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1、深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 微机原理与接口技术 实验项目名称： 8259中断控制实验 学院： 信息工程学院 专业： 电子信息工程 指导教师： 报告人：学号： 班级： 电子 实验时间： 2012.5.18 实验报告提交时间： 2012.6.9 教务处制实验目的与要求：1. 掌握8259中断控制器的工作原理2. 掌握8259的应用编程方法3. 掌握8259的级联方式的使用方法实验环境：PC机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套,过滤器一台实验内容及步骤:1. 中断控制器8259简介在Intel 386EX芯片中集成有中断控制单元（ICU），该单元包含有两个级联中
2、断控制器，一个为主控制器，一个为从控制器。该中断控制单元就功能而言与工业上标准的82C59A是一致的，操作方法也相同。从片的INT连接到主片的IR2信号上构成两片8259的级联。在TD-PITE实验系统中，将主控制器的IR6、IR7以及从控制器的IR1开放出来供实验使用，主片8259的IR4供系统串口使用。8259的内部连接及外部管脚引出如图4.5：图4.5 8259内部连续及外部管脚引出图在对8259进行编程时，首先必须进行初始化。一般先使用CLI指令将所有的可屏蔽中断禁止，然后写入初始化命令字。8259有一个状态机控制对寄存器的访问，不正确的初始化顺序会造成异常初始化。在初始化主片8259
3、时，写入初始化命令字的顺序是：ICW1、ICW2、ICW3、然后是ICW4，初始化从片8259的顺序与初始化主片8259的顺序是相同的。系统启动时，主片8259已被初始化，且4号中断源（IR4）提供给与PC联机的串口通信使用，其它中断源被屏蔽。中断矢量地址与中断号之间的关系如下表所示：主片中断序号01234567功能调用08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH矢量地址20H23H24H27H28H2BH2CH2FH30H33H34H37H38H3BH3CH3FH说明未开放未开放未开放未开放串口未开放可用可用从片中断序号01234567功能调用30H31H32H33H34H35H36H3
4、7H矢量地址C0HC3HC4HC7HC8HCBHCCHCFHD0HD3HD4HD7HD8HDBHDCHDFH说明未开放可用未开放未开放未开放未开放未开放未开放2. 8259单中断实验实验接线图如图4.15所示，单次脉冲输出与主片8259的IR7相连，每按动一次单次脉冲，产生一次外部中断，在显示屏上输出一个字符“7”。 图4.15 8259单中断实验接线图实验步骤（1）按图4.15连接实验线路。（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。（3）运行程序，重复按单次脉冲开关KK1，显示屏会显示字符“7”，说明响应了中断。实验程序清单（INT1.ASM）SSTACKSEGMENT STACKDW
5、 32 DUP(?)SSTACKENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: PUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS, AXMOV AX, OFFSET MIR7;取中断入口地址MOV SI, 003CH;中断矢量地址放在0000:003c0000:003fMOV SI, AX;填IRQ7的偏移矢量MOV AX, CS;段地址MOV SI, 003EHMOV SI, AX;填IRQ7的段地址矢量CLIPOP DS;初始化主片8259MOV AL, 11HOUT 20H, AL;A0=0,ICW1为B,边沿触发,需要ICW4MOV AL, 08HOU
6、T 21H, AL;A0=1,ICW2为B,保持低三位为0MOV AL, 04HOUT 21H, AL;A0=1,ICW1中SNGL=1,ICW3中D2=1,表示接端口接从属8259MOV AL, 01HOUT 21H, AL;ICW4,一般嵌套,8086模式,非自动EOI方式,非缓冲方式MOV AL, 6FH;A0=1,寻址OCW1,B,M=0时清除屏蔽状态OUT 21H, ALSTI AA1:NOP ;无限循环,等待中断发生JMP AA1MIR7:STICALL DELAYMOV AX, 0137HINT 10H;显示字符7MOV AX, 0120HINT 10HMOV AL, 20HOU
7、T 20H, AL;中断结束命令IRETDELAY:PUSH CX ;延时子程序MOV CX, 0F00HAA0:PUSH AXPOP AXLOOP AA0POP CXRETCODEENDSEND START 实验结果如图所示,能够正确执行设定功能.实验程序分析:一般中断实验,为了保护现场,程序开头都会引用堆栈把把现在的程序放入堆栈中进行保护,所以, PUSH DS就起到这样的作用.在中断程序结束后,为了能回到之前执行的程序入口,还得用POP DS 指令返回现场.这个实验是关于8259的单中断,不牵涉级联问题,所以,8259的初始化只需要看主片就可以了.初始化的时候,一般先使用CLI指令将所有
8、的可屏蔽中断禁止,然后写入初始化字.8259有四个初始化控制字ICW1,ICW2,ICW3,ICW4,由于8259只有一根地址线,因此对各个控制字的操作是按照一定的顺序并结合某些数据位来进行寻址设置的.当初始化完成后,对8259的操作命令字的寻址是通过8259的地址线A0和某些数据位结合来进行的. 其初始化控制字和控制命令辽的赋值理由我已经在注释中给出. 另外,在初始化程序中我们用了STI这条指令打开中断,那么进入MIR7中断程序中,我们为什么又执行STI这条指令呢,会不会重复了?经过实验,我们知道这条指令并不是没用的,如果缺少后面这条STI指令,实验中我们会发现,当按一次KK1开关的时候,屏
9、幕会显示一个字符7,但是,再按KK1的时候,就没有反应了,起初并不知道怎么解释这个现象,后来才知道8086CPU执行完一次中断后,会自动将相应的中断位屏蔽,所以,如果我们想按一次KK1就发生一次中断,就得重新在程序中打开中断,也就是STI.另外,RET指令是短信返回指令,而IRET指令则是中断短程返回指令,一般中断程序也大多是短程的.那么,中断发生的时候,CPU又是怎样进入中断子程序的呢?这就需要我们正确地设置中断向量表的了.实验板上主中断序号7可用,也就是我们得利用3CH-3FH这矢量地址.所以在程序开始的时候,就采用MOV AX, OFFSET MIR7,MOV SI, 003CH,MOV
10、 SI, AX这三句来获得偏移地址IP,接着高地址位置又用MOV AX, CS,MOV SI, 003EH,MOV SI, AX这三条指令来获得CS.CPU根据CS,IP就能转入正确的中断程序执行中断了.而中断程序结尾处,用了MOV AL, 20H OUT 20H, AL以及IRET这三条指令, 是为了说明这是正常的EOI，可以通知8259A此次服务结束.3. 8259级联实验实验接线图如图4.16所示，KK1连接到主片8259的IR7上，KK2连接到从片8259的IR1上，当按一次KK1时，显示屏上显示字符“M7”，按一次KK2时，显示字符“S1”。编写程序。 图4.16 8259级联实验
11、实验步骤（1）按图4.16连接实验线路。（2）输入程序，编译、链接无误后装入系统。（3）运行程序，按动KK1或KK2，观察实验结果，验证实验程序的正确性。（4）若同时按下KK1和KK2，观察实验结果，解释实验现象。实验程序清单（INTCAS1.ASM）SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: PUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS, AXMOV AX, OFFSET MIR7;取中断入口地址MOV SI, 003CH;中断矢量地址MOV SI, AX;填IRQ7的偏移矢量M
12、OV AX, CS;段地址MOV SI, 003EHMOV SI, AX;填IRQ7的段地址矢量MOV AX, OFFSET SIR1MOV SI, 00C4HMOV SI, AXMOV AX, CSMOV SI, 00C6HMOV SI, AXCLIPOP DS;初始化主片8259MOV AL, 11HOUT 20H, AL;ICW1MOV AL, 08HOUT 21H, AL;ICW2MOV AL, 04HOUT 21H, AL;ICW3MOV AL, 01HOUT 21H, AL;ICW4;初始化从片8259MOV AL, 11HOUT 0A0H, AL;ICW1MOV AL, 30HOUT 0A1H, AL;ICW2MOV AL, 02HOUT 0A1H, AL;ICW3MOV AL, 01HOUT 0A1H, AL;ICW4
