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1、第1页电气工程学院电气工程学院 1）处理处理外设中断申请，外设中断申请，决定决定是否向是否向CPU发发中断申请信号中断申请信号 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR IMR 决定决定 IRR IRR 中的中断申请是否进入优先级裁决器中的中断申请是否进入优先级裁决器 PRPR。IMRIMR对应位为对应位为 0 0，允许允许中断申请进入优先级裁决器；中断申请进入优先级裁决器； 为为 1 1，不允许不允许进入，中断申请被进入，中断申请被IMRIMR屏蔽。屏蔽。 中断申请寄存器中断申请寄存器IRR IRR 锁存锁存外部的中断申请。外部的中断申请。若若 IR0 IR0IR7 IR7 引脚上有中断申请，则
2、将引脚上有中断申请，则将 IRR IRR 相应位相应位置置1 1 当前中断服务寄存器当前中断服务寄存器 ISR ISR 记录记录CPUCPU正在响应的中断。正在响应的中断。ISRISR中的某位为中的某位为1 1，表示，表示CPUCPU正在响应此级中断正在响应此级中断，ISRISR中的某位为中的某位为0 0，表示，表示CPUCPU没有或已响应完此级中断。没有或已响应完此级中断。 优优先先级级裁裁决决器器PR PR 根根据据新新进进入入的的中中断断申申请请和和 ISRISR的的内内容容, ,决决定定是是否否发发中中断申请信号。断申请信号。 如如果果进进入入的的中中断断申申请请比比 ISR ISR
3、中中记记录录的的中中断断优优先先级级高高，则则通通过过 8259A 8259A 的的 INT INT 引脚向引脚向 CPU CPU发出中断请求信号；发出中断请求信号； 如如果果进进入入的的中中断断申申请请不不比比 ISR ISR 中中记记录录的的中中断断优优先先级级高高， 同级或低级，则不向同级或低级，则不向 CPU CPU 发中断请求信号。发中断请求信号。通过下面4张图, 说明 第2页电气工程学院电气工程学院1）处理处理外设中断申请，外设中断申请，决定决定是否向是否向CPU发发中断申请信号中断申请信号 中断申请寄存器中断申请寄存器IRR IRR 锁存锁存外部的中断申请。外部的中断申请。 （如
4、（如IR0IR0，IR7IR7）。它们能否通过）。它们能否通过INT传传送给送给INTR？IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RD INTAWRINTD0D7 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制000 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置PR优先级优先级裁决器裁
5、决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器000 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0INTR11第3页电气工程学院电气工程学院IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RD INTAWRINTD0D7 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制000 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3
6、特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0INTR 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR IMR 决定决定 IRR IRR 中的中断申请中的中断申请是否进入是否进入优先级裁决器优先级裁决器 PRPR。 IMR IMR对应位为对应位为 0 0（如（如D0D0），允许中断申请（），允许中断申请（IR0IR0）进入优先级裁决器，）进入优先级裁决器， IMR IMR对应位为对应位为 1 1 （如（如D7D7） ，不允许（，不允许（IR7IR7）进入）进入PRPR，中断申请被，中断申请被IMRIMR屏蔽
7、。屏蔽。D7D0第4页电气工程学院电气工程学院 中断服务寄存器中断服务寄存器 ISR ISR 记录记录CPUCPU正在响应的中断。正在响应的中断。ISRISR中中的的某某位位为为1 1（如如：ISR2ISR2），表表示示CPUCPU正正在在响响应应此此级级中中断断，即正在执行此中断源的中断子程；即正在执行此中断源的中断子程；ISRISR中中 的的 某某 位位 为为 0 0， 表表 示示 CPUCPU没没 有有 或或 已已 响响 应应 完完 此此 级级 中中 断断 ， 即不在执行此中断源的中断子程即不在执行此中断源的中断子程IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码
8、A5A9CSA0RD INTAWRINTD0D7 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制001 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0INTR比较比较第5页电气工程学院电气工程学院 优先级裁决器优先级
9、裁决器PRPR根据新进入的中断申请和根据新进入的中断申请和 ISR ISR的内容的内容, ,决定决定是否发中断申请信号。是否发中断申请信号。 - - 如如果果进进入入的的中中断断申申请请比比 ISR ISR 中中记记录录的的中中断断优优先先级级高高，则则通通过过 8259A 8259A 的的 INT INT 引脚向引脚向 CPU CPU发出中断请求信号；发出中断请求信号； - - 如如果果进进入入的的中中断断申申请请不不比比 ISR ISR 中中记记录录的的中中断断优优先先级级高高，同同级级或或低低级级，则不向则不向 CPU CPU 发中断请求信号。发中断请求信号。IORIOW总线总线数数 据
10、据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RD INTAWRINTD0D7 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制001 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0INTR第6页电气工程
11、学院电气工程学院2 2）若发中断申请且）若发中断申请且CPUCPU响应，则响应，则82598259在在CPUCPU中断响应周期中断响应周期送送出中断类型号出中断类型号向量类型号向量类型号 INTACLKAD7AD0T1T2T3T4第第 一一 个个中断响应周期中断响应周期T1T2T3T4第第 二二 个个中断响应周期中断响应周期 8086CPU8086CPU中断中断响应周期时序响应周期时序CPU接收到接收到 INTR上的中断申请信号后：上的中断申请信号后： 如果如果 IF 标志为标志为0，则，则CPU不响应此中断申请信号不响应此中断申请信号,即中断申请被即中断申请被IF屏蔽。屏蔽。 如如果果 IF
12、 标标志志为为1, 则则处处理理完完当当前前的的指指令令后后, 进进入入中中断断响响应应周周期期。通通过过INTA 引引脚脚发发出出两两个个负负脉脉冲冲信信号号，从从数数据据总总线线上上获获取取中中断断类类型型号号，进进入入中中断断响响应应的的过过程。程。第7页电气工程学院电气工程学院 将将 ISR 中中相相应应位位置置1，表表示示 CPU 响响应应此此级级中中断断，执执行行此此中中断断源源的的中中断断子程。子程。8259A在接收到在接收到第一个第一个INTA中断响应信号后：中断响应信号后：001 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR
13、5IR6IR7PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置1 0 0 1 0 1 0 0IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RDWR INTAINTD0D7INTR01 把把 IRR中对应的位清中对应的位清0，清除，清除IRR中锁存的中断申请信号。中锁存的
14、中断申请信号。第8页电气工程学院电气工程学院 通通过过数数据据线线，将将被被响响应应申申请请的的中中断断类类型型号号送送给给CPU。类类型型号号由由ICW2提提供，在初始化供，在初始化8259A时已设定好。时已设定好。8259A在接收到第二个在接收到第二个INTA中断响应信号后：中断响应信号后：001 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 IC
15、W4 方式控制方式控制OCW1 中中 断断 屏屏 蔽蔽 寄寄 存存 器器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置1 0 0 1 0 1 0 0IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RDWR INTAINTD0D7INTR01 CPU获得中断类型号后，进入获得中断类型号后，进入CPU响应中断的过程响应中断的过程,执行中断子程，处理执行中断子程，处理中断源申请的功能。中断源申请的功能。 什么时候清除什么时候清除ISR的内容的内容?第9页电气工程学院电气工程学院如果工作在如果工作在AEOI（Autom
16、atic End Of Interrupt 自动中断结束）模式，则在第二自动中断结束）模式，则在第二个个INTA脉冲结束时，清脉冲结束时，清ISR（只能用于使用（只能用于使用一片一片8259且且无中断嵌套无中断嵌套的情况）；的情况）；否则，在中断服务程序结束时，发出否则，在中断服务程序结束时，发出EOI指指令，清除令，清除ISR。请注意这种方式请注意这种方式! 第10页电气工程学院电气工程学院8259A的初始化编程的初始化编程 8259A的初始化编程的的初始化编程的顺序顺序及内容及内容ICW1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 01 1LTIMSNGLIC4 ICW2A0
17、 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 1T7T6T5T4T4 T3 ICW3A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 1 ICW4A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 1T7T6T5T4T4 T3写入偶地址写入偶地址写入奇地址写入奇地址第11页电气工程学院电气工程学院8259A的操作编程的操作编程OCW1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01M7M6M5M2M4M3M1M0 OCW2A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00RSLEOIL200L1L0 OCW3A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D000E
18、SMMSMMP0 1RRRIS 向向8259A送送入入D20、D1D010B 的的 OCW3指指令令后后，向向着着8259A偶偶地地址址的的读读指指令令可可读读入入中中断断请请求求寄寄存存器器IRR的的内内容容；若若D1D011B，则则可可读读入入中中断断服务寄存器服务寄存器ISR的内容。的内容。（返回（返回6.2.2（4）8259A的编程的编程 ）D7 D6 D5 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1功功 能能清除自动循环优先级命令清除自动循环优先级命令发出发出EOI无操作无操作发出发出SEOI设置自动循环优先级命令设置自动循环优先级
19、命令设置自动循环优先级并发设置自动循环优先级并发EOI设置特殊循环优先级命令设置特殊循环优先级命令设置特殊循环优先级并发设置特殊循环优先级并发SEOIOCWOCW2 2的的D D7 7D D5 5位的功能说明位的功能说明第12页电气工程学院电气工程学院通过往寄地址端口写入通过往寄地址端口写入IMR内容实现内容实现 对应位为对应位为0，允许该级中断申请进入，允许该级中断申请进入 对应位为对应位为1，禁止该级中断申请进入，禁止该级中断申请进入 对对8259A8259A的奇地址的读指令可读得中断屏蔽寄存器的奇地址的读指令可读得中断屏蔽寄存器IMRIMR的内容，也可。修改的内容，也可。修改IMRIMR
20、的内容。的内容。IORIOW总线总线数数 据据 线线D0D7INTAA0片片选选译译码码A5A9CSA0RD INTAWRINTD0D7 ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中断类型号中断类型号 ICW3 主从片关系主从片关系 ICW4 方式控制方式控制000 0 0 0 0 0 ISR当前当前中断中断服务服务寄存器寄存器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7OCW1 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 优先级、发优先级、发EOI OCW3 特殊屏蔽设置特殊屏蔽设置PR优先级优先级裁决器裁决器IRR中断中断申请申请寄存器寄存器100 0 0 0 0 1 1 0
21、0 1 0 1 0 0INTR第13页电气工程学院电气工程学院l 新增允许新增允许 IR2 的中断申请的中断申请 IN AL, 21H ;读入原读入原IMR的内容的内容 AND AL, 1111 1011B ;D2=0,允许允许IR2的中断申请的中断申请 OUT 21H, AL ;写入写入IMRl 禁止禁止 IR4 的中断申请的中断申请 IN AL, 21H ;读入原读入原IMR的内容的内容 OR AL, 0001 0000B ;D4=1,禁止禁止IR4的中断申请的中断申请 OUT 21H, AL ;写入写入IMR例例 已知已知 IBM PC/XT系统中系统中8259A的奇地址端口地址为的奇地
22、址端口地址为21H 送送入入8259A的的OCW3的的D21时时，可可使使8259A进进入入查查询询工工作作方方式式（非非中中断断方方式式）。读读取取8259A偶偶地地址址（A00），可可得得到到8259A的的状状态态字字，若若状状态态字字的的D71，表表示示8259A的的IR7IR0中中有有中中断断请请求求发发生生，D2D0给给出出了了最最高高优优先先级级中断请求的编码；若中断请求的编码；若D70，则表示没有中断请求发生。，则表示没有中断请求发生。第14页电气工程学院电气工程学院（5）8259A在在PC中的基本应用中的基本应用 P179主、从主、从8259A级连的中断控制逻辑级连的中断控制逻
23、辑从从8259AIRQ8IRQ9IRQ10IRQ11IRQ12IRQ13 IRQ14IRQ15主主8259AIRQ0IRQ1IRQ3IRQ4IRQ5 IRQ6IRQ7INT至至CPUINT中中断断路路由由器器IRQ7IRQ6IRQ5IRQ4 IRQ3IRQ2ISA总线总线PCI总总线线PCI总总线线系统时钟系统时钟键盘键盘主片的端口地址：主片的端口地址： 20H, 21H从片的端口地址：从片的端口地址： A0H, A1H 第15页电气工程学院电气工程学院8259A8259A各中断请求的功能分配情况各中断请求的功能分配情况中断申请引脚中断申请引脚IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5I
24、RQ6IRQ7IRQ8IRQ9IRQ10IRQ11IRQ12IRQ13IRQ14IRQ15中断类型号中断类型号08h09h0Ah0Bh0Ch0Dh 0Eh0Fh70h71h72h73h74h75h76h77h哪个设备使用哪个设备使用系统时钟系统时钟(8254)键盘键盘连接从连接从8259COM2串口串口2COM1串口串口1 保留保留软盘控制器软盘控制器LPT1并口并口实时时钟实时时钟(RTC)保留保留( (软件指向软件指向0Ah类型类型) )保留保留显卡显卡鼠标鼠标数值协处理器数值协处理器硬盘控制器硬盘控制器保留保留第16页电气工程学院电气工程学院主、从主、从8259A的中断结束命令的中断结束命令对主对主8259A有：有： MOV AL，20H ；EOI命令命令 OUT 20H，AL ；写主片的；写主片的OCW2IRET对从对从8259A有：有： MOV AL，20H ；EOI命令，命令， OUT 0A0H，AL ；写从片的；写从片的OCW2IRET
