微型计算机原理与应用

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------8086中断系统简介主讲人：xxx

可编程中断控制器8259A主讲人：马永红主要内容：1、中断控制器8259的结构与引脚2、8259的工作过程3、8259工作方式的确定-----初始化编程一、8259A功能综述用于系统中断管理的专用芯片，相当于8086的秘书.INTR8086CPU中断控制器8259APIC可屏蔽中断请求可屏蔽外设中断请求INTA单片工作时可接纳8个中断源，中断源接在IR0-IR7的8个引脚上；一个芯片不够，多片级联工作，最多可接纳64个中断源。实现中断的申请登记、屏蔽管理功能，完成优先权选择、中断嵌套方式、结束方式的工作.提供矢量中断和查询中断2种中断源识别方式；根据中断源向8086提供不同中断类型码；查询码中含有中断识别码，查询到以后，可以直接进入中断子程序，就不必经中断向量表来查找。登记、选择（黑名单）、传递信息内部哪些部件实现以上功能DBIN0IN7单片工作时可接纳8个中断源，多片级联工作时最多可接纳64个中断源。1、外接中断源固定优先级方式8259A所管理的8级中断优先权是固定不变的，其中IR0的中断优先级最高，IR7的中断优先级最低。加电后，默认优先级顺序从高到低为IR0～IR7IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR07654321032107654最低级最高级最高级最低级优先级IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0默认优先级优先级可编程改变2、两类优先级控制方式循环优先级方式

(排队买票方式）即一个中断源的中断请求被响应之后，其优先级自动降为最低。原来比它低一级的中断上升为最高级系统启动时，8级中断优先级默认为IR0—IR7，这时，刚好IR4发出了中断请求，CPU响应之后，若8259A工作在优先级自动循环方式下，则中断优先级自动变为IR5、IR6、IR7、IR0、IR1、IR2、IR3、IR4。（不指定中断）

正常屏蔽方式：平级或者优先级低的加以屏蔽。特定屏蔽方式；其他的中断源全部屏蔽，结束后全部开放3、两种屏蔽方式正常完全嵌套特定完全嵌套：级联的嵌套方式比如：从片中的IR3先执行，此时从片IR0又提出中断申请，如果设成正常嵌套，那么IRO就不会响应；若特定完全嵌套，那么IRO是可以被响应的，产生嵌套。4、两种嵌套方式自动：INTA第二个低电平时，读中断类型码，读完后，INTA从0变1时，中断请求标志位自动恢复，优先权就不存在了。非自动中断：通过指令来设定结束正在执行的中断。5、两种中断结束方式PPT二、8259A功能综述内部结构与引脚信号12354

中断请求寄存器IRR8位，每一位对应一个中断源。外设IR0-IR7有中断请求时，寄存器的对应位置1。相当于中断申请登记，8259通过这个寄存器知道哪些中断源申请中断。中断服务寄存器ISR

8位，每一位对应一个中断源。当某个中断源的中断请求被CPU响应，ISR寄存器中的对应位置1。记录CPU当前正在接待哪个中断源。当有新的请求进来时，由于正在被响应的中断申请标志已被清除，所以通过服务寄存器的标志进行比较，决定优先权的高低。中断屏蔽寄存器IMR8位，每一位对应一个中断源，用以对8个中断源的中断请求信号进行屏蔽控制。当其中某位置”1”时，相应的中断请求被屏蔽，即不允许向CPU提出中断请求。相当于预先设置了黑名单,决定中断请求是否能送到CPU中断优先权判别电路

多个中断源申请，先接待谁，由该电路决定。用以比较正在处理的中断和刚刚进入的中断请求之间的优先级别，以决定是否产生多重中断或中断嵌套。12342.

8259A的引脚信号D7-D0:与CPU数据总线直接相连。传送中断类型码和输入控制字片选线。通常接CPU高位地址总线或地址译码器输出线

地址线。接CPU地址总线A0。与读写信号配合，操作8259A内部寄存器。读、写命令信号线。均为低电平有效，与CPU的读、写信号相连。

级连信号线，高电平有效。当8259A为主片，是输出线；为从片，则为输入线。中断响应信号输入线，低电平有效。与CPU的中断应答线相连。

中断请求信号输出线，高电平有效。与CPU的中断请求线相连。

中断请求信号输出入线，高电平有效。与外设的中断请求信号相连，接收来自外设的中断请求。固定优先级方式下IR0优先权最高，IR7优先权最低。

PPT8259A引脚简介8259A处理中断的工作过程中断请求寄存器D7D6D5D4D3D2D1D000000000111D4D2D0中断屏蔽寄存器D7D6D5D4D3D2D1D000000100D4D0D0去往CPU请求阶段PPT响应阶段中断服务寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0000000001中断请求寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0000101010中断类型码CPU取走类型码PPT8259A工作结束阶段PPT例1：设SP=0100H，SS=0500H，PSW=0240H，（00024H）=0060H，（00026H）=1000H，在0800H：00A0H中有一条INT9指令（占2个字节）。求：执行INT9指令后，SS，SP，IP，PSW的内容是什么？堆栈顶的三个字是什么？中断服务程序入口地址是多少？分析：INT9指令的处理分以下几步？（中断响应）PSW入堆栈使IF、TF为“0”断点地址（0800H：00A0H）入堆栈调用中断服务程序例题理解整个中断处理过程！指令执行后就到这一步为止！执行中断服务程序就不是INT9指令的任务了。执行前状态图：把已知条件反应在内存与堆栈中。执行后状态图1234SP:0100-6=00FASS:0500IP:0060，子程序偏移地址。PSW:00402、中断类型号N=24H，中断服务程序名FWCHX。写出设置中断向量的程序段。MOVAX，0000HMOVDS，AXMOVBX，0090H；24H*4=0090H（不是96H）LEAAX，FWCHXMOV[BX]，AXMOVAX，SEGFWCHXMOV[BX+2]，AX

例题理解整个中断处理过程！80x86的中断系统在使用80x86组成的微机系统中采用了8259A可编程中断控制器芯片。每个8259A芯片可以管理8个中断源。通过多片级联方式，8259A能构成最多管理64个中断向量的系统。在PC/AT系列兼容机中，使用了两片8259A芯片，共可管理15级中断向量。其级联示意图如图5-18所示。其中从芯片的INT引脚连接到主芯片的IR2引脚上，即8259A从芯片发出的中断信号将作为8259A主芯片的IRQ2输入信号。主8259A芯片的端口基地址是0x20，从芯片是0xA0。IRQ9引脚的作用与PC/XT的IRQ2相同，即PC/AT机利用硬件电路把使用IRQ2的设备的IRQ2引脚重新定向到了PIC的IRQ9引脚上，并利用BIOS中的软件把IRQ9的中断int71重新定向到了IRQ2的中断int0x0A的中断处理过程。这样一来可使得任何使用IRQ2的PC/XT的8位适配卡在PC/AT中仍然能正常使用。做到了PC系列的向下兼容。在总线控制器控制下，8259A芯片可以处于编程状态和操作状态。编程状态是CPU使用IN或OUT指令对8259A芯片进行初始化编程的状态。一旦完成了初始化编程，芯片即进入操作状态，此时芯片即可随时响应外部设备提出的中断请求（IRQ0～IRQ15），同时系统还可以使用操作命令字随时修改其中断处理方式。通过中断判优选择，芯片将选中当前最高优先级的中断请求作为中断服务对象，并通过CPU引脚INT通知CPU外中断请求的到来，CPU响应后，芯片从数据总线D7～D0将编程设定的当前服务对象的中断号送出，CPU由此获取对应的中断向量值，并执行中断服务程序。

自动EOI：在第2个INTA#结束时，由8259A使ISRi自动复位；指定EOI：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。

非指定EOI：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。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