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1、word一、 8259A的引线与内部结构1、 引脚信号 8259A引脚信号如如下图所示：8259A引脚图l D7D0：双向、三态数据线，与系统数据总线相连。对8259A编程时，命令字由此写入；在第二个中断响应总线周期中，中断类型码由此传给CPU。l ：读信号，输入，与系统控制总线相连。=0时，CPU对8259A进展读操作。l ：写信号，输入，与系统控制总线相连。当=0时，CPU对8259A进展写操作。l A0：片内存放器寻址信号，输入，用于对片内存放器端口寻址。每片8259A有两个存放器端口，A0=0时，选中偶地址端口，A0=1时，选中奇地址端口。在与8088系统相连时，可将该引脚与地址总线的
2、A0连接；与8086系统连接时，可将该引脚与地址总线的A1连接。l ：片选信号，输入。=0时，8259A被选中。在与8088系统相连时，系统地址信号A15A1经译码器译码后为8259A产生片选信号。l /：双功能双向信号。当8259A工作在缓冲模式时，它作为输出，用于控制缓冲器的传送方向。当数据从CPU送往8259A时，/输出为高电平；当数据从8259A送往CPU时，/输出为低电平。当8259A工作在非缓冲模式时，它作为输入，用于指定8259A是主片还是从片级联方式。/=1的8259A为主片，/=0的8259A为从片。l INT：中断请求信号，输出，与CPU的中断请求信号线INT相连。在级联方
3、式下，从片的INT与主片的IR7IR0中的某一根连接在一起。l ：中断响应信号，输入，与CPU的中断响应信号线相连。l CAS2CAS0：级联控制线，主片的CAS2CAS0与从片的CAS2CAS0对应相连。对于主片，CAS2CAS0为输出信号；对于从片，CAS2CAS0为输入信号。当从片发起的中断请求被响应时，主片通过CAS2CAS0送出相应的编码给从片，告诉从片该中断请求被允许。l IR7IR0：中断请求输入信号，由外设输入。上升沿边沿触发方式或高电平电平触发方式表示有中断请求到达。l VCC：5V电源输入信号。 l GND：电源地2、 内部结构8259A的内部结构如如下图所示：8259A的
4、内部结构图l 数据总线缓冲器数据总线缓冲器为三态、双向、8位存放器。数据线D7D0与CPU系统数据总线连接，构成CPU与8259A之间信息传送的通道。l 读/写控制逻辑读/写控制逻辑用来接收来自系统总线的读/写控制信号和端口地址寻址信号，用于控制8259A内部存放器的读/写操作。l 级联缓冲/比拟器8259A既可以工作于单片方式，也可以工作于多片级联方式。级联缓冲/比拟器提供多片8259A的管理和选择功能，其中一片为主片，其余为从片。l 中断控制逻辑中断控制逻辑按照编程设定的工作方式管理中断，负责向片内各部件发送控制信号，向CPU发送中断请求信号INT和接收CPU回送的中断响应信号，控制825
5、9A进入中断管理状态。l 中断请求存放器interrupt request register，IRRIRR是一个8位D0D7存放器，它承受并锁存来自IR0IR7的中断请求信号，也就是说它记录着当前的中断请求。D0D7与中断请求信号IR0IR7对应，当IRii07上出现中断请求信号时，对应的Di置1。因为同一时刻可能有多个中断请求到达，因此IRR可能有多个位置1。第一个中断响应信号到达后CPU在对8259A的中断请求INT进展响应时，会连续返回两个中断响应信号，产生两个中断响应总线周期，如果8259A决定使IRi得到响应，如此会将对应的Di去除。第一个中断响应脉冲到达后，IRR锁存功能失效，不承
6、受IR0IR7上的中断请求信号；直到第二个中断响应脉冲完毕后，IRR锁存功能才得以恢复。l 中断服务存放器interrupt service register，ISRISR是一个8位IS0IS7存放器，用于记录CPU当前正在服务的中断。IS0IS7与中断请求信号IR0IR7对应。第一个中断响应脉冲达到后，如果8259A决定使IRi得到响应，如此会将对应的ISii07置1，表示IRi正在被服务。ISi的复位如此由8259A中断完毕方式决定。假如8259A被设置为自动完毕方式，ISi会在第二个中断响应脉冲的后沿被自动复位为0；假如8259A被设置为非自动完毕方式，如此Di应由其对应的中断服务程序发
7、送来的中断完毕命令EOI复位。ISi置1可阻止与其同级或更低优先级的中断请求被响应，但不能阻止比其优先级高的中断请求被响应，即允许中断嵌套。因此，ISR中可能不止一位被置1。l 中断屏蔽存放器interrupt mask register，IMRIMR是一个8位IM0IM7存放器，用来存放IR0IR7的中断屏蔽标志。IM0IM7与中断请求信号IR0IR7对应，用于屏蔽IRi。当IMi=1时，对应的IRi中断请求被禁止；IMi=0时，对应IRi中断被开放。l 优先权判决器priority register，PR优先权判决器将IRR中记录的当前中断请求与ISR中记录的CPU正在服务的中断按中断优先
8、级排队并进展比拟，如果IRR中优先级最高者的优先级高于ISR中优先级最高者，如此由中断控制逻辑向CPU发出中断请求信号INT，使CPU暂停当前的中断服务，转而响应IRR中优先级最高者，即进展中断嵌套；否如此8259A不向CPU发起中断请求INT，CPU继续当前的工作。二、 8259A的工作过程1、 承受来自IR0IR7的中断请求，使IRR的对应位置1。2、 PR对IRR中记录的且未被屏蔽的中断和IRS中记录的中断进展优先权判决，并决定是否向CPU发起中断请求INT。如果IRR中优先级最高者的优先级高于ISR中优先级最高者，如此向CPU发出中断请求信号INT，否如此不发出。3、 CPU收到INT
9、，如果IF=1，如此待当前执行的指令完毕后连续返回给8295A两个中断响应信号。4、 8295A收到第一个中断响应信号后(1) 使IRR的锁存功能失效，不再承受中断请求，直到第二个中断响应信号完毕后恢复。(2) 对IRR中记录的优先级最高的中断请求进展响应：使其对应的ISR位置1，并使其对应的IRR位复位。5、 8295A收到第二个中断响应信号后(1) 将被响应中断的中断类型码送CPU。CPU用中断类型码乘以4就得到了该中断的中断向量的地址，然后从该地址中取出中断向量，转而执行该中断的中断服务程序，即对该中断进展服务。(2) 如果8295A工作在自动完毕方式，在第二个中断响应脉冲的后沿，会使被
10、响应中断对应的ISR位复位。如果8295A工作在非自动完毕方式，如此中断服务程序在完毕之前，应通过中断完毕命令EOI使中断对应的ISR位复位。三、 8259A的工作方式8259A的中断管理功能很强，单片可以管理8级外部中断，在多片级联方式下最多可以管理64级外部中断，并且具有中断优先权判优、中断嵌套、中断屏蔽和中断完毕等多种中断管理方式。1、 中断优先方式 一般情况下，8259A总是响应优先级最高的中断请求，而且使CPU暂停对低优先级中断的服务，转而服务高优先级的中断，即中断嵌套。8259A的中断优先方式分为两种：l 固定优先级方式在固定优先级方式中，IR0IR7的中断优先级是固定不变的，除非
11、通过编程重新设置优先级别。8259A在加电后就工作在固定优先级方式，刚加电时，IR0IR7默认的优先级顺序是：IR0，IR1，IR2，IR7，其中，IR0的优先级最高，IR7的优先级最低。l 自动循环优先级方式 在自动循环优先级方式中，IR0IR0优先级是可以改变的。其变化规律是：当某个中断请求的服务完毕后，它的优先级自动降为最低，原来比它低一级的中断如此变为最高级，IR0IR7的优先级按右循环方式改变。例如，假如初始优先级从高到底依次为IR0，IR1，IR2，IR7，此时如果IR4和IR6有中断请求，如此先服务IR4。在IR4被服务之后，它自动降为最低级，IR5变为最高级，这时中断优先级顺序
12、变为：IR5，IR6，IR7，IR0，IR1，IR2，IR3，IR4。这种优先级管理方式，可以使8个中断请求都可享受同等优先服务的权利。自动循环优先级方式分为普通自动循环方式和特殊自动循环方式两种：普通自动循环方式的特点是：IR7IR0的初始优先级顺序由系统指定，即优先级从IR0到IR7依次降低。以后随着中断的产生，它们的优先级顺序将按右循环方式自动改变。而特殊自动循环方式的特点是：通过编程人为地将某个中断请求降为最低级，而其它中断请求的优先级也随之改变，以后随着中断的产生，它们的优先级顺序将按右循环方式自动改变。例如，通过编程将IR4降为最低级后，IR7IR0的优先级顺序如此变为：IR5，I
13、R6，IR7，IR0，IR1，IR2，IR3，IR4。2、 中断嵌套方式 无论是固定优先级方式而是自动循环优先级方式，它们都允许中断嵌套，即允许更高优先级的中断打断CPU当前的中断服务过程，使CPU转而为更高优先级的中断进展服务。8259A允许两种嵌套方式：l 普通全嵌套方式普通全嵌套方式是8259A最常用的工作方式，简称为全嵌套方式，它是8259A初始化后默认的工作方式。其特点是：在CPU进展中断服务时即执行中断服务程序过程中，假如有新的中断请求到来，8259A只允许比当前服务的中断请求的优先级“高的中断请求进入也就是为比当前服务的中断请求的优先级“高的中断请求向CPU发出INT信号，而不允
14、许“同级或“低级的中断请求进入。l 特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式是8259A在多片级联方式下使用的一种嵌套方式。其特点是：在CPU进展中断服务时，8259A除了允许更高优先级的中断请求进入外，还允许同级中断请求进入，从而实现了对同级中断请求的特殊嵌套。在级联方式下，主片通常设置为特殊全嵌套方式，从片设置为普通全嵌套方式。这样设置的好处在于：当从片的某个中断请求得到响应并进入中断服务期间后，来自该从片的“更高级的中断请求仍能被主片响应。这是因为从片的所有中断请求都是通过同一个IRi引入主片，对于主片来说，来自从片的所有中断请求都属于同级，而特殊全嵌套方式允许同级的中断请求进入，因此主片能响应来自
15、从片的“更高级的中断请求。3、 中断屏蔽方式 中断屏蔽方式是对8259A的中断请求IR0IR7进展屏蔽的一种中断管理方式，有普通屏蔽方式和特殊屏蔽方式两种。l 普通屏蔽方式普通屏蔽方式是通过8259A的中断屏蔽存放器IMR来实现对中断请求IRi的屏蔽。通过编程写入操作命令字OCW1，将IMR中的IMi位置1，以达到对相应的IRii07中断请求的屏蔽。一旦IRi被屏蔽，它就不可能被8259A响应。l 特殊屏蔽方式 在某些应用场合，我们希望正在被CPU服务的中断能够被更低优先级的中断请求打断。为达到这个目的，自然会想到使IMR中的相应位置1，使本级中断受到屏蔽，从而为更低优先级的中断请求进入提供可能，但是这样做有一个问题：每当一个中断请求被响应时，8259A会使该中断对应的ISR位置1，只要CPU没有对该中断发出中断完毕命令EOI，8259A就会禁止所有比它优先级低的中断请求进入。如果8259A工作在特殊屏蔽方式，使IMR的某位置1，就会同时使ISR的对应位自动复位。这样就可以使更低优先级的中断请求进入，当然未被屏蔽的更高优先级的中断请求也可以进入。可以通过编程写入操作命令字OCW3来设置或取消特殊屏蔽方式。 4、 中断完毕方式 当一个中断请求IRi得到响应时，8259A会将其对应的IS
