[信息与通信]8259芯片专项

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1、1 8259A的结构与引脚18259A的内部结构8259A内部结构由8个部分组成： （1）数据总线缓冲器 （2）读/写控制逻辑 （3）级联缓冲器/比较器 （4）中断请求寄存器IRR （5）中断屏蔽寄存器IMR （6）正在服务寄存器ISR （7）优先权分析器PR （8）控制逻辑可编程中断控制器可编程中断控制器8259A8259A8259A内部结构2 8259A2 8259A外部引线外部引线 （1 1）A0A0：内部寄存器的选择信号：内部寄存器的选择信号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1428 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15

2、8259ACSWRRD D7D6D4D5D2D3D0D1CAS0CAS1GNDINTA IR7IR6IR4IR5IR2IR3IR0IR1INTCAS2SP/ENVCCA0外部引线nD7-D0 :双向数据总线，接到系统数据总线 的D7-D0上，用来传送控制字、状态字和中 断类型号。nIR7-IR0 :中断请求信号输入，来自外部接 口电路。nINT：向CPU发出的中断请求信号。n ：中断响应信号，由此接收CPU发来的 中断响应脉冲。INTA外部引线n 片选信号低电平有效，来自地址译码器的输出，当其有 效时，CPU才能对8259A进行读写操作。n 写信号，低电平有效，来自CPU的 输出；当该有效且C

3、S有效时，使8259A接受CPU 送来的命令字。n 读信号，低电平有效，来自CPU的 输出；当CS有效且RD有效时，使8259A将状态 信息放到数据总路线上，供CPU检测。CS WRRD CAS2CAS2CAS0CAS0：双向级联总线：双向级联总线8259A8259A单片工作时不用这些引脚。单片工作时不用这些引脚。级联工作时：级联工作时：主片主片8259A8259A的的CAS2CAS2CAS0CAS0与从片与从片8259A8259A的的CAS2CAS2CAS0CAS0连接连接 SP/ENSP/EN：主从定义：主从定义/ /缓冲器方向，这是一根双功能引脚缓冲器方向，这是一根双功能引脚 当当825

4、9A8259A工作在缓冲方式时，为输出引脚，用来控制工作在缓冲方式时，为输出引脚，用来控制缓冲器的传送方向。缓冲器的传送方向。 SP/ENSP/EN输出高电平，输出高电平，cpucpu送往送往8259A8259ASP/EN SP/EN输出低电平，输出低电平， 8259A8259A送往送往 cpucpu当当8259A8259A工作在非缓冲方式时，为输入引脚，工作在非缓冲方式时，为输入引脚，用以指明该片是主片还是从片用以指明该片是主片还是从片SP/ENSP/EN1 1，该片为主片；，该片为主片；SP/ENSP/EN0 0，该片为从片。，该片为从片。级联连接图 6.5.2 8259A中断响应过程及时

5、序 中断响应过程如下： (1) 当IR7IR0中有一个或几个中断源变成高电平时，使相应的 IRR位置位。 (2) 8259A对IRR和IMR提供的情况进行分析处理 (3) CPU在每个指令的最后一个时钟周期检查INT输入端的状态 。 (4) 在CPU第一个INTA周期中，8259A接收信号时，将ISR中当 前请求中断中优先级最高的相应位置位，而对应的IRR位则复 位为“0”。 (5) 在CPU第二个INTA周期中，8259A收到第二个INTA信号时， 送出中断类型号。中断响应周期时序中断响应周期时序6.5.3 8259A的工作方式1中断优先级的设置方式（1）全嵌套方式这种方式下，外设中断请求的

6、优先级是固定的 。 IR0最高，IR7最低。当有一个中断请求IRi被响应时，中断服务寄 存器ISR中的相应位置“1”。当一个中断被响应后，就会自动屏蔽同级及低级中断请求，但能开放高级中断请求。（2）特殊全嵌套方式：当一个中断被响应后，只屏蔽掉低级的中断请求， 而允许同级及高级的中断请求。该方式一般用于多片 8259A级联的系统中，主片采用此方式，而从片采用 一般全嵌套方式。 （3）优先级自动循环方式这种方式下，某个中断源被服务后，其优先级自动 降为最低，它后面的中断源按顺序递升一级。 刚开始时优先级仍是固定的，即IR0最高，IR7最低。 （4）优先级特殊循环方式 同优先级自动循环方式，但一开始

7、时的优先级可以设 定。n2中断结束方式 （1）自动结束方式（AEOI方式）当一个中断请求被响应后，在收到第一个INTA信号后， 8259A将ISR中的对应位置“1”，在收到第二个INTA信号 后，8259A将ISR中的对应位清0。（2）普通结束方式（普通EOI方式）这种方式是在中断服务程序结束前（即CPU执行IRET 指令）前，用OUT指令向8259A发一个中断结束命令字， 8259A收到此结束命令后，就会把ISR中优先级别最高的 置“1”位清0，表示当前正在处理的中断已结束。（3）特殊中断结束方式（SEOI方式）所谓特殊EOI方式，就是中断服务程序向8259A发送一 特殊EOI命令，该命令中

8、指明将ISR中的哪一位清0。n3. 中断屏蔽方式n普通屏蔽方式 通过对中断屏蔽寄存器(IMR)的设定， 实现对相应位为“1”的中断请求的屏蔽 。n特殊屏蔽方式 系统正在处理高级中断时，可以响应低 级别中断n4. 中断触发方式n电平触发方式：由IRi上的有效电平来触发“中 断请求触发器”。n边沿触发方式：由IRi上由低电平向高电平的跳 变来触发“中断请求触发器”。6.5.4 8259A的初始化编程n初始化编程是由CPU向8259A输送24个字节的初始化命令字ICWn操作方式编程是由CPU向8259A送3个字节的操作命令字OCW1初始化命令字(1) 初始化命令字ICW1 条件：A00 D4 =1功

9、能：中断信号的触发方式 D0：IC4，用以决定初始化过程中是否需要设置ICW4。如若IC40，则不要写入ICW4；若IC41时，则需要写入 ICW4。 D1： D1 =1表示单片8259 D1 =0表示有级联 D3：LTIM，用来设定中断请求输入信号IRi的触发方式。若D3 0，设定为边沿触发方式。若D3 1，设定为 电平触发方式。 D4：标志位，D41表示当前写入的是ICW1初始化命令字。(2) 初始化命令字ICW2 条件 A01 功能：中断类型码D0 D2 :中断源序号D3 D7 :中断向量码高5位n(3) 初始化命令字ICW3 条件 A01 功能：用于级联方式下的主/从片设置。主从n(4

10、) 初始化命令字ICW4只有当ICW1中的IC41时，才要设置ICW4，功能：中断嵌套方式选择，使能中断结束方式D0： D0 1，用于8086/8088系统；若D00，用于8080/8085系统。D1：AEOI，用于选择8259A的中断结束方式。当AEOI1时，设置中断结束方式为自动结束方式；当AEOI0时8259A 工作在非自动结束方式。 D2：M/S，当BUF1，且M/S1时，此8259为主片；当BUF 1，但M/S0时，此8259为从片。 D3：BUF，若BUF1，则8259A在缓冲方式下工作；若BUF0，则8259A在非缓冲方式工作下。 D4：SFNM，若SFNM1，8259A设置为特

11、殊全嵌套方式；若SFNM0，8259A设置为一般全嵌套方式。2操作命令字(1) 操作命令字OCW1OCW1是中断屏蔽操作字，其内容直接置入中断屏蔽寄存 器IMR中。如某位置1，相应的IRi输入被屏蔽。n(2) 操作命令字OCW2主要功能是控制中断结束，优先权循环等操作(3)操作命令字OCW3 读寄存器命令 D1：RR读寄存器命令位。RR1时允许读IRR或ISR，RR0 时禁止读这两个寄存器。 D0：RIS读IRR或ISR的选择位。当RIS1时，下次读正在服务寄存器ISR；当RIS0时，下次读中断请求寄存器IRR 。 查询 D2：P位，8259A的中断查询设置位，当P1时，8259A被设置 为中

12、断查询方式工作。 中断屏蔽D6D5：ESMM、SMM，特殊屏蔽允许位，这二位 组合含义如下： ESMM，SMM11：将8259A设置为特殊屏蔽方式。 ESMM，SMM10：撤销特殊屏蔽方式，恢复原优先级控制 。 ESMM，SMM0：无效。6.5.5 8259A的编程n8259A的初始化编程需要写入初始化命令字ICW1 ICW4，对它的连接方式、中断触发方式和中断 结束方式进行设置。但由于ICW1ICW4使用两 个端口地址，即ICW1用A00的端口，ICW2 ICW4使用A01的端口，因此初始化程序应严格 按照系统规定的顺序写入，即先写入ICW1，接着 写ICW2, ICW3, ICW4。n操作

13、命令字OCW1OCW3的写入比较灵活，没有 固定的格式，可以在主程序中写入，也可以在中 断服务子程序中写入，视需要而定。18259A的初始化顺序 例1某8086/8088系统中有一片8259A中断请求信号为电平触发中断类型码为50H57H中断优先级采用一般全嵌套方式中断结束方式为普通EOI方式与系统连接方式为非缓冲方式其初始化程序：其初始化程序： MOVMOV ALAL，1BH1BH；设置；设置ICW1ICW1 OUTOUTDXDX，AL AL MOVMOV ALAL，50H50H；设置；设置ICW2ICW2 OUTOUTDXDX，ALAL MOVMOV ALAL，01H01H；设置；设置IC

14、W4ICW4 OUTOUTDXDX，ALALn例2：某微机系统使用主、从两片8259A管 理边沿触发中断，从片中断请求INT与主片 的IR2连接。设主片工作于特殊完全嵌套、 非缓冲和非自动结束方式，中断类型号为 40H，端口地址为20H和21H。从片工作于 完全嵌套、非缓冲和非自动结束方式，中 断类型号为70H，端口地址为80H和81H。 试编写主片和从片的初始化程序。 n主片8259A的初始化程序如下：MOV AL, 00010001B ; 级联, 边沿触发, 需要写ICW4 OUT 20H, AL ; 写ICW1 MOV AL, 01000000B ; 中断类型号40H OUT 21H,

15、AL ; 写ICW2 MOV AL, 00000100B ; 主片的IR2引脚接从片 OUT 21H, AL ; 写ICW3 MOV AL, 00010001B ; 特殊完全嵌套、非缓冲、自动结束 OUT 21H, AL ; 写ICW4n从片8259A初始化程序如下：MOV AL, 00010001B ;级联, 边沿触发, 需要写ICW4 OUT 80H, AL ; 写ICW1 MOV AL, 01110000B ; 中断类型号70H OUT 81H, AL ; 写ICW2 MOV AL, 00000010B ; 接主片的IR2引脚 OUT 81H, AL ; 写ICW3 MOV AL, 00000001B ; 完全嵌套、非缓冲、非自动结束 OUT 81H, AL ; 写ICW428259A在PC机中的应用PC/XT系统中，8259A的使用方法如下： 单片使用，中断请求信号边沿触发，固定优先级，中断类型 号范围为08H0FH，非自动EOI方式，端口地址为20H和 21H，硬件连接及8级中断源的情况如图初始化程序为：初始化程序为： MOVMOV ALAL，13H 13H ；写；写ICW1ICW1：边沿触发：边沿触发单片、需要单片、需要ICW4ICW4 OUTOUT 20H20H，ALAL MOVMOV ALAL，08H 08H ；写；写ICW2ICW2：中断