第五章微機(jī)中斷系統(tǒng)和DMA控制方式

微機(jī)原理及其應(yīng)用普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材作者丁新民2007年5月第五章微機(jī)中斷系統(tǒng)和DMA控制方式學(xué)習(xí)目標(biāo)1、識(shí)記中斷概念、中斷處理過(guò)程、中斷嵌套等概念。2、識(shí)記8259A可編程中斷控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及中斷控制器的級(jí)聯(lián)。3、理解8259A可編程中斷控制器的編程及其應(yīng)用。4、識(shí)記8237可編程DMA控制器的結(jié)構(gòu)、工作原理。5、理解8237可編程DMA控制器的編程及其應(yīng)用。第五章微機(jī)中斷系統(tǒng)、DMA控制方式

5.1中斷系統(tǒng)概述5.28259A可編程中斷控制器及其應(yīng)用5.3DMA控制方式和8237A可編程控制器一、中斷系統(tǒng)概述1.中斷的基本概念2.中斷源的分類3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量第一節(jié)中斷的基本概念1.中斷的基本概念程序執(zhí)行過(guò)程中，出現(xiàn)異常或外設(shè)請(qǐng)求，CPU暫停正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的外設(shè)或異常事件的處理操作。處理結(jié)束后，再回到被中止的程序繼續(xù)執(zhí)行，這個(gè)過(guò)圖5-1-1中斷控制示意

主程序

┇

STI；開中斷，允許CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求

┇中斷請(qǐng)求響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序程稱為中斷，如圖5-1-1所示。為實(shí)現(xiàn)中斷處理而設(shè)置的硬件和軟件，統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。1.中斷的基本概念中斷處理的過(guò)程，如圖5-1-2所示。一般中斷響應(yīng)過(guò)程包括關(guān)中斷、保存斷點(diǎn)、識(shí)別中斷源（尋找相應(yīng)中的斷服務(wù)程序入口地址）、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、執(zhí)行中斷服務(wù)程序、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、開中斷和返回七個(gè)部分。圖5-1-2中斷處理過(guò)程中斷服務(wù)子程序入口中斷返回恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中斷處理保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)1.中斷的基本概念80X86CPU對(duì)一個(gè)硬件事件激發(fā)的中斷，稱為硬中斷或外中斷；由CPU內(nèi)部的異常事件引起的中斷，稱為軟中斷或內(nèi)中斷。①中斷源引起程序中斷的事件稱為中斷源。②中斷屏蔽通過(guò)軟件或硬件方法，使CPU拒絕響應(yīng)中斷請(qǐng)求，但該中斷請(qǐng)求仍然存在，這種狀態(tài)稱為中斷屏蔽。有可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷兩種。如80X86系統(tǒng)的INTR和NMI信號(hào)。1.中斷的基本概念③中斷優(yōu)先權(quán)中斷優(yōu)先權(quán)又稱為“中斷優(yōu)先級(jí)”。即為中斷源安排的服務(wù)次序，就是中斷優(yōu)先權(quán)。④中斷允許標(biāo)志位

CPU的標(biāo)志寄存器中，設(shè)有一位IF中斷允許位，當(dāng)IF為“1”時(shí)，表示允許CPU響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求。IF是響應(yīng)中斷請(qǐng)求的總開關(guān)。IF標(biāo)志是可編程控制的，可以用STI和CLI指令，對(duì)其進(jìn)行置位和清除設(shè)定。第二節(jié)中斷源的分類2.中斷源的分類80X86系列具有功能很強(qiáng)的中斷系統(tǒng)，它可以處理256種不同的中斷，分別定義0，1，…，255中斷類型。按中斷產(chǎn)生的原因分類，可分為外部中斷和內(nèi)部中斷。80X86系統(tǒng)的中斷源，如圖5-1-3所示。圖5-1-380X86中斷源80X86CPUNMIINTR不可屏蔽中斷請(qǐng)求中斷邏輯8259AINTn指令I(lǐng)NTO指令除法出錯(cuò)單步(TF=1)2.中斷源的分類（1）外部中斷由外部事件、外部設(shè)備或設(shè)備故障等產(chǎn)生的中斷稱為外部中斷，又可稱為硬件中斷。硬件中斷分為不可屏蔽中斷和可屏蔽中斷兩種類型?？善帘沃袛嗍怯蒀PU引腳INTR的外部中斷請(qǐng)求信號(hào)引入的，中斷請(qǐng)求是否被CPU響應(yīng)，要受到標(biāo)志寄存器的中斷允許標(biāo)志位IF控制。2.中斷源的分類（2）內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷也稱為軟件中斷。軟件中斷來(lái)自于INT、運(yùn)算錯(cuò)誤，調(diào)試程序設(shè)置的中斷。①由中斷指令I(lǐng)NTn引起的中斷②由CPU的某些運(yùn)算錯(cuò)誤引起的中斷③由調(diào)試程序Debug設(shè)置的中斷④由程序設(shè)置的異常引起的中斷（陷阱）第三節(jié)中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（1）中斷優(yōu)先級(jí)中斷系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)有兩個(gè)含義：響應(yīng)優(yōu)先級(jí)和處理優(yōu)先級(jí)。響應(yīng)優(yōu)先級(jí)是由硬排隊(duì)線路來(lái)決定響應(yīng)次序；處理優(yōu)先級(jí)則是由CPU編程控制的響應(yīng)次序。由硬排隊(duì)線路決定的響應(yīng)次序是不能更改的，若需要更變，只能借助中斷屏蔽碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。中斷屏蔽碼可以由程序員對(duì)屏蔽寄存器編程，屏蔽寄存器的每一位都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷請(qǐng)求端口。3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（2）中斷向量每一類中斷都包含若干個(gè)中斷源，每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷服務(wù)程序。每個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址，即為中斷向量。為便于處理，給每個(gè)中斷源也賦予一個(gè)編號(hào)，該編號(hào)與中斷向量是相對(duì)應(yīng)的，又稱中斷類型碼。80X86系統(tǒng)有256個(gè)中斷向量，中斷類型號(hào)為0~255。實(shí)地址方式下，中斷向量用四個(gè)字節(jié)；保護(hù)方式下，用中斷描述表來(lái)替代，每個(gè)中斷向量用八個(gè)字節(jié)，如表5-1-1所示。3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（2）中斷向量中斷類型向量地址功能微處理器類型00H～3H除法錯(cuò)全部失效14H～7H單步調(diào)試全部陷阱28H～BH不可屏蔽中斷全部NMI3CH～FH斷點(diǎn)中斷全部陷阱410H～13H溢出中斷全部陷阱514H～17H邊界檢查80186以上失效618H～1BH非法操作碼80186以上失效71CH～1FH協(xié)處理器無(wú)效80186以上失效820H～23H雙重故障80386以上終止924H～27H協(xié)處理器段越界80386陷阱A28H～2BH非法TSS80386以上失效B2CH～2FH段不存在80386以上失效C30H～33H堆棧異常80386以上失效D34H～37H一般保護(hù)錯(cuò)80386以上失效E38H～3BH頁(yè)面失效80386以上失效F3CH～3FH保留

1040H～43H協(xié)處理器錯(cuò)80286以上失效1144H～47H對(duì)齊檢測(cè)中斷80486SX失效1248H～4FH機(jī)器檢測(cè)異常Pentium以上失效13～1F50H～7FH保留

20～1FF80H～3FFH軟中斷80286以上陷阱3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（3）中斷向量的設(shè)置用戶定義的中斷向量設(shè)置，可以通過(guò)INTR信號(hào)、8259A、INTn指令引入CPU。用戶可編程設(shè)置的方法如下：①指令設(shè)置法

MOVAX，0

；主程序中設(shè)置

MOVES，AX MOVBX，n

4

；中斷類型號(hào)n×4 MOVAX，OFFSETINTSUB；存入偏移地址

MOVES：WORDPTR[BX]，AX MOVAX，SEGINTSUB；存入段地址3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（3）中斷向量的設(shè)置①指令設(shè)置法（續(xù)）

MOVES：WORDPTR[BX+2]，AX STI ┇I(xiàn)NTSUB：┅；中斷服務(wù)子程序 ┇

IRET；中斷返回②利用DOS功能直接調(diào)用

MOVAL，n

；取中斷向量到ES：BX中

MOVAH，35H INT21H3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（3）中斷向量的設(shè)置②利用DOS功能直接調(diào)用（續(xù)）

PUSHES

；原中斷向量進(jìn)棧保存

PUSHBX PUSHDS MOVAX，SEGINTSUB；設(shè)置中斷向量段地址在DS MOVDS，AX MOVDX，OFFSETINTSUB MOVAL，n

；中斷類型號(hào)n MOVAH，25H；設(shè)置中斷向量

INT21H ┇3.中斷優(yōu)先級(jí)與中斷向量（3）中斷向量的設(shè)置②利用DOS功能直接調(diào)用（續(xù)）

POPDS

；恢復(fù)原中斷向量

POPBX POPES MOVAL，n MOVAH，25H；設(shè)置中斷向量

INT21H RETINTSUB：┅

；中斷服務(wù)子程序 ┇

IRET

；中斷返回二、8259A可編程中斷控制器及其應(yīng)用1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)2.8259A單片連接和編程3.8259A級(jí)聯(lián)與編程4.8259A應(yīng)用舉例第一節(jié)8259A引腳和結(jié)構(gòu)1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（1）8259A引腳說(shuō)明8259A為28個(gè)引腳的雙列直插式芯片，其外部引腳如圖5-2-1所示。圖5-2-18259A引腳示意28272625242322212019181716151234567891011121314CSWRRDD7D6D5D4D3D2D1D0CAS0CAS1GNDVCC(+5V)A0INTAIR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0INTSP/ENCAS28259A（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)由八個(gè)功能模塊組成，如圖5-2-2所示。①數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器是8位雙向三態(tài)緩沖器，是8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，通常連接8位數(shù)據(jù)總線D7~D0。

1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)②讀寫控制讀寫控制電路接收CPU送來(lái)的讀/寫命令、片選信號(hào)及端口選擇信號(hào)A0。

SP/EN○INTA

INTRDWRA0CSD7～D0IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7控制電路級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器中斷服務(wù)寄存器(ISR）優(yōu)先權(quán)判別器(PR)中斷請(qǐng)求寄存器(IRR)中斷屏蔽寄存器(IMR)讀/寫控制電路數(shù)據(jù)總線緩沖器CAS0CAS1CAS2內(nèi)部總線圖5-2-28259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)③中斷請(qǐng)求寄存器IRR和中斷服務(wù)寄存器ISR8位的IRR和ISR對(duì)應(yīng)外部輸入信號(hào)IR7~IR0。

④中斷屏蔽寄存器IMRIMR也是8位，用以屏蔽IRR的中斷請(qǐng)求。⑤優(yōu)先級(jí)判別器PRPR對(duì)IRR中的中斷請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)識(shí)別。⑥級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器有級(jí)聯(lián)和緩沖兩種工作方式。1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)①初始化命令字8259A初始化命令字編程，需預(yù)置ICW4～I(xiàn)CW1四個(gè)命令字。初始化命令字必須順序填寫。8259A由地址碼A0來(lái)訪問(wèn)兩個(gè)端口地址，一個(gè)為偶地址，另一個(gè)為奇地址。若8259A由ICW1編程為級(jí)聯(lián)方式，那么就必須對(duì)ICW3編程。1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)①初始化命令字（續(xù)）●

ICW1——芯片控制初始化命令字

ICW1對(duì)應(yīng)偶地址端口，地址A0=0。格式：●

ICW2——中斷類型號(hào)初始化命令字

ICW2對(duì)應(yīng)奇地址端口，地址A0=1。格式：D7D6D5D4D3D2D1D00001LTIM0SNGLIC4D7D6D5D4D3D2D1D0T7T6T5T4T30001.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)①初始化命令字（續(xù)）●

ICW3——標(biāo)識(shí)主片/從片初始化命令字

ICW3對(duì)應(yīng)奇地址端口，地址A0=1。主片格式：

ID2~ID0表示從片的識(shí)別地址，從片格式：D7D6D5D4D3D2D1D0S7S6S5S4S3S2S1S0D7D6D5D4D3D2D1D000000ID2ID1ID01.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)①初始化命令字（續(xù)）●

ICW4——方式控制字初始化命令字

ICW4對(duì)應(yīng)奇地址端口，地址A0=1。格式：D7D6D5D4D3D2D1D0000SFNMBUFM/SAEOI

PM1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)②操作命令字

8259A的操作命令字有OCW1~OCW3，對(duì)設(shè)置的次序沒(méi)有要求。

●

OCW1——中斷屏蔽操作命令字

OCW1對(duì)應(yīng)奇地址端口，地址A0=1。格式：D7D6D5D4D3D2D1D0M7M6M5M4M3M2M1M01.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（3）8259A編程結(jié)構(gòu)②操作命令字（續(xù)）●

OCW2——優(yōu)先循環(huán)和中斷結(jié)束操作字

OCW2對(duì)應(yīng)偶地址端口，地址A0=0。格式：●

OCW3——特殊屏蔽和查詢方式操作字

OCW3對(duì)應(yīng)偶地址端口，地址A0=0。格式：

D7D6D5D4D3D2D1D0RSLEOI00L2L1L0優(yōu)先權(quán)輪換指定中斷等級(jí)中斷結(jié)束標(biāo)志位中斷等級(jí)編碼D7D6D5D4D3D2D1D01ESMMSMM01PRRRIS1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（4）8259A中斷管理方式①優(yōu)先級(jí)設(shè)置方式●完全嵌套方式●特殊全嵌套方式●優(yōu)先級(jí)自動(dòng)循環(huán)方式●優(yōu)先級(jí)特殊循環(huán)方式②中斷結(jié)束方式●普通EOI結(jié)束方式●特殊EOI結(jié)束方式●自動(dòng)EOI結(jié)束方式1.8259A引腳和結(jié)構(gòu)（4）8259A中斷管理方式③循環(huán)優(yōu)先級(jí)的循環(huán)方式●普通EOI循環(huán)方式●特殊EOI循環(huán)方式●自動(dòng)EOI循環(huán)方式④中斷源屏蔽方式●普通屏蔽方式●特殊屏蔽方式第二節(jié)8259A單片連接和編程2.8259A單片連接和編程（1）初始化流程8259A工作之前，必須進(jìn)行初始化。初始化是將編程的初始化命令字寫入8259A，設(shè)定8259A的初始狀態(tài)。初始化流程如圖5-2-3所示。圖5-2-38259A初始化流程YN用ICW4設(shè)置是否為特殊全嵌套、緩沖方式、自動(dòng)結(jié)束中斷方式、8088/8088系統(tǒng)結(jié)束需要用ICW4嗎？Y開始用ICW1設(shè)置級(jí)聯(lián)、請(qǐng)求信號(hào)格式、是否用ICW4用ICW2設(shè)置中斷類型碼Y設(shè)ICW3，各位對(duì)應(yīng)IR0～I(xiàn)R7的連接N設(shè)ICW3高五位為0，低三位為標(biāo)識(shí)碼本片是主片嗎？是否為級(jí)聯(lián)方式？N2.8259A單片連接和編程（2）8259A與PC/XT標(biāo)準(zhǔn)總線的連接8259A與PC/XT標(biāo)準(zhǔn)總線的連接，如圖5-2-4所示。

主從程序/允許緩沖器中斷請(qǐng)求

圖5-2-48259A與標(biāo)準(zhǔn)總線的連接數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線

CS

A0D7～D0RDWRINT

INTACAS2～CAS0

SP/EN

IR7

～

IR02.8259A單片連接和編程（2）8259A與PC/XT標(biāo)準(zhǔn)總線的連接8259A的中斷源，如表5-2-3所示。表5-2-38259A中斷源8259A輸入中斷類型號(hào)設(shè)備8259A輸入中斷類型號(hào)設(shè)備IRQ008H定時(shí)器（0通道）IRQ40CH串行接口IRQ109H鍵盤IRQ50DH未用IRQ20AH顯示器接口IRQ60EH軟盤IRQ30BH未用IRQ70FH打印機(jī)2.8259A單片連接和編程（3）初始化程序如系統(tǒng)分配給8259A的I/O地址號(hào)為20H和21H。BIOS程序中對(duì)8259A的初始化規(guī)定：中斷優(yōu)先級(jí)管理采用完全嵌套方式，中斷請(qǐng)求信號(hào)采用上升沿觸發(fā)方式、緩沖器方式，中斷結(jié)束采用EOI命令方式。初始化程序如下： ┇

INTA00EQU20HINTA01EQU21H ┇MOVAL，13H；寫ICW12.8259A單片連接和編程（3）初始化程序

OUTINTA01，ALMOVAL，09H；寫ICW4OUTINTA01，AL ┇

在中斷處理程序中，向8259A發(fā)出中斷結(jié)束命令（普通EOI命令）的程序段為： ┇

MOVAL，20H；普通EOI命令

OUT20H，AL ┇2.8259A單片連接和編程（3）初始化程序又如某單片8259A中斷系統(tǒng)，有兩個(gè)中斷源分別從IR2和IR3接入，按完全嵌套方式獲取優(yōu)先權(quán)。中斷類型號(hào)分別為42H和43H。中斷請(qǐng)求采用邊沿觸發(fā)，非緩沖，非自動(dòng)EOI結(jié)束方式。兩個(gè)端口地址為FF00H和FF01H。初始化程序如下：

┇

MOVAL，00010011B；邊沿觸發(fā)方式，單片，用ICW4

MOVDX，0FF00H；8259A端口地址

OUTDX，AL

；加載ICW12.8259A單片連接和編程（4）中斷響應(yīng)過(guò)程單級(jí)主控制方式為例，中斷操作過(guò)程。①當(dāng)IR7~IR0出現(xiàn)中斷，使相應(yīng)IRR位置位。②對(duì)IRR和IMR分析處理后，發(fā)出中斷請(qǐng)求。③在指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)，且當(dāng)IF=1，進(jìn)入兩個(gè)中斷響應(yīng)周期。④第一個(gè)中斷響應(yīng)周期，接收第一個(gè)INTA中斷響應(yīng)信號(hào)，將ISR置位、IRR復(fù)位。

⑤第二個(gè)中斷響應(yīng)周期，收到第二個(gè)INTA中斷響應(yīng)信號(hào)，送中斷類型號(hào)，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序。第三節(jié)8259A級(jí)聯(lián)與編程3.8259A級(jí)聯(lián)與編程一片8259A最多可管理八級(jí)中斷，采用級(jí)聯(lián)方式。第一級(jí)為主片，第二級(jí)為從片，主片可接1~8個(gè)從片，最多可管理64個(gè)中斷源。（1）兩級(jí)主、從式中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-2-5所示，主片、從片的中斷類型號(hào)為40H、60H。假設(shè)程序中注釋條件成立，初始化程序?yàn)椋褐髌瑓?shù)：

ICW1=00010001B=11H；邊沿觸發(fā)，級(jí)聯(lián)方式，用ICW4

ICW2=01000000B=40H；主片中斷類型號(hào)

ICW3=01000000B=40H；IR6引腳有從片連接

ICW4=00010001B=11H；特殊嵌套，非緩沖，正常EOI3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（1）兩級(jí)主、從式中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從片參數(shù)：

ICW1=00010001B=11H；與主片相同

ICW2=01100000B=60H；從片中斷類型號(hào)

ICW3=00000110B=06H；從片INT引腳連接到主片的IR6上

ICW4=00000001B=01H；完全嵌套，非緩沖，正常EOIGND…

…

+VCC

圖5-2-5主從式中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中斷請(qǐng)求

（輸出）地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線

CS

A0INTAINTCAS0CAS1

8259A（從片）CAS2SP/EN

IR7…IR0

CS

A0INTAINTCAS0CAS1

8259A（主片）CAS2IR7…IR0SP/EN3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程采用兩片8259A級(jí)聯(lián)方式組成的中斷系統(tǒng)，從片的INT連到主片的IR2端。若當(dāng)前主片從IR1、IR5端引入兩個(gè)中斷請(qǐng)求，中斷類型號(hào)為81H、85H。中斷服務(wù)程序的段基值為1000H，偏移地址分別為2600H及3500H。從片由IR2、IR3端引入兩個(gè)中斷請(qǐng)求，中斷類型號(hào)為94H和95H，中斷服務(wù)程序段基值為2000H，偏移地址為1800H及2800H。中斷采用電平觸發(fā)，完全嵌套，普通EOI結(jié)束，非緩沖。如圖5-2-6所示。3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程①

將四個(gè)中斷入口地址寫入中斷向量表。

MOVAX，1000HMOVDS，AXMOVDX，2600HMOVAL，81HMOVAH，25H

INT21HMOVDX，3500HMOVAL，85HINT21HMOVAX，2000HMOVDS，AX3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程①

將四個(gè)中斷入口地址寫入中斷向量表。

MOVDX，1800HMOVAL，94HMOVAH，25HINT21HMOVDX，2800HMOVAL，95HINT21H3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程

②主片初始化：主片地址CCF8H和CCF9H。MOVAL，19H；定義ICW1，主片級(jí)聯(lián)，電平觸發(fā)

MOVDX，0CCF8HOUTDX，ALMOVAL，80H；定義ICW2，中斷類型號(hào)80H~87HMOVDX，0CCF9HOUTDX，ALMOVAL，04H；定義ICW3，IR2端接從片INT端

OUTDX，ALMOVAL，01H

；ICW4，完全嵌套，非緩沖，非自動(dòng)EOIOUTDX，AL3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程

②主片初始化：主片地址CCF8H和CCF9H。MOVAL，D9H；OCW1，允許IR1、IR2、IR5中斷

OUTDX，ALMOVAL，20H

；定義OCW2，普通EOI結(jié)束方式

MOVDX，0CCF8HOUTDX，AL③

從片初始化：從片地址FFECH和FFEDH。MOVAL，19H；定義ICW1，主片級(jí)聯(lián)，電平觸發(fā)

MOVDX，0FFECHOUTDX，ALMOVAL，90H；定義ICW2，中斷類型號(hào)90H~97H3.8259A級(jí)聯(lián)與編程（2）級(jí)聯(lián)的初始化編程③

從片初始化：從片地址FFECH和FFEDH。MOVDX，0FFEDHOUTDX，ALMOVAL，02H；定義ICW3，從片接在主片IR2端

OUTDX，ALMOVAL，01H；ICW4，完全嵌套，非緩沖，非自動(dòng)EOIOUTDX，ALMOVAL，0F3H；定義OCW1，允許IR2、IR3中斷

OUTDX，ALMOVAL，20H

；定義OCW2，普通EOI結(jié)束方式

MOVDX，0FFECHOUTDX，AL第四節(jié)8259A應(yīng)用舉例4.8259A應(yīng)用舉例某微機(jī)系統(tǒng)需增設(shè)一個(gè)鍵盤應(yīng)用接口，用一塊8259A芯片作為中斷控制器，一塊8253芯片作為定時(shí)時(shí)鐘的發(fā)生器，74LS138譯碼器作為選擇電路的控制。其程序如下：

TABLESEGMENTWORDPUBLIC TYPE_64DW2DUP(0)；時(shí)鐘地址

TYPE_65DW2DUP(0)；本程序中不使用

TYPE_66DW2DUP(0)；鍵盤地址

TABLEENDS

DATASEGMENTWORDPUBLIC SECONDSDB0 MINUTESDB04.8259A應(yīng)用舉例

HOURSDB0 INT_COUNTDW203E8H；1KHz中斷計(jì)數(shù)

KEY_BUFDB100DUP(0)

；100個(gè)字符的緩沖

DATAENDS STACKSEGMENT DW100DUP(0) TOPLABLEWORDSTACKENDS CODESEGMENTPUBLIC ASSUMECS：CODE，DS：TABLE，SS：STACK MOVAX，STACK；初始化堆棧

MOVSS，AX

；設(shè)置段寄存器

MOVSP，OFFSETTOP；初始化棧頂指針4.8259A應(yīng)用舉例

MOVAX，TABLE；初始化數(shù)據(jù)

MOVDS，AX

；設(shè)置段寄存器；定義中斷服務(wù)子程序地址

MOVTYPE_64+2，SEGCLOCK；時(shí)鐘處理子程序地址

MOVTYPE_64，OFFSETCLOCK MOVTYPE_66+2，SEGKEYBOARD；鍵盤子程序地址

MOVTYPE_66，OFFSETKEYBOARD；初始化數(shù)據(jù)段寄存器

ASSUMEDS：DATA MOVAX，DATA MOVDS，AX；初始化8259A中斷控制器

MOVAL，00010001B

；定義ICW1采用邊沿觸發(fā)4.8259A應(yīng)用舉例

MOVDX，0FF00H；指向8259A中斷控制器

OUTDX，AL；寫入到ICW1 MOVAL，01000000B；定義ICW2中斷類型碼

MOVDX，0FF02H

；指向8259A的ICW2 OUTDX，AL；寫入ICW2 MOVAL，00000001B；定義ICW4為80X86模式

OUTDX，AL；寫入到ICW4 MOVAL，11111010B

；OCW1屏蔽字，開放IR0，IR2 OUTDX，AL；寫入到OCW1；初始化8253計(jì)數(shù)器0。8253計(jì)數(shù)器的內(nèi)容參見(jiàn)第六章

MOVAL，00110111B；計(jì)數(shù)通道0、先低后高、方式3、BCD MOVDX，0FF07H；指向8253計(jì)數(shù)器4.8259A應(yīng)用舉例

OUTDX，AL；寫入到控制字寄存器

MOVAL，58H

；加載計(jì)數(shù)器的低字節(jié)

MOVDX，0FF01H；指向計(jì)數(shù)器0數(shù)據(jù)地址

OUTDX，AL；寫入計(jì)數(shù)器0

MOVAL，24H；加載計(jì)數(shù)器的高字節(jié)

OUTDX，AL；寫入計(jì)數(shù)器0；開放80X86中斷

STI

HERE：JMPHERE

；等待中斷

CLOCKPROCFAR；時(shí)鐘處理子程序……

MOVAL，00100000B；OCW2:普通EOI，IR04.8259A應(yīng)用舉例

MOVDX，0FF00H；指向OCW2 OUTDX，AL

；寫入到ICW1 IRETCLOCKENDP

KEYBOARDPROCFAR；鍵盤處理子程序……

MOVAL，00100000B；OCW2:普通EOI，IR0 MOVDX，0FF00H；指向OCW2 OUTDX，AL

；寫入ICW1 IRETBOARDENDPCODEENDS

END三、DMA控制方式和8237A可編程控制器1.DMA的基本操作2.8237A的編程結(jié)構(gòu)3.8237A初始化編程4.8237A應(yīng)用舉例第一節(jié)DMA的基本操作1.DMA的基本操作以磁盤控制器讀數(shù)據(jù)送到存儲(chǔ)器的DMA操作過(guò)程為例，當(dāng)磁盤控制器在讀第一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，就發(fā)一個(gè)DMA請(qǐng)求信號(hào)，如果DMA控制器的輸入通道未被屏蔽，那么DMA控制器就向CPU發(fā)出一個(gè)總線保持請(qǐng)求，即作為CPU的HOLD信號(hào)端的輸入。若CPU響應(yīng)的話，CPU讓出總線，并向DMA控制器發(fā)回一個(gè)總線允許信號(hào)HLDA；DMA控制器得到總線控制權(quán)后，發(fā)送磁盤控制器寫入存儲(chǔ)器的第一個(gè)字節(jié)地址以及DMA確認(rèn)信號(hào)，通知磁盤控制器準(zhǔn)備輸出數(shù)據(jù)。隨后DMA控制器發(fā)出存儲(chǔ)器寫1.DMA的基本操作與IO讀命令，磁盤控制器收到IO讀命令，即將數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)總線并撤消請(qǐng)求；存儲(chǔ)器收到數(shù)據(jù)后，就向DMA控制器發(fā)出一個(gè)準(zhǔn)備好信號(hào)，使DMA控制器的傳送數(shù)據(jù)地址加“1”或減“1”、傳送長(zhǎng)度減“1”，并撤消總線請(qǐng)求信號(hào)，完成一次DMA輸入。當(dāng)磁盤控制器準(zhǔn)備好下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，再重復(fù)上述的控制過(guò)程。當(dāng)傳送長(zhǎng)度值為“0”時(shí)，DMA傳輸過(guò)程結(jié)束。此時(shí)，DMA控制器向CPU發(fā)一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，通知處理器DMA操作結(jié)束。第二節(jié)8237A的編程結(jié)構(gòu)2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（1）引腳功能圖5-3-1所示，8237A是具有40個(gè)引腳的雙列直插式器件。（2）內(nèi)部寄存器圖5-3-2所示8237A內(nèi)部可編程寄存器主要有10個(gè)，表5-3-1展示了可由CPU讀/寫的DMA內(nèi)部寄存器，表中I/O端口地址是從起始地址開始算起。2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器①工作方式寄存器2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器②命令寄存器2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器③請(qǐng)求寄存器④屏蔽寄存器

2.8237A的編程結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)部寄存器⑤狀態(tài)寄存器第三節(jié)8237A初始化編程3.8237A初始化編程8237A初始化編程步驟：①先對(duì)總清命令寄存器復(fù)位。②將起始地址的低8位和高8位分別寫入地址寄存器。③將字計(jì)數(shù)值的低8位和高8位分別寫入字計(jì)數(shù)寄存器。④寫工作方式寄存器。⑤寫屏蔽寄存器。⑥寫命令寄存器。3.8237A初始化編程

以IBMPC/XT系統(tǒng)為例，8237A的端口地址0000~000FH，程序以DMA為首地址0000H。與8237A相關(guān)的最高4位地址A19~A16是由頁(yè)面地址寄存器74LS670提供的，輸出端口號(hào)為80H~83H。程序中用注釋來(lái)說(shuō)明8237A初始化的過(guò)程，源程序如下:

MOVAL，04

；禁止DMA控制器工作

MOVDX，DMA＋8；CR端口地址為DMA＋8 OUTDX，AL

；寫CR，關(guān)閉8237A MOVDX，DMA＋0DH；總清命令寄存器端口地址

OUTDX，AL

；對(duì)8237A復(fù)位

MOVDX，DMA

；通道0的CAR和BR端口地址3.8237A初始化編程

MOVCX，0004

；置循環(huán)次數(shù)為4WRITE：MOVAL，0FFH；地址初值為FFH OUTDX，AL

；寫通道0的CAR和BR低8位

OUTDX，AL

；再寫高8位，CAR和BR為FFFFH INCDX INCDX

；指向下一通道端口地址

LOOPWRITE；循環(huán)對(duì)4個(gè)通道的CAR和BR寫FFFFH MOVDX，DMA＋0BH；通道0的MR端口地址

MOVAL，58H；通道0的MR：?jiǎn)巫止?jié)讀，地址加“1”，自動(dòng)預(yù)置

OUTDX，AL

；寫通道0的MR MOVAL，41H；通道1的MR：?jiǎn)巫止?jié)校驗(yàn)，地址加“1”，無(wú)自動(dòng)預(yù)置3.8237A初始化編程

OUTDX，AL

；寫通道1的MR MOVAL，42H；通道2的MR：與通道1相同

OUTDX，AL；寫通道2的MR MOVAL，43H；通道3的MR：與通道1相同

OUTDX，AL；寫通道3的MR MOVDX，DMA＋08H；CR端口地址為DMA＋08H MOVAL，0

；CR：DACK低電平，DREQ高電平，固定優(yōu)先級(jí)，啟動(dòng)工作

OUTDX，AL；寫CR MOVDX，DMA＋0AH；MRSR端口地址

OUTDX，AL；寫通道0的MRSR，清除屏蔽

MOVAL，01 OUTDX，AL；寫通道1的MRSR，清除屏蔽3.8237A初始化編程

MOVAL，02 OUTDX，AL；寫通道2的MRSR，清除屏蔽

MOVAL，03 OUTDX，AL；寫通道3的MRSR，清除屏蔽這個(gè)初始化程序的片段，對(duì)四個(gè)DMA通道中的各個(gè)CAR和BR均寫入FFFFH地址值，通道0設(shè)置為單字節(jié)讀傳輸；通道1~3為校驗(yàn)傳輸，校驗(yàn)傳輸是一種虛擬傳輸，不修改地址，也不真正傳輸數(shù)據(jù)，所以CAR的內(nèi)容不變。第四節(jié)8237A應(yīng)用舉例4.8237A應(yīng)用舉例（1）用8237A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸8237A與80X86處理器相連時(shí)，使用地址鎖存器作為地址暫存。本例中用地址鎖存器B。假設(shè)將內(nèi)存地址0000H~13FFFH的內(nèi)容傳輸?shù)?4000H~17FFFH中，用DMA控制傳輸。其控制程序如下，其中CX寄存器作為計(jì)數(shù)，SI、DI分別作為源、目的寄存器，ES段寄存器為數(shù)據(jù)地址。

LATCHBEQU10H；鎖存器B CLEAR_FEQU7CH；F/C觸發(fā)器

CH0_AEQU70H；通道0地址4.8237A應(yīng)用舉例（1）用8237A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸（續(xù)）

CH1_AEQU72H；通道1地址

CH1_CEQU73H；通道1計(jì)數(shù)地址

MODEEQU7BH；工作方式寄存器

CMMDEQU78H；命令寄存器

MASKSEQU7FH；屏蔽寄存器

REQEQU79H

；請(qǐng)求寄存器

STATUSEQU78H

；狀態(tài)寄存器

TRANSPROCFARUSESAX MOVAX,ES；對(duì)鎖存器B編程

MOVAL,AH SHRAL,4 OUTLATCHB,AL4.8237A應(yīng)用舉例（1）用8237A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸（續(xù)）

OUTCLEAR_F,AL；清除F/C觸發(fā)器

MOVAX,ES；對(duì)源地址編程

SHLAX,4 ADDAX,SI

；源地址偏移量

OUTCH0_A,AL MOVAL,AH OUTCH0_A,AL MOVAX,ES

；對(duì)目的地址編程

SHLAX,4 ADDAX,DI

；目的地址偏移量

OUTCH1_A,AL MOVAL,AH4.8237A應(yīng)用舉例（1）用8237A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸（續(xù)）

OUTCH1_A,AL MOVAX,CX；對(duì)計(jì)數(shù)器編程

DECAX

；調(diào)整計(jì)數(shù)值

OUTCH1_C,AL MOVAL,AH OUTCH1_C,AL MOVAL,88H

；對(duì)工作方式寄存器編程

OUTMODE,AL MOVAL,85H OUTMODE,AL MOVAL,1 ；允許存儲(chǔ)器間塊傳送

OUTCMMD,AL4.8237A應(yīng)用舉例（1）用8237A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸（續(xù)）

MOV