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1、课程设计 姓名：纪乐学号：12013241906专业：通信工程 班级：2013级1班 指导老师：李萍 学院：物理电气信息学院 完成日期：2015年12月8日课程设计 可控制循环灯设计一设计内容 本次设计实验用LED作为中断显示器，在我的课程设计过程中需要使用八个LED灯，先对8059初始化，开始第一个灯亮，有中断时按下开关第二个灯亮，依次循环亮。二设计目的 1、了解可控制循环灯的工作原理。 2、掌握可控制循环灯编程方法和芯片8259的逻辑功能及使用方法。3、掌握一定的汇编语言知识，培养自己的动手操作能力。4、学习程序设计的基本思路和方法三设计原理1.8086的简介 Intel 8086拥有四个
2、16位的通用寄存器，也能够当作八个8位寄存器来存取，以及四个16位索引寄存器（包含了堆栈指标）。资料寄存器通常由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的寄存器配置。它提供64K 8 位元的输出输入（或32K 16 位元），以及固定的向量中断。大部分的指令只能够存取一个内存位址，所以其中一个操作数必须是一个寄存器。运算结果会储存在操作数中的一个寄存器。2.8086的结构 8086 引脚图 8086具有两种不同工作方式，即最小模式和最大模式。若把MN/MX#引脚连至电源+5V，则为最小模式。若把它接地，则处在最大模式。在最小模式中引脚定义AD15AD0（Address Data Bus）：16位地址/
3、数据总线，分时复用。传输地址时三态输出，传输数据时三态双向输入/输出。在总线周期T1状态，CPU在这些引脚上输出存储器或I/O端口的地址、在T2T4状态，用来传送数据、在中断响应及系统总线“保持响应”周期一，AD15AD0被置成高阻状态。A19/S6A16/S3（Address/Status）：地址/状态线，三态，输出，分时复用。在T1状态作地址线用，A19A16与A15A0一起构成20位物理地址，可访问存储器1M字节。当CPU访问I/O短口时，A19A16为“0”、在T2T4状态作状态线用，S6S3输出状态信息。BHE/S7（Bus High Enable/Status）：高8位数据线允许/
4、状态信号，三态输出，低电平有效。16位数据传送时在T1状态，用BHE指出高8位数据总线上数据有效，用AD0地址线指出低8位数据线上数据有效。在T2T4状态S7输出状态信息，在“保持响应”周期被置成高阻状态。MN/MX（Minimun/Maximun）：最小/最大工作模式选择信号，输入。当MN/MX接+5V时，CPU工作在最小模式，当MN/MX接地时，CPU工作在最大模式。RD（Read）：读选通信号，三态，输出，低电平有效。由M/IO信号区分读存储器或I/O端口，在读总线周期的T1、T2、TW状态，RD为低电平。在“保持响应”周期，被置成高阻状态。WR（Write）：写选通信号，三态，输出，低
5、电平有效。由M/IO信号区分写存储器或I/O端口，在读总线周期的T1、T2、TW状态，WR为低电平。在DMA方式时，被置成高阻状态。M/IO（Memory/Input and Output）：存储器或I/O端口控制信号，三态，输出。M/IO信号为高电平时，表示CPU正在访问存储器，信号为低电平时，表示CPU正在访问I/O端口。一般在前一个总线周期的T4状态，有效，直到本周期的T4状态为止。在DMA方式时，M/IO置为高阻状态。ALE 地址锁存允许信号，输出，高电平有效。READY（Ready）：准备就绪信号，输入，高电平有效。在T3状态结束后CPU插入一个或几个TW暂停状态，直到READY信号
6、有效后，才进入T4状态，完成数据传送过程。RESET（Reset）：复位信号，输入，高电平有效。CPU收到复位信号后，停止现行操作，并初始化段寄存器DS、SS、ES，标志寄存器PSW，指令指针IP和指令队列，而使CS=FFFFH。RESET信号至少保持4个时钟周期以上的高电平，当它变成低电平时，CPU执行重启动过程，8086/8088将从地址FFFF0H开始执行指令。INTR（Interrupt Request）：可屏蔽中断请求信号，输入，电平触发，高电平有效。当外设接口向CPU发出中断申请时，INTR信号变成高电平。INTA（Interrupt Acknowledge）：中断响应信号，输出，
7、低电平有效。在中断响应总线周期T2、T3、TW状态，CPU发出两个INTA负脉冲，第一个负脉冲通知外设接口已响应它的中断请求，外设接口收到第二个负脉冲信号后，向数据总线沙锅内放中断类型号。NMI（Non Maskable Interrupt Request）：不可屏蔽中断请求信号，输入，边沿触发，正跳变有效。此类中断请求不受中断允许标志位IF的影响，也不能用软件进行屏蔽。一旦收到信号，在当前指令执行完后，自动引起类型2中断。经常处理电源掉点的紧急情况。TEST（Test）：测试信号，输入，低电平有效。CLK（Clock）：时钟信号，输入。VCC（+5V），GND（地）2.8259A的结构a.中
8、断的概念： 所谓中断，是指CPU在正常运行时由于程序的预先安排或内外部事件引起CPU暂行正在运行的程序，转到为预先安排的事件或内外部事件服务的程序中去，服务程序执行结束后再返回到暂行的程序继续执行。引起中断的事件称为中断源。预先安排的事件是指PC的中断指令。内部事件是指系统板上出现的一些事件信号，中断指令也可看作内部事件。外部事件是指某些接口设备所发出的请求中断程序执行的信号，这些信号称为中断请求信号，中断请求信号是不能预知的，然而它们一旦请求中断，则会向CPU发出信号，这样CPU就无需花大量时间去查询这些信号是否产生。中断请求信号一旦产生，CPU得知这个信号后，便立即去执行相应的中断服务程序
9、，执行完成后CPU恢复被中断的程序。有时中断源有几个，因此CPU响应这些中断就得有先后次序，这称为中断优先级。优先级高的中断首先响应，优先级低的中断暂不响应。CPU响应中断由中断源提供地址信息，引导程序转移到中断服务程序中去，这个地址信息称为中断向量，它一般是和中断源相对应的，PC机采用类型码来识别中断源。 b.中断控制器8259A的逻辑结构 在微机中，利用8259芯片来完成中断。 中断控制器8259引脚图芯片引脚定义如下： D0D7：数据线，双向。 WR#：写控制信号，低电平有效。 RD#：读控制信号，低电平有效。 CS#：片选端，低电平有效。 A0：地址线。在8088中由CPU的A0接入8
10、259的A0端；而在8086中由CPU的A1接入8259的A0端。IRQ0IRQ7：8级中断请求输入。 INT：中断请求信号（输出）。用来向CPU发中断请求信号。 INTA：中断应答线（输入）。当接收到CPU的应答信号后，8259A就把中断向量类型号送到数据线。 SP#/EN#：在缓冲器工作方式作为输入信号允许缓冲器选通。在主从工作方式作为输入信号由该输入脚的电平来区分“主”或“从” 8259A，若输入高电平则为“主” 8259A，若输入低电平则为“从” 8259A。 CAS0CAS2级联控制信号。系统中最多可以把8级中断请求扩展为64级主从式中断请求，对于“主” 8259A，CAS0CAS2
11、为输出信号，对于“从” 8259A，CAS0CAS2为输入信号。c.8259A工作原理当一个中断请求从IR0到IR7中的某根线到达IMR时，IMR首先判断此IR是否被屏蔽，如果被屏蔽，则此中断请求被丢弃；否则，则将其放入IRR中。在此中断请求不能进行下一步处理之前，它一直被放在IRR中。一旦发现处理中断的时机已到，将从所有被放置于IRR中的中断中挑选出一个优先级最高的中断，将其传递给CPU去处理。IR号越低的中断优先级别越高，比如IR0的优先级别是最高的。8259A通过发送一个INTR信号给CPU，通知CPU有一个中断到达。CPU收到这个信号后，会暂停执行下一条指令，然后发送一个INTA信号给
12、8259A。8259A收到这个信号之后，马上将ISR中对应此中断请求的Bit设置，同时IRR中相应的bit会被reset。比如，如果当前的中断请求是IR3的话，那么ISR中的bit-3就会被设置，IRR中IR3对应的bit就会被reset。这表示此中断请求正在被CPU处理，而不是正在等待CPU处理。随后，CPU会再次发送一个INTA信号给8259A，要求它告诉CPU此中断请求的中断向量是什么，这是一个从0到255的一个数。8259A根据被设置的起始向量号（起始向量号通过中断控制字ICW2被初始化）加上中断请求号计算出中断向量号，并将其放置在Data Bus上。3.CPU中断处理的过程：4.CP
13、U在系统的应用5.对8086的初始化 因为8259的内部寄存器寻址与命令字的写入顺序有关，所以，对8259的初始化一定要按规定的顺序进行，如下图。6.设置中断向量表 本实验设计中采用一片8259A中断控制芯片工作于主片方式，8个中断请求，求输入端IR0IR7对应的中断型号为07，中断矢量关系如下表所示四实验设备PC机一台，proteus仿真软件以及emu8086编译软件。五硬件电路图a.原理图 b.接口电路c.原理布图 六汇编程序设计;定义堆栈-STACK SEGMENT STACK DB 200 DUP(0) STACK ENDS ;定义变量-DATA SEGMENT ;定义CNT=1CNT
14、 DB 1DATA ENDS;代码段code SEGMENT codeassume CS:code,DS:datastart: MOV AX,DATA MOV DS,AX CLI ;修改中断向量前关中断 MOV AX,0 MOV ES,AX ;es段=0 MOV SI,60H*4 ;设置中断向量96号中断 MOV AX,OFFSET int0 ;中断入口地址 ;stosw MOV ES:SI,AX ;si=60h*4，存放入口地址 -IP 8086 MOV AX,CS ;seg int0 -CS 8086 ;stosw; MOV ES:SI+2,AX ;初始化8259 MOV AL,00010011b MOV DX,400H
