第6章输入输出4(8259A)
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六章输入输出和中断技术2-资料.ppt
– 4.中断优先权判别电路
• 确定是否向CPU发出中断请求，中断响应时确定ISR 的哪位应置位及把相应中断的类型码放到数据总线 上
2020/12/29
8259A的内部结构
– 5. 读/写控制电路
• 用于控制对8259A的读、写操作。
– 6. 数据总线缓冲器
• 双向8位3态缓冲器，由它构成8259A与CPU之间的数据接口。
6.5 8259A可编程中断控制器
– 8259A的功能 – 8259A的内部结构和引脚 – 8259A的工作过程（含时序） – 8259A的工作方式 – 8259A的编程（命令字） – 8259A的应用
2020/12/29
8259A的功能
中断申请
8088 CPU
IF
INTR
中断申请 管理接口
INT
一中断正被处理时，只有更高优先级的事件可以打 断当前的中断处理过程而被服务。
• 特殊全嵌套方式
一中断正被处理时，允许同级或更高优先级的事件 可以打断当前的中断处理过程而被服务。
注: 特殊全嵌套仅用于多个8259A级连时的8259A，而 不能用于从属8259A或单8259A系统。
2020/12/29
一般全嵌套方式与特殊全嵌套方式的区别
默认优先级
优先级可编程改变
IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0
IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0
76543210
优先级 3 2 1 0 7 6 5 4
最低级
2020/12/29
最高级
最高级 最低级
– 固定优先级下的中断嵌套 在中断处理过程中允许被更高优先级的事件所中 断称为中断嵌套。8259A有两种中断嵌套方式： • 普通全嵌套方式（默认方式）
• 确定是否向CPU发出中断请求，中断响应时确定ISR 的哪位应置位及把相应中断的类型码放到数据总线 上
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8259A的内部结构
– 5. 读/写控制电路
• 用于控制对8259A的读、写操作。
– 6. 数据总线缓冲器
• 双向8位3态缓冲器，由它构成8259A与CPU之间的数据接口。
6.5 8259A可编程中断控制器
– 8259A的功能 – 8259A的内部结构和引脚 – 8259A的工作过程（含时序） – 8259A的工作方式 – 8259A的编程（命令字） – 8259A的应用
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8259A的功能
中断申请
8088 CPU
IF
INTR
中断申请 管理接口
INT
一中断正被处理时，只有更高优先级的事件可以打 断当前的中断处理过程而被服务。
• 特殊全嵌套方式
一中断正被处理时，允许同级或更高优先级的事件 可以打断当前的中断处理过程而被服务。
注: 特殊全嵌套仅用于多个8259A级连时的8259A，而 不能用于从属8259A或单8259A系统。
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一般全嵌套方式与特殊全嵌套方式的区别
默认优先级
优先级可编程改变
IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0
IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0
76543210
优先级 3 2 1 0 7 6 5 4
最低级
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最高级
最高级 最低级
– 固定优先级下的中断嵌套 在中断处理过程中允许被更高优先级的事件所中 断称为中断嵌套。8259A有两种中断嵌套方式： • 普通全嵌套方式（默认方式）
8.1计算机组成之.8259A详细说明
片选信号CS：由系统高位地址线译码产生，用于选中操作； 地址线A0：用以选择8259A内部不同寄存器； 读信号RD：低电平有效，实现对IRR、ISR和IMR读取； 写信号WR：低电平有效，用于对8259A写入控制字； 级联线CAS2~CAS0：主从式中断管理系统中，所有8259A 芯片的CAS2~CAS0引脚对应连接在一起，与SP/EN信号配 合，实现8259A的级联。对于8259A主片，用于输出，否则 用于输入。在CPU响应中断时，主片在CAS2~CAS0引脚上 输出级联设备编码，选中对应的从片，三个引脚信号的不同 组合000~111，对应于8个从片； 从片编程/缓冲使能SP/EN：双向，低电平有效。在非缓冲方 式下，用作输入线SP，SP=1表示该8259A为主片，否则为 从片；缓冲方式下，用作输出线EN，控制外接数据缓冲器的 接收和发送。
4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
25
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
D3
D2 D1
D0
CAS0 CAS1 GND
IR0
INT SP/EN
CAS2
-7-
中断系统和中断控制器8259A
中断响应线INTA：接收CPU在中断响应周期发来的中断响应 信号，8259A接到此信号后，送中断类型码（编程设定）；
- 10 -
中断系统和中断控制器8259A
2.屏蔽中断源方式
程序中安排清除中断允许标志位指令（CLI），可以使CPU对所有 可屏蔽中断INT一起进行屏蔽，但无法实现选择性屏蔽。8259A可编程设 定允许或屏蔽指定的可屏蔽中断源：
普通屏蔽方式：通过将中断屏蔽寄存器IMR的某些位置1， 使对应的中断请求被屏蔽，目的是屏蔽高优先级的中断源； 特殊屏蔽方式：该方式主要用于中断嵌套时，开放低优先级 的中断请求，使其能得到及时响应。在预实现特殊屏蔽的中 断服务程序中通过置入控制字将IMR中相应位置1， ISR中 对应位会自动清0，从而屏蔽了本级中断，使低优先级的中 断可以得到响应。在该中断服务程序结束前要退出特殊屏蔽 方式，恢复ISR相应位，再用EOI结束中断服务程序，而且 特殊屏蔽期间被响应的低级中断服务程序必须用特殊中断结 束命令退出。
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CAS0 CAS1 GND
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INT SP/EN
CAS2
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中断系统和中断控制器8259A
中断响应线INTA：接收CPU在中断响应周期发来的中断响应 信号，8259A接到此信号后，送中断类型码（编程设定）；
- 10 -
中断系统和中断控制器8259A
2.屏蔽中断源方式
程序中安排清除中断允许标志位指令（CLI），可以使CPU对所有 可屏蔽中断INT一起进行屏蔽，但无法实现选择性屏蔽。8259A可编程设 定允许或屏蔽指定的可屏蔽中断源：
普通屏蔽方式：通过将中断屏蔽寄存器IMR的某些位置1， 使对应的中断请求被屏蔽，目的是屏蔽高优先级的中断源； 特殊屏蔽方式：该方式主要用于中断嵌套时，开放低优先级 的中断请求，使其能得到及时响应。在预实现特殊屏蔽的中 断服务程序中通过置入控制字将IMR中相应位置1， ISR中 对应位会自动清0，从而屏蔽了本级中断，使低优先级的中 断可以得到响应。在该中断服务程序结束前要退出特殊屏蔽 方式，恢复ISR相应位，再用EOI结束中断服务程序，而且 特殊屏蔽期间被响应的低级中断服务程序必须用特殊中断结 束命令退出。
可编程控制器8259A知识点总结
可编程控制器8259A知识点总结1、主要性能（1）具有8级中断优先控制，通过级连可以扩展至64级优先权控制。
（2）每一级中断都可以通过初始设置为允许或屏蔽。
（3）工作方式可以通过编程设置，使用灵活。
（4）在中断响应周期可提供中断向量或CALL指令和地址。
2、结构功能（1）中断请求寄存器IRR：保存来自IR0—IR7的请求信号。
（2）当前中断服务寄存器ISR：保存正在服务的中断。
（3）中断屏蔽寄存器IMR：每一位可对IRR相应中断源进行屏蔽，但对高优先权的输入线屏蔽不影响低优先权的输入。
（4）数据总线缓冲器：与系统总线的接口，三态。
（5）读/写控制逻辑：读出、写入控制。
（6）级连缓冲器：级连作用：使中断源最多扩展至64级。
（7）控制逻辑：片内控制，按编程工作。
3、引脚分析（1）电源线（2条）（2）数据总线（8条）D7 ~ D0：双向数据线，接数据总线的低8位（3）中断线（10条）IR7 ~ IR0：外设中断请求输入端，可编程为脉冲或电平触发INT：向CPU发出的中断请求信号INTA：CPU向8259A发的INTA中断响应信号（4）读写控制线（4条）CS：片选信号，低电平有效RD：读信号，低电平有效WR：写信号，低电平有效A0：8259A内部寄存器选择信号（0：偶地址，1：奇地址）（5）级联线（4条）CAS2 ~ CAS0：级联信号线，需与SP/EN配合SP/EN：作输入时为SP（0：从片，1：主片）作输出时为EN（控制总线驱动方向）(SP: Slave Program / EN: Enable Buffer)片选，读，写都是LO有效。
4、中断顺序8080/8085（1）至少一条中断请求输入线变高，IRR响应位置位。
（2）若请求中至少一条允许，由INT向CPU送中断请求信号。
（3）若CPU在开中断状态，则在当前指令执行完发出INTA作为响应。
（4）接受到中断响应信号后，中断请求源最高优先权的位的ISR相应位置位，在IRR中相应位复位，并送出CALL指令的操作码——11001101。
第06章中断与DMA传输
(3) 内部中断
① 除法溢出中断（n=0）：
除数为零或商超过寄存器所能表达的范围。
② 单步中断（n=1） ：
TF=1，每执行完一条指令产生一次中断。 用于实现单步操作，是强有力的调试手段。
③ 断点中断 （n=3） ：
INT 3指令产生一个中断类型码为3的断点中断。
④ INTO指令 （n=4） ：
OF=1，则INTO指令引起类型码为4的内部中断； OF=0，此指令不起作用，程序顺序执行。
• 中断服务程序不同于一般的子程序：
子程序由某个程序调用，它的调用是由程序设定的， 它的执行时间是确定的。 中断服务程序由某个事件引发，它的执行一般是随 机的，不确定的。
(6)中断向量
中断服务程序的入口地址
(7) 中断系统
为实现计算机的中断功能而配置的相关硬件、软件的 集合称为中断系统。
6.1.2
高等学校计算机基础教育教材精选
杨文显
主编
现代微型计算机原理 与接口技术教程
（第二版）
第6章 中断与DMA传输
6.1 中断原理 6.2 可编程中断控制器8259A
6.3 中断方式输入输出
6.4 DMA控制器8237A
6.1 中断原理
6.1.1 中断的基本概念
(1) 中断
由于某个事件的发生，CPU暂停当前正在执 行的程序，转而执行处理该事件的一个程序。 该程序执行完成后，CPU接着执行被暂停的 程序。 这个过程称为中断。
中断工作方式的特点
(1) 并行处理能力
实现CPU和多个外设同时工作，提高CPU效率。
(2) 实时处理能力
计算机应用于实时控制时，对外部事件及时响应。
(3) 故障处理能力
及时处理故障，不影响其他程序的运行。
微机原理与接口技术第六章8259A练习题及答案
微机原理与接口技术第六章-8259A练习题及答案中断技术和中断控制器8259A练习题及答案一、填空题1.8088微处理器最多能处理256种不同类型的中断。
2.8088系统的中断向量表位于从内存地址 00000H 开始,占1K字节存储单元。
3.8088CPU响应INTR中断时,将PSW(或标志寄存器内容）和断点(或CS:IP)进堆栈保存。
4.8259A可管理8级优先级中断源,通过级联,最多可管理 64 级优先级中断源。
5.若8259A的IRR(中断请求寄存器)的内容为10H,说明IR4请求中断。
二、选择题6.8088CPU的标志寄存器中IF=1时,表示允许CPU响应______中断。
CA.内部中断B.外部中断C.可屏蔽中断D.不可屏蔽中断7.CPU在响应中断时,保存断点是指______。
DA.将用户设置的程序指令地址入栈保存B.将中断服务程序的入口地址入栈保存C.将程序状态字PSW入栈保存D.将返回地址即程序计数器PC（CS：IP）的内容入栈保存8.8088的中断向量表用于存放______。
BA.中断类型号B.中断服务程序的入口地址C.中断服务程序的返回地址D.断点地址三、判断题9.8086的可屏蔽中断的优先级高于不可屏蔽中断。
[ ] ×10.通常8259A芯片中的IR0优先级最低,IR7的优先级最高。
[ ]×11.在8088系统中,所谓中断向量就是中断服务程序入口地址。
[ ] √四、简答题12.CPU响应INTR中断的条件是什么?答：(1)INTR信号为有效电平(2)当前指令执行完毕(3)CPU开中断(IF=1)(4)没有更高级的请求（RESET , HOLD ,NMI)13.一般CPU响应中断时自动做哪些工作? 8088CPU呢?答：一般CPU在响应中断时，关中断，保存断点，识别中断源，找到中断服务程序入口地址，转入中断服务程序。
8080CPU在响应中断时，首先把PSW（或标志寄存器内容）入栈保存，其余同一般CPU.14.8088CPU在执行中断返回指令IRET时,执行什么操作?答：(1)弹出断点送CS:IP第 - 2 - 页共 13 页(2)弹出PSW送标志寄存器15.中断控制器8259A中下列寄存器的作用是什么?(1) IRR (中断请求寄存器) :保存中断源的中断请求(2) IMR (中断屏蔽寄存器) :屏蔽/允许中断源请求中断，由程序写入，1为屏蔽，0为允许(3) ISR (中断服务寄存器): 记录CPU正在为哪些中断源服务(4) IVR (中断向量寄存器): 保存中断向量号16、初使化时设置为非自动结束方式,那么在中断服务程序将结束时必须设置什么操作命令?如果不设置这种命令会发生什么现象?答案：当中断服务程序将结束时,必须发0CW2=20H为中断结束命令,执行此命令即撤消正在服务的中断请求和服务标志;否则,即使返回主程序但未退出此中断,造成中断响应的混乱。
8259A介绍
(3)中断屏蔽寄存器IMR IMR是一个8位寄存器，存放中断屏蔽字，某位=1表示 对应的IRi输入被屏蔽，为0开放该中断请求。可通过指令 设置。 (4)优先权电路 用于识别和管理IRR中各位的优先权级别。能进行优先 级判别，把未被屏蔽的最高优先级的中断请求送到CPU。
(5)控制逻辑电路 控制逻辑电路根据CPU对8259A编程设定的工作方 式 管 理 8259A ， 负 责 发 出 INTR 和 接 收 INTA# ， 并 使 INTA#转化为内部所需的各种控制信号。 (6)读/写电路 读/写电路可接收CPU对8259A的初始化命令字ICW 和操作命令字OCW，并将其存入相应的端口寄存器， 来规定8259A的工作方式和控制模式；也可以向CPU提 供各端口寄存器的内容。 (7)数据总线缓冲器 连 接 系 统 总 线 和 8259A 的 内 部 总 线 ， 用 于 传 输 8259A的控制字或状态字，以及中断类型号。 (8)级连缓冲/比较器 控制多片8259A的级连，扩展中断级。多片8259A 级连时，一片为主，其余为从。最多可9片级连，扩 展64级中断。
1.中断嵌套方式
(2)特殊全嵌套方式 和一般全嵌套方式基本相同，区别在于： 在特殊全嵌套方式下，处理某一中断时， 可实现对同级中断请求的响应。 系统中只有单片8259A时，通常用全嵌 套方式；而当8259A多片级连时，主片 必须采用特殊全嵌套方式，从片可采用 一般全嵌套方式。
一般全嵌套方式与特殊全嵌套方式的区别
8259A中断优先权的管理方式有固定优先权方式和自 动循环优先权方式两种。 （1）固定优先权方式 注: 特殊全嵌套仅用于多个8259A级连时的 在固定优先权方式中，IR7～IR0的中断优先权 主 8259A ， 而 不 能 用 于 从 属 8259A 或 单 的级别是由系统确定的。 8259A系统。 它 们 由 高 到 低 的 优 先 级 顺 序 是 ： IR0, IR1, IR2, …, IR7, 其中，IR0的优先级最高，IR7的优 先级最低。当有多个IRi请求时，优先权判决器（PR） 将它们与当前正在处理的中断源的优先权进行比较， 选出当前优先权最高的IRi，向CPU发出中断请求INT， 请求为其服务。
(5)控制逻辑电路 控制逻辑电路根据CPU对8259A编程设定的工作方 式 管 理 8259A ， 负 责 发 出 INTR 和 接 收 INTA# ， 并 使 INTA#转化为内部所需的各种控制信号。 (6)读/写电路 读/写电路可接收CPU对8259A的初始化命令字ICW 和操作命令字OCW，并将其存入相应的端口寄存器， 来规定8259A的工作方式和控制模式；也可以向CPU提 供各端口寄存器的内容。 (7)数据总线缓冲器 连 接 系 统 总 线 和 8259A 的 内 部 总 线 ， 用 于 传 输 8259A的控制字或状态字，以及中断类型号。 (8)级连缓冲/比较器 控制多片8259A的级连，扩展中断级。多片8259A 级连时，一片为主，其余为从。最多可9片级连，扩 展64级中断。
1.中断嵌套方式
(2)特殊全嵌套方式 和一般全嵌套方式基本相同，区别在于： 在特殊全嵌套方式下，处理某一中断时， 可实现对同级中断请求的响应。 系统中只有单片8259A时，通常用全嵌 套方式；而当8259A多片级连时，主片 必须采用特殊全嵌套方式，从片可采用 一般全嵌套方式。
一般全嵌套方式与特殊全嵌套方式的区别
8259A中断优先权的管理方式有固定优先权方式和自 动循环优先权方式两种。 （1）固定优先权方式 注: 特殊全嵌套仅用于多个8259A级连时的 在固定优先权方式中，IR7～IR0的中断优先权 主 8259A ， 而 不 能 用 于 从 属 8259A 或 单 的级别是由系统确定的。 8259A系统。 它 们 由 高 到 低 的 优 先 级 顺 序 是 ： IR0, IR1, IR2, …, IR7, 其中，IR0的优先级最高，IR7的优 先级最低。当有多个IRi请求时，优先权判决器（PR） 将它们与当前正在处理的中断源的优先权进行比较， 选出当前优先权最高的IRi，向CPU发出中断请求INT， 请求为其服务。
(8259A)
① 若有IRi=1，则IRR中相应位置1。 ② 若对应IMR中的相应位为0，则8259A向CPUINTR。 ③ 若IF=1，则CPU在执行完当前指令后，发第一 个 INTA8259A ④ ISR中对应当前最高优先权的位为1，且IRR中相应位清0。 ⑤ CPU发第二个INTA8259A，8259ADB上送8位的向量号N （即中断类型号，初始化8259A时已设定好)。 CPU做：N×4 从中断向量表中取出中断服务程序的入口地址。 ⑥ 若8259A为AEOI（自动结束中断）， 则在第二个INTA尾，ISR中相应的位复位。 否则,至中断服务程序结束,发出EOI命令使ISR中相应位复位。 CPU 进入响应中断的过程，继而执行中断子程序。 9
从ISR是 否全为0
N
Y EOI主
IRET
（3） 优先权循环方式
一个系统的优先权比较复杂，所以不能总规定IR0高 … IR7低。 8259A设计了两种改变优先权的方法。
•自动循环方式 ——适用于设备的优先权相等情况 当一个设备受到中断服务后，它的优先级自动降到最低，其相 邻的中断请求变成最高的。 例如: IR0 IR1 IR2 IR 3 IR4 IR5 IR6 IR7 初始 高 低 若IR4有中断请求，处理IR4后，IR5成为最高优先级， 优先级次序为：IR5 IR6 IR7 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR4左循环至最低优先级。
不管是普通、还是特殊的中断结束方式，级联系统中的中断结 束必须发送两次EOI： 一次给从片，一次给主片。 （向从片发EOI后，须检查从片中的所有申请中断的源是否全服务过。 只有都服务过了，才能向主8259送另一个EOI命令）。
17
中断结束字
什么是8259A的中断结束字（EOI）？
从ISR是 否全为0
N
Y EOI主
IRET
（3） 优先权循环方式
一个系统的优先权比较复杂，所以不能总规定IR0高 … IR7低。 8259A设计了两种改变优先权的方法。
•自动循环方式 ——适用于设备的优先权相等情况 当一个设备受到中断服务后，它的优先级自动降到最低，其相 邻的中断请求变成最高的。 例如: IR0 IR1 IR2 IR 3 IR4 IR5 IR6 IR7 初始 高 低 若IR4有中断请求，处理IR4后，IR5成为最高优先级， 优先级次序为：IR5 IR6 IR7 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR4左循环至最低优先级。
不管是普通、还是特殊的中断结束方式，级联系统中的中断结 束必须发送两次EOI： 一次给从片，一次给主片。 （向从片发EOI后，须检查从片中的所有申请中断的源是否全服务过。 只有都服务过了，才能向主8259送另一个EOI命令）。
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中断结束字
什么是8259A的中断结束字（EOI）？
第六章_基本输入输出接口技术
20
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
[例] 设状态端口地址为086H，数据端口地址为084H，外 设忙碌D7=1，请用查询方式写出CPU从存储器缓冲区 Buffer送出1KB的数据给外设的程序段。 LEA SI , Buffer ；取Buffer的有效地址送SI MOV CX , 1000 ；循环次数 W1: MOV DX, 086H ；状态端口地址送DX W2: IN AL , DX ；从状态端口读入状态信息 AND AL，80H ； BUSY=0? JNZ W2 ； BUSY=1，返回继续查询 MOV AL,[SI] ； BUSY=0，取数据 MOV DX, 084H ；数据端口地址送DX OUT DX,AL ；数据输出到数据端口 INC SI ；SI指向下一个字节数据 LOOP W1 ；CX-1送CX≠0，循环 HLT ；CX=0，传送结束
FFFFF
内存 空间 I/O 空间
10
§6-2 I/O端口的编址与访问
二、 I/O端口地址的译码方法：
I/O端口地址译码的一般原则是：把CPU用于I/O端口寻址 的地址线分为高位地址线和低位地址线两部分：
将低位地址线直接连到I/O接口芯片的相应地址引脚， 实现片内寻址，即选中片内的端口。 将高位地址线与CPU的控制信号组合，经地址译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号。 常见的译码器： 2/4线译码器74LS139 3/8线译码器74LS138
返回断点
6.3 CPU与外设之间的数据传送方式
关于中断的几点说明：
采用中断的数据传送方式时，外设处于主动申请地 位，CPU配合进行数据传送；CPU不必反复去查询 外设的状态，而是可以与外设“并行工作”，因此 提高了CPU的工作效率，并且更具有实时性。
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微机原理与接口技术 根据PR
8259A内部结构
系统数 据总线 与 8259A 的接口 接收地 连接总 址信号 线与级 和读写 联方式 信号
保存所有正在服 务的中断源，某 位=1表示对应的 IRi中断正在被 服务
确定是否向 请求向CPU CPU发出中断 发INT信号， 确定是否向 请求，中断响 并接受INTA CPU发出中断 应时确定ISR 响应信号 请求，中断响 的哪位应置位 应时确定ISR 及把相应中断 的哪位应置位 的类型码放到 及把相应中断 数据总线上 的类型码放到 数据总线上
ICW1～ICW4 向8259A写入ICW的过程称为初始化编程
操作命令字OCW (Operation Command Word)
OCW1～OCW3 向8259A写入OCW的过程称为操作方式编程
初始化流程
微机原理与接口技术 用ICW1设置，是否级连，请求
信号格式，后面是否用ICW4 用ICW2设置中断类型码 是否为级连方 式？ 是
8259A工作方式
微机原理与接口技术
缓冲模式： 非缓冲方式：小系统中，8259A数据线直接连系 统数据总线，不需要总线缓冲器，此时SP/EN表 示级联时主/从关系。 主片：SP/EN接高电平； 从片：SP/EN接低电平。 缓冲方式：大系统中，数据总线都具有总线缓 冲器，此时SP/EN表示数据传送方向，级联时主 /从关系通过软件设定ICW4来决定。
若工作在AEOI方式，在第2个INTA结束时，
使ISRi复位；否则由CPU发出EOI命令使ISRi复位
微机原理与接口技术
中断响应周期时序 第一个
中断响应周期 T1 T2 T3 T4 CLK INTA AD7~AD0 置 ISRi=1,I RRi=0 8259A 将 中断类型 号送至数 据总线上
第二个 中断响应周期 T1 T2 T3 T4
IR0 IR1
IR0
IR1
IR2 IR3
A.
IR2
假定IR3发生中 断,并获得服务
去CPU INT
IR3
INT
IR4 IR5 IR6 IR7 IR4 IR5 IR6
E.
D. 特殊嵌套方式：
IR7
IR4 的 中 断 被 服 务时，只封锁 IR5-IR7。
特殊嵌套方式： 因主片不封锁从片的 INT，故级别高的IR0IR2中断可以得到响应。 ( 但 IR3-IR7 仍 被 本 从 片封锁)
存放中断屏蔽字， 某位=1表示对应 的IRi输入被屏 蔽
微机原理与接口技术
8259A对中断请求的处理过程如下： 9.4.2 8259A内部结构
当某IRi有效时，IRR相应位置1 若有效的IRi未被屏蔽，则向CPU发出中断请求
检测到第1个INTA信号后，置ISRi=1，IRRi=0 检测到第2个INTA信号后，把ISRi=1中最高优 先级的中断类型码放到DB上
OCW1——中断屏蔽字
Mi =1中断请求线IRi被屏蔽 OCW1将写入IMR寄存器。
A0=1时读OCW1可读出设置的IMR内容。
微机原理与接口技术
OCW2——中断结束和优先级循环
微机原理与接口技术
OCW2——EOI命令
D4D3 =00特征位 D7
D2~ D0中断源编码 D6 D5
0 固定优先级
微机原理与接口技术
8259A工作方式
AEOI：在第2个INTA#结束时，由8259A使ISRi 自动复位； 正常EOI方式：由CPU发出正常EOI命令，该EOI 命令使ISRi=1的位中优先级最高的那一位复位。 特殊EOI方式：由CPU发出一条SEOI命令，该 EOI命令中指出了所要复位的ISR的位号。
ICW1 = 00010010 = 12H ICW2 = 08H OCW1 = 11110000 = 0F0H 中断向量码 中断屏蔽字
微机原理与接口技术
初始化程序如下： INIT8259A： MOV DX，20H ；A0=0，写ICW1 MOV AL，12H ；上升沿触发,单片,不写ICW4 OUT DX，AL MOV DX，21H ；A0=1,写ICW2,OCW1 MOV AL，08H ；ICW2 OUT DX，AL MOV AL，0F0H ；OCW1：屏蔽IR4-IR7 OUT DX，AL
D0 ~ D7 A0 A5 ~ A9
IOR
ISR 当前 中断 服务 寄存器
译 码
1×
A0 I3 I4 0
1
0 0 0 0 PR 0 优先级 0 裁决器 0 0 A0 1 0 0 1 0 1 0 0 1
IRR 中断 申请 寄存器
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
RD WR
ICW2 中断类型号
1 循环优先级
0指定优先级D2~ D0无效 0自动EOI 1指定D2~ D0有 1非自动EOI
D7 D6 D5 :优先级排队方式
微机原理与接口技术
OCW3——屏蔽方式和读出控制字
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OCW3（续）
查询方式允许8259A不工作于中断方式，而是以查 询方式工作。 • CPU先写一个D2=1的OCW3，再对同一地 址读入，即可得到如下状态字节： I x x x x R2 R1 R0 I=1表示有中断请求，中断请求号为R2-R0 读IRR/ISR：写入此命令后，随后再对同一地址 读，即可得到IRR或ISR的内容。
向量类型
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9.4.3 8259A引脚
CPU侧：
CS；
DB0~DB7； RD、WR、A0； INT、INTA； 外设侧：
IR0~IR7；
级联： SP/EN、 CAS0~CAS2。
8259A的编程结构
总线
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处理部分
0 0 数据线 D0 0 ~ 0 D7 0 A0 0 0 片 0 选 CS ICW1 芯片控制
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ICW4——中断方式字
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OCW用于设置8259的工作状态 8259A的操作命令字OCW 在初始化后写入 OCW的写入顺序可任意 写入地址要求：
OCW1必须写入奇地址端口(A0=1) OCW2，OCW3必须写入偶地址端口(A0=0)
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一中断正被处理时，允许同级或更高优先级的事 件打断当前的中断处理过程而被服务。 特殊全嵌套方式
一般全嵌套方式与特殊全嵌套 B. C. 方式的区别
一般嵌套方式： IR4的中断被服务 时，这些中断将 被封锁。
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主8259A
从8259A
一般嵌套方式： 从片的INT被主片封锁， 故更高级别的IR0-IR2 中断也无法得到响应
否
是 设ICW3的各位对应
本片为主片吗？ 否 设置ICW3的低三位为从控标志码 需要用ICW4 吗？ 是 否
IR0~IR7的连接情况
用ICW4设置，是否为特定固定优先级方式；缓冲
方式；自动结束中断方式；8086/8088系统
OCWn
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ICW1——初始化字
初始化8259A必须从ICW1开始
CS# RD# WR# A0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1
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8259A编程举例
按以下要求初始化8259A：
接口地址为20H和21H； 中断为上升沿触发；单片8259A；不写ICW4； 与IR0-IR3对应的中断向量码为08H-0BH； IR4-IR7不使用。 根据要求，各初始化参数及工作参数如下：
OCW1 中断屏蔽寄存器 IMR
0 0
0
SP/EN
IOW
INTA INTR
ICW3 主从片连接关系
OCW2 优先级设置、发EOI
INTA
CA0 CA1 CA2
1
ICW4 方式控制
0 1
0
INT
VCC
GND
OCW3特殊屏蔽,查询方式设置
1
控制部分
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8259A工作方式
中断嵌套方式： 在中断处理过程中允许被更高优先级的事 件所中断称为中断嵌套。 一中断正被处理时，只有更高优先级的事 件可以打断当前的中断处理过程而被服务。 完全全嵌套方式
ISRi
最低级
IR4的服务结束以前
最高级
最高级
最低级
IR4的服务结束以后
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中断结束处理方式：
8259A工作方式
当某一IRi中断被服务时，ISR中的相应位 ISRi=1。当服务结束后，则必须清零该ISRi位。 使ISRi=0是通过向8259A发出中断结束命令 三种EOI命令 （EOI命令）实现的。 自动EOI（AEOI） 正常EOI方式 特殊EOI方式
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ICW2——中断向量字
向8259A写入ICW1后，应立即向8259A送ICW2
A0 1
D7 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7
D6 T6
D5 T5
D4 T4
D3 T3
D2 x
D1 x
D0 x
T7～T3：中断类型号的高5位 T2～T0：最低3位为中断源的序号IRn 000～111分别对应IR0～IR7 由8259A根据中断源的序号自动填入
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第6章 可编程中断控制器8259
教学内容 中断的基本概念 8086的中断系统 可编程中断控制器—8259A
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可编程中断控制器8259A
8259A的功能： •对8个中断源实现优先级控制 •扩展至对64个中断源实现优先级控制
•可编程设置不同工作方式