《微處理器與接口技術(shù)》課件第5章 接口和中斷技術(shù)

5.1 I/O接口技術(shù)5.1.1I/O接口概述1.I/O接口結(jié)構(gòu)接口之間交換的信息可以分為數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制三類。數(shù)據(jù)信息包括了數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量；狀態(tài)信息反映了設(shè)備的工作狀態(tài)，通過判斷狀態(tài)決定進(jìn)一步的操作；控制信息一般是微處理器發(fā)送給外設(shè)，控制外設(shè)的工作過程。每個(gè)I/O接口內(nèi)部一般由這3類寄存器組成，這些寄存器稱為I/O端口，有端口地址與之對應(yīng)，各類信息進(jìn)入不同的寄存器進(jìn)行處理。5.1 I/O接口技術(shù)5.1.1I/O接口概述2、I/O接口編址I/O地址指每個(gè)端口分配的一個(gè)地址，類似存儲(chǔ)單元分配的地址。因?yàn)橐粋€(gè)外部設(shè)備對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)端口，所以有時(shí)也將I/O地址稱為外設(shè)地址。當(dāng)外設(shè)有多個(gè)端口時(shí)，通常分配一塊連續(xù)的地址用于微處理器和外設(shè)訪問，這塊地址中最小地址稱為基地址。I/O地址有統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址兩種方式。統(tǒng)一編址指I/O端口與存儲(chǔ)單元在同一個(gè)地址空間中進(jìn)行編址的方式。獨(dú)立編制指I/O地址空間和內(nèi)存地址空間是相互獨(dú)立的。5.1 I/O接口技術(shù)5.1.1I/O接口概述3、I/O接口尋址（1）在8086/8088系統(tǒng)中，外設(shè)端口地址空間是64KB，只使用低16位地址信號(hào)A15～A0譯碼，進(jìn)行外設(shè)端口的訪問。而內(nèi)存地址空間為1MB，使用全部地址信號(hào)完成內(nèi)存地址的訪問。對于只有一個(gè)I/O地址的外設(shè)，通常A15～A0地址信號(hào)都參與譯碼，獲得外設(shè)的I/O地址；對于有若干個(gè)I/O地址的外設(shè)，部分高位譯碼獲得外設(shè)的基地址，而低位地址用于確定外設(shè)中的某個(gè)端口。（2）當(dāng)8086/8088處理器處于最大模式，對I/O端口讀寫時(shí)，要求控制信號(hào)(IOR)?或(IOW)?為低電平，對存儲(chǔ)器的讀寫時(shí)，要求控制信號(hào)(MEMR)?或(MEMW)?為低電平控制信號(hào)。（3）8088/8086處理器的引腳IO/M?=1時(shí)，表明正在對I/O端口進(jìn)行訪問，當(dāng)IO/M?=0時(shí)，表明正在對外部設(shè)備進(jìn)行訪問。5.1 I/O接口技術(shù)5.1.2接口電路1、三態(tài)門接口74LS244是典型的三態(tài)輸出的緩沖器，引腳如圖所示。74LS244內(nèi)部由8個(gè)三態(tài)門構(gòu)成，兩個(gè)控制端E1和E2各控制4個(gè)三態(tài)門，當(dāng)一組控制端有效，這組的4個(gè)三態(tài)門導(dǎo)通，否則，則處于高阻狀態(tài)。三態(tài)門的這種“通斷”的特點(diǎn)，可以作為輸入接口的控制。在作為輸入接口時(shí)，輸入數(shù)據(jù)或狀態(tài)是要能夠保持的，例如開關(guān)狀態(tài)等。此外，74LS244還可以作為用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)。對于數(shù)據(jù)的輸入，可以將兩個(gè)控制端并聯(lián)來控制8個(gè)三態(tài)門同時(shí)通斷，從而實(shí)現(xiàn)1個(gè)字節(jié)的讀取。對于狀態(tài)的輸入，可以連接8個(gè)開關(guān)或具有保持能力的外設(shè)。5.1 I/O接口技術(shù)5.1.2接口電路2、鎖存器接口輸出接口可以用D觸發(fā)器對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，74LS273是典型的鎖存器，包含了8個(gè)D觸發(fā)器，其引腳如圖所示。D0~D7是數(shù)據(jù)輸入端，Q0~Q7是數(shù)據(jù)輸出端。引腳S為復(fù)位端，用于清除數(shù)據(jù)，低電平有效。引腳CP為脈沖輸入端，在上升沿將輸入端輸入端的狀態(tài)鎖存在輸出端，保持到下一個(gè)脈沖上升沿。5.1 I/O接口技術(shù)5.1.2接口電路【例5-1】編寫程序讀取開關(guān)K0~K7的狀態(tài)，并將狀態(tài)輸出到LED0~LED7，開關(guān)打開，點(diǎn)亮LED，開關(guān)閉合，熄滅LED，開關(guān)和LED共用地址1200H。MOV DX,1200HIN AL,DX ;讀取開關(guān)狀態(tài)OUT DX,AL ;輸出開關(guān)到LED5.2基本輸入輸出方式1.無條件傳送方式無條件傳輸方式是指數(shù)據(jù)傳輸過程中，微處理器不查詢或判斷外設(shè)的狀態(tài)而無條件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出。這種傳輸方式的處理程序和接口電路都比較簡單，常用于數(shù)據(jù)隨時(shí)都可以被讀取的外設(shè)，例如發(fā)光二極管、數(shù)碼管、開關(guān)、鍵盤、繼電器和和步進(jìn)電機(jī)等。對于數(shù)據(jù)量較少的應(yīng)用，無條件傳送是比較簡單實(shí)用的方式，但是為了保證數(shù)據(jù)傳送時(shí)外設(shè)都能處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，通常不能頻繁進(jìn)行傳送。5.2基本輸入輸出方式2.查詢方式雖然無條件傳送方式能滿足數(shù)據(jù)交換的需求，但是，很多外設(shè)不是總處于“準(zhǔn)備好”或“空閑”的狀態(tài)。對于這類型的外設(shè)，需要在數(shù)據(jù)傳送前查詢一下所處的狀態(tài)，等到“準(zhǔn)備好”或“空閑”的狀態(tài)才傳送數(shù)據(jù)，否則，就要等待。這種對外部設(shè)備狀態(tài)不斷查詢，根據(jù)外設(shè)的狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和輸出的方式稱為查詢方式，或條件傳輸方式。為了實(shí)現(xiàn)查詢工作方式，外部設(shè)備除了需要傳送信息的數(shù)據(jù)端口，還需要一個(gè)提供狀態(tài)信息查詢的狀態(tài)端口。因此，查詢方式適用于與慢速、實(shí)時(shí)性要求不高的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。5.2基本輸入輸出方式3.中斷方式無條件和查詢兩種方式離不開8088/8086對外部設(shè)備的管理，在管理的過程中8088/8086不能執(zhí)行其他操作。為了提高工作效率，發(fā)揮快速的理的能力，因此，引入了中斷方式。中斷方式使不需要主動(dòng)處理外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸，在需要數(shù)據(jù)傳送時(shí)，外設(shè)發(fā)出中斷請求，如果條件允許，在接到中斷請求后中斷當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行對應(yīng)的中斷服務(wù)子程序去處理外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸操作，在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，6回到中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行。這種方式使外設(shè)處于主動(dòng)地位，CPU處于被動(dòng)地位，在沒有中斷請求時(shí)，CPU可以一直處理原有的工作，大大提高了利用率，同時(shí)也保證了對外設(shè)請求響應(yīng)的實(shí)時(shí)性。5.2基本輸入輸出方式4.直接存儲(chǔ)器存取方式由于無條件、查詢和中斷方式都離不開程序控制數(shù)據(jù)的輸入輸出，所以都稱為程序控制輸入輸出方式（PIO，ProgrammedInputandOutput）。為此，出現(xiàn)了不經(jīng)過微處理器，直接在存儲(chǔ)器和外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式，即直接存儲(chǔ)器存?。―MA，DirectMemoryAccess）方式。采用DMA方式時(shí)，微處理器放棄總線的控制，由DMA控制器（DMAC）及相關(guān)電路來控制存儲(chǔ)器與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換，因此，數(shù)據(jù)傳輸速度取決于外設(shè)和內(nèi)存的速度，可以滿足高速外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理中斷指由于隨機(jī)事件使微處理器暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理該事件的服務(wù)程序，執(zhí)行完后，返回繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序的過程。在外部設(shè)備產(chǎn)生中斷的時(shí)候，8088/8086將PC中存儲(chǔ)的下一條執(zhí)行指令壓入堆棧保存并跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)子程序。當(dāng)處理完中斷響應(yīng)后，從堆棧中恢復(fù)該條指令繼續(xù)執(zhí)行，這條指令稱為斷點(diǎn)。將引起中斷的事件稱為“中斷源”，分為內(nèi)部中斷源和外部中斷源兩類。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理8088/8086中斷處理的過程可以分為中斷請求、中斷識(shí)別、中斷響應(yīng)、中斷處理及中斷返回5個(gè)步驟：1.中斷請求外設(shè)需要8088/8086處理事件時(shí)，發(fā)出邊沿或電平觸發(fā)的中斷請求信號(hào)。通常對于能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)的中斷，采用邊沿觸發(fā)，對不能實(shí)時(shí)響應(yīng)的中斷，采用電平觸發(fā)，避免中斷請求信號(hào)會(huì)丟失。在8088/8086系統(tǒng)中，不可屏蔽中斷信號(hào)引腳NMI采用邊沿觸發(fā)，可屏蔽中斷信號(hào)引腳INTR采用電平觸發(fā)，INTR的中斷請求信號(hào)應(yīng)具有保持能力，維持到請求被響應(yīng)后，INTR信號(hào)及時(shí)撤除以避免多次響應(yīng)。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理2.中斷識(shí)別考慮到中斷事件的產(chǎn)生是隨機(jī)的，存在多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請求的情況，所以，必須根據(jù)中斷源的重要性給中斷源一個(gè)優(yōu)先級(jí)別，8088/8086優(yōu)先處理高級(jí)別中斷源的請求，再響應(yīng)低級(jí)別中斷源的請求。識(shí)別中斷事件及其判定優(yōu)先順序稱為中斷識(shí)別或中斷判優(yōu)，有軟件和硬件兩種方法。軟件識(shí)別中斷源指由軟件判別各中斷源的優(yōu)先順序，需要INTR信號(hào)與數(shù)據(jù)總線配合處理。硬件識(shí)別中斷源是指采用硬件電路或中斷控制器來判別各中斷源的優(yōu)先順序。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理4.中斷處理①保護(hù)現(xiàn)場：因?yàn)榧拇嫫鞯膬?nèi)容在中斷前后需要保持一致，如果中斷服務(wù)程序中用到相關(guān)的寄存器，需要在處理程序開頭將這些寄存器中的內(nèi)容保護(hù)起來，這稱為保護(hù)現(xiàn)場，然后，在處理程序末尾恢復(fù)這些寄存器的內(nèi)容，這稱為即恢復(fù)現(xiàn)場。②打開中斷：在響應(yīng)中斷時(shí)會(huì)自動(dòng)將IF置零，從而使屏蔽中斷，如果允許高級(jí)中斷請求能夠響應(yīng)，形成中斷嵌套，則需要將IF置為1。③執(zhí)行中斷處理：不同中斷源的需要執(zhí)行不同的中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序不宜過長，減少中斷處理停留的時(shí)間，否則，會(huì)影響實(shí)時(shí)處理其它其中斷源的。④關(guān)閉中斷：中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后，在返回原程序之前，為了確保正確恢復(fù)現(xiàn)場，避免在恢復(fù)過程中對高優(yōu)先級(jí)的中斷響應(yīng)，需要關(guān)閉CPU的中斷。⑤恢復(fù)現(xiàn)場：把在步驟（1）中壓入堆棧的寄存器內(nèi)容按相反順序從出棧，使寄存器恢復(fù)響應(yīng)中斷前的狀態(tài)。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理3.中斷響應(yīng)中斷源識(shí)別后，發(fā)出請求的中斷源中優(yōu)先級(jí)最高的中斷輸入到8088/8086的NMI或INTR引腳上，但是8088/8086并不是隨時(shí)都可以對中斷請求進(jìn)行響應(yīng)。8088/8086可以響應(yīng)中斷時(shí)，除了要向中斷源發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，還要進(jìn)行如下處理：（1）將狀態(tài)標(biāo)志寄存器FLAGS壓入堆棧，保護(hù)硬件現(xiàn)場；（2）將斷點(diǎn)的段基地址和偏移地址壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)；（3）獲得中斷服務(wù)程序入口。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理4.中斷處理①保護(hù)現(xiàn)場：因?yàn)榧拇嫫鞯膬?nèi)容在中斷前后需要保持一致，如果中斷服務(wù)程序中用到相關(guān)的寄存器，需要在處理程序開頭將這些寄存器中的內(nèi)容保護(hù)起來，這稱為保護(hù)現(xiàn)場，然后，在處理程序末尾恢復(fù)這些寄存器的內(nèi)容，這稱為即恢復(fù)現(xiàn)場。②打開中斷：在響應(yīng)中斷時(shí)會(huì)自動(dòng)將IF置零，從而使屏蔽中斷，如果允許高級(jí)中斷請求能夠響應(yīng)，形成中斷嵌套，則需要將IF置為1。③執(zhí)行中斷處理：不同中斷源的需要執(zhí)行不同的中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序不宜過長，減少中斷處理停留的時(shí)間，否則，會(huì)影響實(shí)時(shí)處理其它其中斷源的。④關(guān)閉中斷：中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后，在返回原程序之前，為了確保正確恢復(fù)現(xiàn)場，避免在恢復(fù)過程中對高優(yōu)先級(jí)的中斷響應(yīng)，需要關(guān)閉CPU的中斷。⑤恢復(fù)現(xiàn)場：把在步驟（1）中壓入堆棧的寄存器內(nèi)容按相反順序從出棧，使寄存器恢復(fù)響應(yīng)中斷前的狀態(tài)。5.3中斷概念及處理流程5.3.1中斷處理5.中斷返回中斷返回指完成中斷服務(wù)程序，返回被中斷程序的過程。為了能正確返回到原斷點(diǎn)處，在8086/8088的中斷服務(wù)程序的最后放置一條中斷返回指令I(lǐng)RET，中斷返回指令的作用實(shí)際上是恢復(fù)斷點(diǎn)，也就是保護(hù)斷點(diǎn)的逆過程。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)8086/8088的中斷系統(tǒng)可以處理256種中斷，每種中斷都有一個(gè)0~255中斷類型碼，根據(jù)中斷類型碼可以識(shí)別不同的中斷源，來自8088/8086外部的中斷源稱為外部中斷，來自8088/8086內(nèi)部的中斷源稱為內(nèi)部中斷，如所示。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)1.內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷指由于8088/8086內(nèi)部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常產(chǎn)生的中斷，因?yàn)檫@類中斷與外部硬件電路無關(guān)，也稱為軟件中斷，有5種類型。除法錯(cuò)中斷（0型中斷）單步中斷（1型中斷）斷點(diǎn)中斷（3型中斷）溢出中斷（4型中斷）自定義中斷5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)2.外部中斷外部中斷是指由外部硬件或接口產(chǎn)生的中斷，也稱為硬件中斷，8086/8088為非屏蔽中斷和可屏蔽中斷分別提供引腳NMI和INTR輸入中斷信號(hào)。(1) 非屏敲中斷非屏蔽中斷常用于處理掉電、停機(jī)等緊急情況或重大故障，通過在NMI引腳上輸入一個(gè)上升沿觸發(fā)信號(hào)通知8088/8086，類型碼為2。當(dāng)外部出現(xiàn)非屏蔽中斷，微處理器完成當(dāng)前指令后立即進(jìn)行中斷處理。(2) 屏蔽中斷可屏蔽中斷是指受IF標(biāo)志位影響，可以被屏蔽的中斷?？善帘沃袛嗤ㄟ^在INTR引腳上輸入一個(gè)高電平信號(hào)通知8088/8086，當(dāng)IF為1時(shí)，CPU可以響應(yīng)可屏蔽中斷源產(chǎn)生的請求，當(dāng)IF為0時(shí)，8088/8086不響應(yīng)任何可屏蔽中斷源產(chǎn)生的請求。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)3.中斷向量表在8086/8088的中斷系統(tǒng)中，所有256種中斷源都有中斷類型碼，長度為一個(gè)字節(jié)。根據(jù)類型碼可以找到中斷服務(wù)子程序的入口地址，這個(gè)入口地址就是中斷向量。在8086/8088系統(tǒng)中，中斷向量存放在內(nèi)存中00000H~003FFH的區(qū)域中，這個(gè)表稱為中斷向量表，中斷向量按照中斷類型碼順序存放，如圖5-7所示。每個(gè)中斷向量長度為4字節(jié)，低位地址2個(gè)字節(jié)存放入口地址的偏移量，高位地址2字節(jié)存放段地址。根據(jù)類型碼計(jì)算中斷向量地址的公式為：中斷向量在表中的存放地址=n×4。例如，類型碼20H的中斷向量存放在4×20H=0080H開始的4個(gè)字節(jié)單元中，然后，將0080H和0081H內(nèi)存單元的內(nèi)容裝入IP，0082H和0083H內(nèi)存單元的內(nèi)容裝入CS，8088/8086就可以轉(zhuǎn)入類型碼20H的中斷服務(wù)子程序。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)4.中斷處理過程（1）內(nèi)部中斷響應(yīng)過程。內(nèi)部中斷沒有INTA信號(hào)的響應(yīng)周期，也不會(huì)被IF位屏蔽，而且具有可預(yù)測性。內(nèi)部中斷的類型碼不需要從外部輸入，由指令給定或者硬件自動(dòng)形成。獲得類型碼后的處理過程如下：①類型碼乘以4獲得中斷向量的地址；②保護(hù)硬件現(xiàn)場，將狀態(tài)標(biāo)志寄存器壓棧；③IF和TF置零，屏蔽新中斷；④保存斷點(diǎn)；⑤根據(jù)中斷向量地址，將中斷服務(wù)子程序的入口地址送IP和CS，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)子程序。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)4.中斷處理過程（2）外部中斷響應(yīng)過程外部中斷分為非屏蔽和可屏蔽兩種。非屏蔽中斷響應(yīng)與NMI中斷和內(nèi)部中斷類似，不受IF標(biāo)志的屏蔽，沒有中斷響應(yīng)周期，也不用給出類型碼，自動(dòng)按類型碼2計(jì)算中斷向量地址，其后的處理過程和內(nèi)部中斷相同。可屏蔽中斷響應(yīng)必須滿足一定條件，當(dāng)發(fā)出請求信號(hào)時(shí)，如果CPU的IF位為1，沒有屏蔽中斷，同時(shí)，沒有內(nèi)部中斷、非可屏蔽中斷及總線請求，則CPU響應(yīng)該中斷。5.3中斷概念及處理流程5.3.28086/8088中斷系統(tǒng)4.中斷處理過程5.4中斷控制器8259A5.4.18259A的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)8259A是Intel公司的可編程中斷控制器（ProgrammableInterruptController）芯片，用于管理8086/8088系統(tǒng)的外部中斷，具有中斷優(yōu)先級(jí)判斷，提供類型碼，屏蔽中斷等功能。單片8259A可管理8個(gè)中斷源，多片可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)，9片8259A可以擴(kuò)展成為兩級(jí)64個(gè)中斷源的隔離。8259A有多種工作方式，可以通過編程進(jìn)行設(shè)置。5.4中斷控制器8259A

5.4中斷控制器8259A

5.4中斷控制器8259A5.4.18259A的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式8259A上電或復(fù)位后，需要進(jìn)行初始化指定工作方式，完成后，8259A處于就緒狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)中斷請求后，8259A的處理過程如下：如果IR0~IR7上出現(xiàn)有效的中斷請求信號(hào)，IRR對應(yīng)的位置1。如果中斷請求沒有被屏蔽，則通過INT引腳向8088/8086的INTR發(fā)出中斷請求信號(hào)。如果8088/8086響應(yīng)該中斷請求，發(fā)出兩個(gè)(INTA)?應(yīng)答信號(hào)。8259A接收到第一個(gè)(INTA)?脈沖，將ISR寄存器內(nèi)優(yōu)先級(jí)最高的中斷源對應(yīng)的位置1，并復(fù)位對應(yīng)的IRR中的位。當(dāng)接收到第二個(gè)(INTA)?脈沖時(shí)，8259A把選定的中斷源所對應(yīng)的類型碼發(fā)送給8088/8086。根據(jù)類型碼從中斷向量表獲得中斷服務(wù)子程序的入口地址，并執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理。如果8259A處于自動(dòng)中斷結(jié)束方式，在第二個(gè)(INTA)?脈沖結(jié)束時(shí)，ISR寄存器中相應(yīng)的位自動(dòng)置0。處于非自動(dòng)中斷結(jié)束方式時(shí)，在中斷服務(wù)子程序結(jié)束時(shí)，還為要向8259A發(fā)送EOI命令，才能使ISR寄存器中相應(yīng)的位置1。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式1.中斷嵌套方式當(dāng)更高優(yōu)先級(jí)的中斷打斷當(dāng)前中斷處理，就會(huì)出現(xiàn)中斷嵌套。8088/8086提供了兩種中斷嵌套方式。普通（一般）全嵌套方式在中斷處理過程時(shí)，不響應(yīng)同級(jí)和較低優(yōu)先級(jí)的中斷請求。(2)特殊全嵌套方式8259A工作在特殊全嵌套方式時(shí)，如果從片中更高優(yōu)先級(jí)的的中斷源發(fā)出請求，則給予響應(yīng)，常用于級(jí)聯(lián)情況。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式2.中斷優(yōu)先方式8259A提供了固定優(yōu)先級(jí)和循環(huán)優(yōu)先級(jí)兩類控制方式。（1）固定優(yōu)先級(jí)方式8259A復(fù)位后處于固定優(yōu)先級(jí)方式，并且IR0的優(yōu)先級(jí)最高，IR7的優(yōu)先級(jí)最低，通常情況下中斷優(yōu)先級(jí)是固定不變的，但是可以編程改變順序。（2）循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式當(dāng)高優(yōu)先級(jí)中斷頻繁產(chǎn)生時(shí)，固定優(yōu)先級(jí)方式會(huì)使低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷請求經(jīng)常得不到處理。所以，可以采用自動(dòng)中斷循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式。這種方式的中斷源的優(yōu)先級(jí)順序是會(huì)變化的，得到響應(yīng)處理的中斷源的優(yōu)先級(jí)自動(dòng)變?yōu)樽畹?，比它低一?jí)的中斷源變成最高優(yōu)先級(jí)，其他中斷源依次排列。5.4中斷控制器8259A

5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式4.屏蔽中斷源的方式(1)普通屏蔽方式這種屏蔽方式是通過指令將屏蔽字寫入IMR實(shí)現(xiàn)對中斷請求的開放和禁止，某位寫入1，中斷請求被禁止，寫入0，中斷請求被開放。(2)特殊屏蔽方式采用特殊屏蔽方式（SpecialMaskMode,SMM），可以在中斷服務(wù)程序?qū)懭胫袛嗥帘巫?，使ISR寄存器對應(yīng)當(dāng)前處理中斷的位置為1，同時(shí)使較低優(yōu)先級(jí)中斷對應(yīng)的位置為0，從而屏蔽了當(dāng)前正在處理的中斷，并開放了較低優(yōu)先級(jí)的中斷請求。特殊中斷屏蔽方式提供了響應(yīng)較低優(yōu)先級(jí)中斷請求的方法，但在這種方式影響了正常嵌套結(jié)構(gòu)，被處理的程序不一定是當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的中斷，所以正常EOI命令不能用于使ISR相應(yīng)的位復(fù)位。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式5.中斷請求觸發(fā)方式①邊沿觸發(fā)方式：當(dāng)8259A設(shè)置為邊沿觸發(fā)工作方式，則將IR引腳上出現(xiàn)上升沿作為中斷請求信號(hào)產(chǎn)生。②電平觸發(fā)方式：當(dāng)8259A設(shè)置為電平觸發(fā)工作方式，則將IR引腳上出現(xiàn)高電平作為中斷請求信號(hào)產(chǎn)生，在中斷請求得到響應(yīng)后要及時(shí)撤除高電平，否則可能引起第二次中斷。注意，無論哪種觸發(fā)方式，中斷請求信號(hào)都要維持高電平直到第一個(gè)中斷應(yīng)答信號(hào)(INTA)?結(jié)束之后，如果中斷請求信號(hào)提前變成低電平，8259A就會(huì)自動(dòng)認(rèn)為是IR7的中斷請求，通過在IR7的中斷服務(wù)子程序中直接返回，就可以濾除類似中斷請求的噪聲，如果IR7需要使用，也可以通過讀取ISR狀態(tài)來區(qū)分中斷請求和噪聲。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的工作方式6.級(jí)聯(lián)工作方式當(dāng)中斷源超過8個(gè)，就需要采用級(jí)聯(lián)工作方式來管理中斷。其中，一片8259A是主片，中斷請求信號(hào)INT引腳與8088/8086的INTR連接。其余的8259A作為從片，其中斷請求信號(hào)INT引腳與與主片的IR引腳連接。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程上電或復(fù)位后，必須給8259A設(shè)定工作方式才能正常的工作，這個(gè)過程稱為初始化，此外，在8259A工作的時(shí)候，還需要改變工作方式，或查詢寄存器狀態(tài)，這些操作都是通過編程寫入命令字完成。8259A的命令字包括了初始化命令字ICW（InitializationCommandWord），用于對8259A進(jìn)行初始化，以及操作命令字OCW（OperationCommandWord），用于控制操作和查詢狀態(tài)。因此，8259A的編程可以分為初始化和操作控制編程兩個(gè)步驟。初始化編程：編寫程序向8259A寫入2-4個(gè)ICW，使8259A處于設(shè)定的工作方式。操作控制編程：編寫程序向8259A寫入OCW，設(shè)置8259A的操作方式或查詢內(nèi)部寄存器狀態(tài)。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程1.初始化命令字ICW(1)初始化命令字ICW1寫入ICW1就意味著要對8259A進(jìn)行初始化，寫入ICW1后，8259A自動(dòng)清除中斷服務(wù)寄存器ISR和中斷屏蔽寄存器IMR，設(shè)置默認(rèn)的中斷優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋篒R0是最高優(yōu)先級(jí)，IR7是最低優(yōu)先級(jí)，采用普通屏蔽方式和非自動(dòng)中斷結(jié)束方式，并將狀態(tài)讀出電路預(yù)置為讀寄存器IRR。ICW1的設(shè)定功能如圖所示。D4：ICW1的特征位。D3：為1時(shí)，IR0~IR7高電平觸發(fā)，為0時(shí)，IR0~IR7上升沿觸發(fā)。D1：為1時(shí)，單片8259A，為0時(shí)，級(jí)聯(lián)方式。D0：為1時(shí)，寫ICW4，為0時(shí)，默認(rèn)值，不寫ICW4。例如：要求電平沿觸發(fā)、多片級(jí)聯(lián)、不寫ICW4，則將00011000=18H寫入ICW1。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程1.初始化命令字ICW(2) 初始化命令字ICW2ICW2是中斷類型碼寄存器，用于保存類型碼，在初始化時(shí)，只需設(shè)定高5位的值，最后3位可以是任意值，如圖所示。當(dāng)8088/8086響應(yīng)中斷后，8259A將中斷源編號(hào)自動(dòng)填入后3位發(fā)送給8088/8086。ICW2命令字中各位的含義如下：D7~D3：中斷向量碼高5位。D2~D0：IR0~IR7的中斷源序號(hào)。例如，ICW2被設(shè)置為20H，即中斷類型碼為20H~27H。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程1.初始化命令字ICW(3)初始化命令字ICW3ICW3是級(jí)聯(lián)控制字，僅用于級(jí)聯(lián)方式，表明主片和從片的連接關(guān)系，主片和從片的ICW3格式不同，如圖所示。主片的D7~D0：為1時(shí)，對應(yīng)IR引腳上連接了從片，否則，沒有連接從片。從片的D2~D0：從片標(biāo)識(shí)碼，表示連接到第幾個(gè)IR引腳上。注意，主片ICW3各位必須與與相連從片ICW3的序號(hào)一致，例如，從片的INT連接主片的IR6，主片ICW3的S6位應(yīng)該為1，從片的ICW3為06H。主片級(jí)聯(lián)控制字從片級(jí)聯(lián)控制字5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程1.初始化命令字ICW(4)初始化命令字ICW4ICW4是中斷結(jié)束方式字，用于設(shè)定級(jí)聯(lián)方式下的優(yōu)先級(jí)管理方式、主從方式以及中斷結(jié)束方式等，如圖所示。D4：為1時(shí)，特殊全嵌套方式，為0時(shí)，一般全嵌套方式。D3~D2：值為0X時(shí)，非緩沖方式；值為10時(shí)，主片，緩沖方式；值為11時(shí)，從片，緩沖方式。D1：為1時(shí)，自動(dòng)EOI方式，為0時(shí)，非自動(dòng)EOI方式。5.4中斷控制器8259A5.4.28259A的編程2.操作命令字OCW(