1、8259中斷控制器實驗的實驗報告實驗六8259中斷控制器實驗實驗目的(1)學習中斷控制器8259的工作原理。(2)掌握可編程控制器8259的應用編程方法。實驗設備PC微機一臺、TD-PIT+實驗系統一套。實驗內容1.單中斷應用實驗(1)編寫中斷處理程序，利用PC機給實驗系統分配的中斷線，使用單次脈沖單元的KK1銀鍵模擬中斷源，每次PC機響應中斷請求，在顯示器上顯示一個字符。(2)編寫中斷處理程序，利用PC機給實驗系統分配的中斷線，使用單次脈沖單元的KK1銀鍵模擬中斷源，每次PC機響應中斷請求，在顯示器上顯示“ Hello "，中斷5次 后退由。2.擴展多中斷源實驗利用實驗平臺上 82

2、59控制器對擴展系統總線上的中斷線INTR進行擴展。編寫程序對 8259控制器的IR0和IR1中斷請求進行處理。實驗原理1.8259控制器的介紹中斷控制器8259A是Intel公司專為控制優先級中斷而 設計開發的芯片。它將中斷源優先級排隊、辨別中斷源以及 提供中斷矢量的電路集于一片中，因此無需附加任何電路， 只需對8259A進行編程，就可以管理 8級中斷，并選擇優先 模式和中斷請求方式，即中斷結構可以用戶編程來設定。同 時，在不需增加其他電路的情況下，通過多片8259A的級連,能構成多達64級的矢量中斷系統。它的管理功能包括：1）記錄各級中斷源請求，2）判別優先級，確定是否響應和響應哪一級中斷

3、，3）響應中斷時，向 CPU傳送中斷類型號。 8259A的內部結構和引腳如圖 6-1所示。8259A的命令共有7個，一類是初始化命令字，另一類 是操作命令。8259A的編程就是根據應用需要將初始化命令 字ICW1-ICW4和操作命令字 OCW1-OCW3別寫入初始化命令 寄存器組和操作命令寄存器組。ICW1-ICW4各命令字格式如圖6-2所示，OCW1-OCW3命令字格式如圖 6-3所示，其中 OCW1用于設置中斷屏蔽操作字，OCW2用于設置優先級循環方式和中斷結束方式的操作命令字，OCW弼于設置和撤銷特殊屏蔽方式、設置中斷查詢方式以及設置對8259內部寄存器的讀生命令。圖6-1 8259內部

4、結構和引腳圖圖6-2 ICW1格式圖6-2 ICW2格式圖6-2 ICW3格式圖6-2 ICW4格式圖6-3 OCW命令字格式2. 8259寄存器及命令的控制訪問在硬件系統中，8259僅占用兩個外設接口地址，在片選有效的情況下，利用A0來尋址不同的寄存器和命令字。對寄存器和命令的訪問控制如表6-1所示。表6-1 8259寄存器及命令的訪問控制A0 0 1 0 0 0 1 D4 0 0 1 x D3 0 1 x X 讀信 號0 0 1 1 1 1 寫信號1 1 0 0 0 0 片選0 0 0 0 0 0 操 作 讀生ISR,IRR的內容 讀生IMR的內容 寫入 OCW2寫入 OCW3入 ICW1

5、 寫入 OCW1 ICW2, ICW3, ICW43. PC微機系統中的8259在80x86系列PC微機系統中，系統中包含了兩片 8259A 中斷控制器，經級連可以管理15級硬件中斷，但其中部分中斷號已經被系統硬件占用，具體使用情況如表6-2示。兩片8259A的端口地址為：主片 8259使用020H和021H兩個 端口；從片使用0A0H和0A1H兩個端口。系統初始化兩片8259 的中斷請求信號均采用上升沿觸發，采用全嵌套方式，優先 級的排列次序為0級最高，依次為1級、8級15級，然后是3級7級在擴展系統總線上的INTR對應的中斷線就是 PC機保留 中斷其中的一個。對INTR中斷的初始化 PC機

6、已經完成，在 使用時主要是將其中斷屏蔽打開，修改中斷向量。表6-2 PC微機系統中的硬件中斷中斷號 主 8259A IRQ0 主 8259A IRQ1 主 8259A IRQ2 主 8259A IRQ3 主 8259A IRQ4 主 8259A IRQ5 主 8259A IRQ6 主 8259A IRQ7 從 8259A IRQ8 從 8259A IRQ9 從 8259A IRQ10 從 8259A IRQ11 從 8259A IRQ12 從 8259A IRQ13 從 8259A IRQ14 從8259A IRQ15功能 日時鐘/計數器0鍵盤 接從片8259A 串行口 2串行口 1并行口 2

7、軟盤并行口 1實時鐘保留 保留 保留 保留 協處理器中斷 硬盤控制器 保留 實驗 說明及步驟1 .單中斷應用實驗本實驗要求使用總線上INTR中斷請求線完成一次單中斷應用實驗。中斷處理程序完成在屏幕上顯示字符“9”。實驗前先運行 CHEC曜序，得到INTR所對應的中斷號、相 應的初始化命令字寄存器ICW及操作命令字寄存器 OCW勺地址、開屏蔽的命令字、中斷矢量地址和PCI卡中斷控制寄存器INTCSR的地址。得到這些信息后就可以開始設計實驗了。 參考程序流程如圖6-5所示。實驗步驟如下。(1)確認從PC機引生的兩根扁平電纜已經連接在實驗 平臺上。(2)首先運行CHEC位序，查看INTR中斷號及相

8、關信息。(3)參考實驗流程圖編寫程序，然后編譯鏈接。(4)將單次脈沖單元的 KK1璉接到系統總線上的INTR。 (5)運行程序，按動 KK1+©鍵，觀察中斷是否產生。2 .擴展多中斷源實驗利用實驗平臺上的 8259控制器，可以對總線上的INTR進行擴展。將8259的INT連接到INTR, 8259的8路中斷請 求線IR0IR7就成了單一 INTR中斷請求線的擴充。這 8路 中斷源共用INTR的中斷矢量，共用INTR的中斷服務線程。 在INTR的中斷服務線程中通過對 8259OCW3勺查詢，以確定 是IR0IR7中哪個產生中斷，然后轉到相應的服務線程進 行處理。將8259的OCW* P

9、位置1即可執行查詢，查詢字 格式如圖6-6所示。中斷向量號 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 70H 71H 72H 73H 74H 75H 76H 77H 中斷向量地址 0020H 0023H 0024H0027H 0028H 002BH 002cH002FH 0030H0033H 0034H0037H 0038H 003BH 003cH003FH 01C0H01C3H 01C4H- 01C7H 01C8H- 01CBH 01CCH- 01CFH 01D0H 01D3H 01D4H- 01D7H 01D8H 01DBH 01DCHk 01DFH(a)主程序 (b)中斷處理程序 圖6-5 8259 中斷應用實驗(1)參考程序流程圖圖6-6 8259 OCW3查詢命令字格式本實驗要求實現8259控制器IR0、IR1兩路中斷。用KK1 + 和KK2+莫擬兩個中斷源，在IR0對應的服務程序中顯示字符“0”，在IR1對應的服務程序中顯示字符“1”。實驗程序參考流程如圖6-7所示。參考實驗電路如圖