICW3。對(duì)于主片來講，D7～D0與IR7～I(xiàn)R0引腳中是否連有從片相對(duì)應(yīng)。若對(duì)應(yīng)位為1，則引腳上連有從片；反之，沒有連從片。

從片初始化時(shí)，ICW3中D7～D3不用,設(shè)為0。D2～D0為從片的識(shí)別碼，即指示該片接于主片IR7～I(xiàn)R0相應(yīng)的輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)從片的編碼如表9.2.2。A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 T7T6 T5 T4 T3

x

x

xA0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 S7S6 S5 S4 S3

S2

S1

S0A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 00 0 0 0

ID2 ID1 ID04.ICW4

（A0＝1

）完成中斷管理方式的設(shè)定只有當(dāng)ICW1的D0=1時(shí)才有必要設(shè)置ICW4。D7∽D5=000ICW4的特征。D4（SFNM）

嵌套方式。D4=1表示8259A工作于特殊全嵌套方式，用于多片8259A系統(tǒng)中；D4=0，工作于全嵌套方式或其它。D3（BUF）連接系統(tǒng)總線方式。D3=1，為緩沖方式，8259A的D7∽D0通過總線驅(qū)動(dòng)器與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連；D3=0為直接連接方式，8259A的D7∽D0直接與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連。D2（M/S）選擇主片/從片。因當(dāng)D3=1為緩沖方式時(shí)，不能用/來識(shí)別主片/從片，所以用該位進(jìn)行識(shí)別。D2=1，本片為主片；D2=0為從片。當(dāng)D3=0時(shí)，則D2不起作用。D1（AEOI）設(shè)置中斷結(jié)束方式。D1=1設(shè)置中斷自動(dòng)結(jié)束方式。D1=0中斷非自動(dòng)結(jié)束方式。D0（μPM）選擇CPU系統(tǒng)。D0=1，表示當(dāng)前處于8086/8088系統(tǒng)；D0=0，表示處于8080/8085系統(tǒng)。 D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0

00 0SFNM BUF M/S AEOI 1二、8259A的初始化編程1.寫入初始化命令字順序向8259A初始化命令字的順序,如圖9.2.8所示。第一個(gè)命令字ICW1寫入8259A的偶地址端口，而ICW2、ICW3、ICW4要按順序?qū)懭?259A的奇地址端口，編程時(shí)順序不能顛倒。2.初始化編程的主要內(nèi)容設(shè)定主要內(nèi)容：中斷請(qǐng)求信號(hào)的類式；單片/多片方式；中斷類型號(hào)；優(yōu)先排隊(duì)規(guī)則；中斷結(jié)束方式。寫ICW1寫ICW2級(jí)連？寫ICW3需ICW4?寫ICW4NNYY初始化結(jié)束3.初始化編程舉例例9.2.1PC/XT機(jī)的BIOS對(duì)8259A初始化的條件是：?jiǎn)纹?259A，8088模式，與系統(tǒng)連接采用緩沖方式，優(yōu)先級(jí)設(shè)置為全嵌套中斷方式，中斷請(qǐng)求信號(hào)為邊沿觸發(fā)，中斷類型號(hào)的基值＝00001B。8259A的端口地址為：20H，21H。初始化程序段如下：MOVAL，13H；單片8259A，邊沿觸發(fā)，要ICW4OUT20H，AL；初始化ICW1MOVAL，08H；8259A中斷向量高5位為00001BOUT21H，AL；初始化ICW2MOVAL，09H；8088模式、緩沖方式、全嵌套OUT21H，AL；初始化ICW4例9.2.2PC／AT中，硬件中斷管理采用兩片8259A，各輸入端中斷源如表9.2.3。從片的INT與主片IR2相連，系統(tǒng)中主片8259A的端口地址為20H和21H，從片口地址為OAOH和OA1H，系統(tǒng)對(duì)主片8259A初始化的要求是：主片：邊沿觸發(fā)方式，級(jí)聯(lián)但無緩沖，起始中斷類型號(hào)為08H（IRO），正常的中斷結(jié)束，全嵌套方式。從片：起始中斷類型號(hào)為70H，其它條件與主片相同。主片初始化程序段：

MOVAL，00010101B；ICW1，邊沿觸發(fā)，要ICW4，級(jí)連要ICW3OUT20HAL；寫入ICW1MOVAL，00001000H；ICW2，設(shè)置IRO的中斷類型號(hào)為08HOUT21HAL；寫入ICW2MOVAL，00000100B；ICW3，主片8259A的IR2接從片INTOUT21HAL；寫人ICW3MOVAL，00000101B；ICW4，不用緩沖，正常中斷結(jié)束，全嵌套方式

OUT21HAL；寫入ICW4從片初始化程序段：

MOVAL，0001000lB；ICW1，邊沿觸發(fā)，要ICW4，級(jí)連要ICW3OUT0A0H，AL；寫入ICW1MOVAL，01110000H；ICW2，設(shè)置IR0的中斷類型號(hào)為70HOUT0A1H，AL；寫入ICW2MOVAL，00000010B；ICW3，從片8259A的INT接主片的IR2OUT0A1HAL；寫入ICW3MOVAL，00000001B；ICW4，不用緩沖，正常中斷結(jié)束，全嵌套方式

OUT0A1HAL；寫入ICW4三、操作命令字OCW8259A操作命令字OCW1～OCW3，在應(yīng)用程序內(nèi)設(shè)置，寫入次序要求不嚴(yán)，但OCW1必須寫入奇地址，OCW2，OCW3要寫入偶地址。

1.操作命令字OCW1(A0=1)OCW1是中斷屏蔽命令字。D0～D7對(duì)應(yīng)于IR0～I(xiàn)R7線的屏蔽/開放位。當(dāng)OCW1某位為1，則相對(duì)應(yīng)的中斷源IRi位被屏蔽；若某位為0，則開放。例：

MOVAL，OFCH

OUT21H，ALA0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 M7M6 M5 M4 M3

M2

M1

M02.操作命令字OCW2(A0=0)

OCW2是用來設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式的操作命令字。OCW2的標(biāo)志為：D3=D4=0R（D7）

決定系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)是否按自動(dòng)循環(huán)方式設(shè)置。R＝1，采用優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式；R＝0，則為非自動(dòng)循環(huán)方式。SL（D6）

決定OCW2中的L2、L1、L0是否有效。若SL=1則L2、L1、L03位有效，否則為無效。

L2、L1、L0這3位有兩個(gè)功能，一是在設(shè)置為特殊的中斷結(jié)束命令字時(shí)，L2、L1、L0指出要清除當(dāng)前ISR中的哪一位；二是在特殊的優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式命令字時(shí)，L2、L1、L0將指出循環(huán)開始時(shí)哪個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)最低。EOI(D5)中斷結(jié)束命令位。當(dāng)EOI＝1時(shí)，使當(dāng)前ISR中對(duì)應(yīng)的最高級(jí)別位ISRi復(fù)位。此時(shí)，ICW4中的AEOI位為0，則ISRi位就要用EOI命令位來清除。A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 RSL EOI 0 0

L2

L1

L0RSLEOI

功能說明001普通中斷結(jié)束命令。使當(dāng)前中斷服務(wù)程序?qū)?yīng)的最高級(jí)別的ISRi位清“0”。011特殊中斷結(jié)束命令。由L2、L1、L0組成一個(gè)特殊的中斷結(jié)束命令。101普通優(yōu)先級(jí)循環(huán)中斷結(jié)束命令。某中斷服務(wù)結(jié)束，8259A一方面將ISR中當(dāng)前中斷處理程序?qū)?yīng)的ISRi位清“0”，另一方面將剛結(jié)束的中斷請(qǐng)求IRi降為最低優(yōu)先級(jí)，而將最高優(yōu)先級(jí)賦給中斷請(qǐng)求IRi+1，。111特殊優(yōu)先級(jí)循環(huán)的中斷結(jié)束命令。某中斷服務(wù)結(jié)束，由L2L1L0給定的ISRi清“0”，而最高優(yōu)先級(jí)將賦給ISRi+1。100設(shè)置優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)命令（置位）。在中斷優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式時(shí)，CPU在中斷響應(yīng)總線周期中第2個(gè)中斷響應(yīng)信號(hào)INTA結(jié)束時(shí)，將ISR中的相應(yīng)位ISRi清“0”，并將最低優(yōu)先級(jí)賦給這一級(jí)，而最高優(yōu)先級(jí)賦給ISRi+1。000結(jié)束優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)命令（復(fù)位）。110特殊優(yōu)先級(jí)循環(huán)命令。由L2L1L0指定中斷請(qǐng)求IRi最低優(yōu)先級(jí)，而最高優(yōu)先級(jí)賦給IRi+1，其它各級(jí)則依次類推。010

OCW2無意義。3.操作命令字OCW3

(A0=0)

該命令字用來設(shè)置中斷查詢方式、設(shè)置和撤消特殊屏蔽方式、設(shè)置對(duì)8259A內(nèi)部寄存器IRR，ISR，IMR的讀出命令:D4=0，D3=1OCW3的特征位。D7=0

固定值；D6（ESMM）特殊屏蔽允許位，ESMM＝1允許特殊屏蔽，否則不允許；D5（SMM）特殊屏蔽模式位，SMM＝1選擇特殊屏蔽方式，SMM＝0選擇非特殊屏蔽方式。當(dāng)D6D5=11時(shí)，置位特殊屏蔽方式。即如果系統(tǒng)正在執(zhí)行高級(jí)中斷處理程序，希望能響應(yīng)低級(jí)中斷，可以用該命令字將高級(jí)中斷中止，而響應(yīng)低級(jí)中斷，執(zhí)行完低級(jí)中斷。D6D5=10時(shí)，解除對(duì)高級(jí)中斷的特殊屏蔽。A0D7D6D5 D4 D3 D2 D1D0

00ESMMSMM 0 1 P RRRISD2（P）中斷查詢方式位。查詢中斷方式，不使用中斷類型號(hào)和中斷矢量表。當(dāng)P=1，使8259A設(shè)置為中斷查詢方式，CPU不是靠中斷請(qǐng)求信號(hào)而是靠讀取查詢字進(jìn)入中斷處理過程。P=0，為非中斷查詢方式，該方式下可以讀取IRR、ISR的狀態(tài)。若設(shè)置OCW3的D2D1D0＝100后，CPU讀取OCW3的同一地址（8259A的A0=0）的內(nèi)容,可得到中斷識(shí)別狀態(tài)字（查詢字）:D7～D0=I0000W2W1W0

I

指示是否有中斷設(shè)備。I=1，表示有設(shè)備請(qǐng)求中斷，I=0，表示沒有設(shè)備申請(qǐng)中斷。W2W1W0指示請(qǐng)求中斷的最高優(yōu)先級(jí)。I＝1時(shí)，CPU查詢中斷方式才有效，CPU讀取查詢字（IN），使ISR的對(duì)應(yīng)位置1，復(fù)位對(duì)應(yīng)最高優(yōu)先級(jí)的IRR位，并送查詢字到數(shù)據(jù)線進(jìn)入AL，CPU根據(jù)W2W1W0的值進(jìn)入最高優(yōu)先級(jí)的IRi的中斷處理過程。例：CPU讀8259A查詢字進(jìn)入中斷的過程如下：...CLIMOVAL，0CHOUT20H，AL；OCW3設(shè)置查詢命令字WWW：INAL，20HTEST80H；讀取查詢字JZWWW；I=0，繼續(xù)查詢或執(zhí)行其它程序MOVBL，AL；I=1轉(zhuǎn)入W2W1W0指出的最高級(jí)編碼中斷處理程序ANDBX，0007HJMP（BX）..；D1(RR)

讀寄存器命令位，RR＝1允許讀寄存器IRR和ISR，RR＝0禁止讀這兩個(gè)寄存的內(nèi)容。D0(RIS)寄存器選擇位，在RR＝1的情況下，該位才有意義。RIS＝0讀IRR，RIS＝l讀ISR寄存器的內(nèi)容。

讀寄存器IRR和ISR的狀態(tài)端口為偶地址。IMR的狀態(tài)，可以通過輸入指令從8259A奇地址讀取，即對(duì)OCW1讀得到IMR的狀態(tài)。例如當(dāng)D2D1D0=010，表示要讀中斷請(qǐng)求寄存器IRR；當(dāng)D2D1D0=011，表示要讀中斷服務(wù)寄存器ISR；當(dāng)A0=1，對(duì)OCW1讀出，即可讀得IMR的狀態(tài)。無需向8259A寫入OCW3字。例：；讀ISRMOVAL，0BH；P=0，RR=1，RIS=1，表示要讀ISROUT20H，ALNOPINAL，20H；（AL）為ISR寄存器里的內(nèi)容；讀IRRMOVAL，0AH；P=0，RR=1，RIS=0表示要讀IRROUT20H，ALNOPINAL，20H；（AL）為IRR寄存器里的內(nèi)容.；讀IMRINAL，21H；讀取IMR（OCW1）狀態(tài)四、命令字特征及寫入順序說明

1．ICW1，OCW2，OCW3都寫入偶地址端口，8259A通過它們的特征加以區(qū)分：ICW1的特征是D4=1；而OCW2的特征是D4D3=00，OCW3的特征是D4D3=01。2.ICW2，ICW3，ICW4，OCW1均寫入奇地址端口，8259A是通過這些命令字的位置和寫入時(shí)間來區(qū)分的。初始化命令字ICW2，ICW3，ICW4在ICW1的后面順序?qū)懭?次序不可顛倒。對(duì)于一片8259A，ICW1，ICW2是必須設(shè)置的；ICW3，ICW4并非每片8259A都要設(shè)置，只有在級(jí)聯(lián)方式下才需設(shè)置ICW3（由ICW1的D1位才設(shè)置ICW3）。在8086/8088系統(tǒng)或需要設(shè)置特殊全嵌套方式、緩沖模式、中斷自動(dòng)結(jié)束方式的情況下（由ICW1的D0位=1）才設(shè)置ICW4。OCW1操作命令字，總是單獨(dú)寫入的，可以由任何程序在任何時(shí)間多次寫入。例1：按以下要求初始化8259A：接口地址為20H和21H；中斷為上升沿觸發(fā)；單片8259A；一般EOI；與IR0-IR3對(duì)應(yīng)的中斷向量碼為08H-0BH；IR4-IR7不使用。分析：根據(jù)要求，各初始化參數(shù)及工作參數(shù)如下：ICW1=00010011=13HICW2=08H中斷向量碼ICW4=01HOCW1=11110000=0F0H中斷屏蔽字初始化程序如下：INIT8259A：

MOV AL，13H；A0=0，寫ICW1

OUT 20H，AL；上升沿觸發(fā)，單片，寫ICW4

；A0=1，寫ICW2，ICW4，OCW1 MOV AL，08H ；ICW2 OUT 21H，ALMOVAL,01H;ICW4OUT21H,AL MOV AL，0F0H ；OCW1：屏蔽IR4-IR7

OUT21H

，AL例：設(shè)PC/XT機(jī)正在為IRQ3中斷服務(wù)，希望響應(yīng)比IRQ3低的中斷。用特殊命令字將IRQ3暫時(shí)屏蔽，響應(yīng)低級(jí)中斷，響應(yīng)結(jié)束，解除對(duì)IRQ3的中斷屏蔽，執(zhí)行IRQ3的服務(wù)程序，IRQ3中斷服務(wù)程序如下：.CLIMOVAL,08H；送屏蔽IRQ3的字給OCW1OUT21H，ALMOVAL，68H；D6D5=11，即特殊屏蔽字送OCW3OUT20H，ALSTI；若有低級(jí)中斷可以響應(yīng)，并為其服務(wù).CLIMOVAL，48H；D6D5=10，即解除特殊屏蔽字送OCW3OUT20H，ALMOVAL，00H；解除對(duì)IRQ3的屏蔽字送OCW1OUT21H，ALSTI.IRET例2：若8259A以兩片級(jí)聯(lián)方式管理15級(jí)中斷,從片INT接到主片的IR2上,主、從片的中斷請(qǐng)求采用邊沿觸發(fā)方式，選用非緩沖方式，一般EOI。主片的中斷類型碼為8～0FH，從片的中斷類型碼為70H～77H，設(shè)主片的地址為20H，21H；從片的地址為0A0H，0A1H。請(qǐng)初始化8259A。（1）8259A初始化編程對(duì)主片8259A的初始化：

MOVAL，00010001H;ICW1

OUT20H，ALJMPINTR1INTR1:MOVAL，00001000H;ICW2OUT21H，ALJMPINTR2INTR2:MOVAL，00000100H;ICW3OUT21H，ALJMPINTR3JNTR3:MOVAL，11H;ICW4主片特殊全嵌套

OUT21H，AL

對(duì)從片8259A的初始化：

MOVAL，11H OUT0A0H，AL JMPINTR5INTR5:MOVAL，70HOUT0A1H，AL JMPINTR6INTR6:MOVAL，02HOUT 0A1H，ALJMPINTR7INTR7:MOVAL，01HOUT0A1H，AL

；從片普通全嵌套（2）級(jí)聯(lián)工作編程讀ISR的內(nèi)容(OCW3)：

MOVAL，0BHOUT0A0H，ALNOP INAL，0A0H從片發(fā)EOI命令