微型计算机中断系统.ppt

7.3.4 8259的编程方法,可编程中断控制器8259A的工作状态和操作方式由CPU通过命令字进行控制的。 8259A有两类命令字: 初始化命令字ICW（4个） 操作命令字OCW（3个） 7个CPU控制寄存器分成两组： 一组用做存ICW 另一组存OCW,7.3.4 8259的编程方法,两组7个寄存器占用2个I/O端口地址（在PC机中8259A的端口地址为20H和21H）：,7.3.4 8259的编程方法,ICW1、OCW2、OCW3由A0、D4和D3三位状态寻址：,ICW2、ICW3、ICW4在ICW1后，按顺序写入。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,当计算机刚启动时，用初始化程序设定ICW，即由CPU按次序发送24个不同格式的ICW，用来建立起8259A操作的初始工作状态，此后的整个工作过程中该状态保持不变。 操作命令字(OCW)用于动态控制中断处理，是在需要改变或控制8259A操作时随时发送的。 注意:当发出ICW或OCW时，CPU中断申请引脚INTR应关闭(使用CLI指令)。,7.3.4 8259的编程方法,对8259A的编程分为两类： 初始化编程 操作过程编程 8259A的软件编程必须按照先初始化编程，然后进行操作方式编程的顺序。,7.3.4 8259的编程方法,初始化编程 初始化编程的主要任务： （1）复位芯片。 （2）设定中断请求信号有效的形式。 （3）设定是单片，还是级联。 （4）设定中断类型号。 （5）设定优先排队规则。 （6）设定中断处理结束时的结束规则。,7.3.4 8259的编程方法,ICW1 ICW1称为：芯片控制初始化命令字，用于启动8259A中的初始化顺序。 该字写入8位的芯片控制寄存器。 写ICW1的标记为：A00，D41。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,ICW1 D7D5 ：在8086/8088系统中不用（000）。 D4：设置为1，指示ICW1的标志位。 D3（LTIM）：设定中断请求信号触发的方式。 1：电平触发方式； 0：边沿触发方式。 D2（ADI）：在8086/8088系统中不起作用（0）。 D1（SNGL）：1：单片方式，0：级联方式。 D0 （IC4）：1：设置ICW4，0：不设置ICW4。,7.3.4 8259的编程方法,ICW1 ICW1可完成初始化任务的前三项： （1）复位芯片。 （2）设定中断请求信号有效的形式。 （3）设定是单片，还是级联。 注意：在写入ICW1后，除完成ICW1规定的功能外，同时复位芯片，隐含有清IMR、默认中断优先级为IR0IR1IR7等的功能。,7.3.4 8259的编程方法,举例： PC/XT机设置的ICW1=13H，端口地址为20H。 MOV AL，13H OUT 20H，AL ；单片，上升沿有效，写ICW4 13H = 00010011,7.3.4 8259的编程方法,ICW2 ICW2：中断类型码命令字。 该字写入8位的中断类型寄存器。 写ICW2的标记为：A0=1。 D7D3（T7T3）：中断向量类型码。中断类型码的低3位由中断请求的引脚IR0IR7决定（000111）。 D2D0 ：在8086/8088系统中不用（000）。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,IBM PC/XT机中由8259A管理的8级外部中断IR0IR7的中断类型码为08H0FH。 举例： 设置的ICW2=08H，端口地址为21H。 MOV AL，08H OUT 21H，AL IR3对应的中断类型码为0BH。,7.3.4 8259的编程方法,ICW3 ICW3:主片/从片的初始化命令字。它只用于级联方式。 该字写入8位的主/从标志寄存器。 写ICW3的标记为：A01。 （1）对于主8259A（输入端SP#1） （2）对于从8259A（输入端SP#0）,7.3.4 8259的编程方法,ICW3 （1）对于主8259A（输入端SP#1） D7D0（S7S0）：当某位为1时，表示该位对应的IRi端接一从片8259A。 例如：当ICW3F0H时，则表示在IR7 、IR6、IR5、IR4引脚上接有8259A从片，而IR3、IR2、IR1、IR0引脚上未接从片。 注意：清0的位，其对应的IRi上可直接连接外设来的中断请求信号端。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,ICW3 （2）对于从8259A（输入端SP#0） 控制字格式如图所示,7.3.4 8259的编程方法,在IBM PC/XT机中，仅用1片8259A，能提供8级中断请求。在IBM PC/AT机中用2片8259A组成级联方式，最多可以提供15级中断请求。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,ICW4 ICW4：方式控制初始化命令字。 该字写入8位的方式控制寄存器。 写ICW4控制字标记为：A0=1。 是否需要ICW4由应用决定，只有在需要特殊全嵌套方式、缓冲方式、中断自动结束方式时，才设置ICW4，否则，可不设置ICW4。同时，是否需要ICW4，应在ICW1中指出。 当不设置ICW4时，缺省为：非特殊全嵌套方式、非缓冲方式、非中断自动结束方式。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,ICW4 D7D5 ：8088模式下为000B。 D4（SFNM）：中断嵌套位。 0：一般全嵌套方式。 1：特殊全嵌套方式。 一般全嵌套方式：在处理中断的过程中，只有当更高级的中断请求到来时，才能进行嵌套。 特殊全嵌套方式：在处理某一级中断时，允许响应或嵌套同级的中断请求。通常用于多个8259A级联的系统。,7.3.4 8259的编程方法,ICW4 D3（BUF）：规定8259A是否工作于缓冲方式。 0：非缓冲方式 1：缓冲方式。 D2（M/S#）：在缓冲方式下用来表示本片是主片还是从片。 0：从片 1：主片 当BUF0时则M/S#不起作用。,7.3.4 8259的编程方法,ICW4 D1（AEOI）：规定8259A中断的结束方式。 0：正常中断结束。要求CPU发命令去复位ISRi。IBM PC采用该方式。 1：自动结束中断方式。在CPU响应中断请求过程中的第2个INTA脉冲上升沿，自动复位ISR中的相应位。 D0（PM）：规定8259A工作于哪种CPU系列。 1：工作于8086/8088系统中 0：工作于8080/8085系统中,7.3.4 8259的编程方法,注意 初始化从写入ICW1开始，然后顺序写入ICW2、ICW3、ICW4。虽然ICW2、ICW3、ICW4地址相同，但顺序是固定的，因而不会发生错误。 ICW1、ICW2是必须写入的。是否写入ICW3、ICW4，分别由ICW1的SNGL和IC4位的状态决定。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,操作过程编程 初始化完成后，8259A进入响应中断的工作状态，准备接收中断请求信号。在8259A工作其间，可以通过操作命令字OCW使其以不同的方式操作。 操作过程编程主要完成以下任务： 对中断请求的屏蔽、优先级循环控制、中断结束方式、对内部控制寄存器的查询等。 8259A有三个操作命令字： OCW1、OCW2、OCW3。,7.3.4 8259的编程方法,OCW1 写OCW1的标记为：A0=1。 OCW1用来写入IMR寄存器。 当某一位Mi=1时，则对应于该位的中断请求就受到屏蔽； 当某一位Mi=0时，则对应于该位的中断请求得到允许进入系统。 例如：OCW1 =15H，则IR4、IR2和IR0引脚上的中断请求被屏蔽，其他引脚上的中断请求则允许进入系统。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,OCW2 OCW2用来设置中断优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字。 写OCW2的标记为：A0=0、D3=D4=0。 OCW2具有两方面的功能： 可以用来设置8259A采用优先级循环方式； 它可以组成中断结束命令。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,OCW2 R位：决定系统的中断优先级是否按自动循环方式设置。 1：采用优先级自动循环方式； 0：采用优先级非自动循环方式。 优先级自动循环方式用于多个中断源其优先级相等的场合 。 SL位：决定OCW2中的L2、L1、L0是否有效，如为1则3位都有效，否则为无效。,7.3.4 8259的编程方法,OCW2 EOI位：中断结束命令。当EOI为1时，使当前ISR中的对应位ISRi复位。 L2、L1、L0有两个功能： SL为1时，L2、L1、L0有效。 一是当OCW2为特殊的中断结束命令时，L2、L1、L0将指出要清除当前ISR中的哪一位； 二是当OCW2为特殊的优先级循环方式命令时，L2、 L1、L0将指出循环开始时哪个中断的优先级最低。,7.3.4 8259的编程方法,指定最低级别,指定结束/最低级别,7.3.4 8259的编程方法,OCW3 OCW3是多功能操作命令字。 写OCW3的标记为：A0=0、D4=0、D3=1。,7.3.4 8259的编程方法,OCW3 OCW3命令字有3项功能： 设置和撤消特殊屏蔽方式； 设置中断查询方式； 设置对8259A内部寄存器的读出命令。,7.3.4 8259的编程方法,7.3.4 8259的编程方法,OCW3 D7位：无关位，可设为任意值，一般设为0。 D6位：ESMM位，即允许特殊屏蔽方式位。该位为1时SMM位才有意义。 D5位：SMM即特殊屏蔽方式位。 1：设置特殊屏蔽方式； 0：清除特殊屏蔽方式。 D4、D3位：是特征位，01B。,7.3.4 8259的编程方法,OCW3 D2位：P位。 1：该OCW3用做查询命令 0：非查询方式。 D1、D0位：RR位和RIS位。 这两位的组合用于指定对中断请求寄存器(IRR)和中断服务寄存器(ISR)内容的读出。 D1D0=10时，表明紧接着要读出IRR的值； D1D0=11时，表明紧接着要读出ISR的值。,7.3.4 8259的编程方法,特殊屏蔽方式的设置与清除 ESMM、SMM=11时：选择特殊屏蔽方式 ESMM、SMM=10时：清除特殊屏蔽方式 选择特殊屏蔽方式：OCW3为01101000B（68H） 清除特殊屏蔽方式：OCW3为01001000B（48H）,7.3.4 8259的编程方法,查询的设置与清除 P=1时：选择查询方式 P=0时：选择非查询方式 选择查询方式：OCW3为00001100B（0CH） 选择非查询方式：OCW3为00001000B（08H）,7.3.4 8259的编程方法,读8259A的状态（IMR、IRR、ISR） 1、读IMR： IN AL，21H （A0=1的端口） 2、读IRR： MOV AL，00001011B OUT 20H，AL IN AL，20H 3、读ISR： MOV AL，00001010B OUT 20H，AL IN AL，20H,7.3.4 8259的编程方法 结束,7.3.5 8259A应用举例,在IBM PC/XT机中，只用1片8259A中断控制器，用来提供8级中断请求，其中IR0优先级最高，IR7优先级最低。 它们分别用于日历时钟中断、键盘中断、保留、网络通信、异步通信中断、硬盘中断、软盘中断及打印机中断。 8259A片选地址为20H、21H。,7.3.5 8259A应用举例,7.3.5 8259A应用举例,IBM PC/XT中8259A 的使用步骤： 1、初始化 2、送中断向量入口地址 3、中断子程序结束 4、中断嵌套,7.3.5 8259A应用举例,1、初始化 MOV AL， 13H ；写ICW1，单片，边沿触发，要ICW4 OUT 20H，AL MOV AL，8 ；写ICW2，中断类型号从8开始 OUT 21H，AL MOV AL，0DH ；写ICW4，缓冲工作方式， ；8088/8086配置 OUT 21H，AL MOV AL，0 ；写OCW1，允许IR0IR7全部8级 ；中断请求 OUT 21H，AL,7.3.5 8259A应用举例,2、送中断向量入口地址 例如，异步通信中断(COM1)IR4。 中断向量类型码为8+4=12（0CH）。 中断入口地址的偏移量（IP值）与段基址（CS）在入口地址表中的存放地址为: 124=48（30H），49（31H），50（32H），51（33H）。 其中30H、31H存放指令指针IP；32H，33H存放指令段码CS。,7.3.5 8259A应用举例,3、中断子程序结束 由于采用一般中断结束方式，因此，在中断子程序结束前必须发EOI命令和IRET命令。 MOV AL，20H ；写