第7节_中断控制器8259.ppt

第7章 中断控制器、DMA控制器和计数器/定时器 7.1 中断控制器8259A 　 7.1.1 8259A的引脚信号、编程结构 与工作原理 　 7.1.2　 8259A工作方式 　 7.1.3　 8259A初始化命令字、操作命 令字 　 7.1.4　 8259A使用举例  　什么是中断控制器，它的作用是什么？ 　 中断控制器是用来管理多个中断源的专用芯片。当有多个中断源向CPU提出中断请求时，中断控制器可以接收外部的中断请求，并进行优先级判断，选中级别最高的中断请求，并送至CPU的INTR端。 当CPU响应中断并进入中断处理程序后，中断控制器仍负责对外部中断请求的管理。 本节讨论Intel 系列的可编程中断控制器8259A的引脚信号、编程结构、工作原理、工作方式与编程方法。 8259A的工作特点： ① 1 片8259A能管理8级中断，可以用9片8259A来构成64级主从式中断系统。 ② 可编程，使用灵活。 ③ 只需一组5V电源 7.1.1 8259A的引脚信号、编程结构和工 作原理 问：A0引脚是连接到地址总线的A0吗？ 若是，则8259A被分配一个偶地址和一个奇地址。 然而，8259A只有8条数据总线，或连接8086系统中的高8位地址，或连接8086系统中的低8位地址。 当CPU从内存取数据时，偶地址单元的数据通过低8位数据线传送至CPU，奇地址单元的数据通过高8位数据线传送到CPU，CPU与端口之间的16位数据交换情况与此类似。 也就是说，8259A被分配的两地址或是偶地址、或是奇地址，不会是一奇一偶。 一般情况下，8259A 的8位数据线连接数据总线的低8位。这样从8086CPU的角度来说，要给8259分配两个偶地址。也就是说，A0必须为0。 但对于8259A来说，要求A0为0时，访问偶地址端口，A0为1时，访问奇地址端口。若直接把A0接在地址总线的A0上，显然不能满足要求，哪如何解决这个问题？ 问题解决办法： 1片8259对应2个端口地址，一个偶地址、一个低地址。这就要求A0接数据总线的A1便可实现。 在多片8259A级连的情况下，主片的CAS2、CAS1、CAS0和所有的从片的CAS2、CAS1、CAS0分别连在一起的，主片的作为输出，从片作为输入。 在CPU发出第一个中断响应负脉冲时，主片除完成例行工作外，还通过CAS2、CAS1、CAS0发出一个编码ID2、ID1、ID0 从片接收到编码后与本身的ICW3的D2、D1、D0比较，若相等，则在第二个负脉冲到来时，将自已的中断类型码送到数据总线。 （注：从片ICW3的D2、D1、D0的值是由该从片连接到主片的IR决定，若为IR3，则D2、D1、D0的值为011） 结论： CAS2、CAS1、CAS0是主片和从片的联络信号。 　缓冲方式：在多片8259A级连的大系统中，8259A通过总线驱动器和数据总线相连的工作方式。 在缓冲方式时，会在输出状态字或中断类型码的同时，从该引脚输出一低电平，此电平下好可作为总线数据总线驱动器启动信号。 非缓冲方式： 8259A直接与数据总线相连. 此时，该引脚作为输入端，（1）系统中只有单片8259A时,SP/EN端必须接高电平，当系统中有多片8259A时，主片的SP/EN端接高电平，而从片的SP/EN端接低电平。 2 8259A的编程结构和工作原理 从编程结构上看，下半部分有7个寄存器它们都是8位，每个寄存器都是可编程的，即可以用指令来对它们的内容进行设置。 （1）下半部分： ICW1～ICW4：用来容纳初始化命令字ICW (initialization command word)，一般在系统启动时由初始化程序来设定的，用来确定工作方式等，一旦设定，在系统工作过程中就不再改变。 OCW1～OCW3：用来容纳操作命令字OCW（operation command word)，操作命令字由应用程序设定，来对中断处理过程作动态控制，系统在运行过程中，操作命令字可多次设置。 (2)上半部分(8259A的处理部件）： 中断请求寄存器 IRR（interrupt request register) 中断优先级裁决器 PR(priority resolver) 当前中断服务寄存器ISR(in service register 8259A处理部件的工作过程（工作原理） [1]中断请求寄存器IRR接收外部的中断请求，并使相应位置1，即锁存该请求； [2]逻辑电路根据中断屏蔽寄存器IMR(即OCW1)中的对应位的