第6章輸入輸出與中斷

6.1輸入/輸出接口概述

6.2CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式

5

6.3中斷技術(shù)

I6.4；中斷控制器8259A

憶…….三.......................................................................

6.1輸入/輸出接口概述

A在CPU與外部設(shè)備進行信息交換時至少有兩方面的困難：

■CPU和外設(shè)的速度差異非常大

■CPU不能和外設(shè)直接通過引腳連接

ACPU和外設(shè)之間必須要設(shè)置輸入/輸出接口（I/O接口），作為

CPU與外設(shè)進行信息交換的橋梁。

1.6工1：輸入/而出接口的功能|

1.6.1.2：CPU寫輸入/輸由接口乏而的信息

16.1.3;輸入/輸由接口的編蚯方式I

6.1.1輸入/輸出接口的功能

(1)I/O地址譯碼與設(shè)備選擇

I(2)|宿總的輸入扁曲;_____________

I.(?)備本、藪搪相液態(tài)的緩沖與鎖存:

(1)1/0地址譯碼與設(shè)備選擇

所有外設(shè)都通過I/O接口掛接在系統(tǒng)總線上，在

同一時刻，總線只允許一個外設(shè)與CPU進行數(shù)

據(jù)傳送。

*(2)信息的輸入/輸出

A通過I/O接口，CPU可以從外部設(shè)備輸入各種

信息，也可將處理結(jié)果輸出到外設(shè)；

>CPU可以通過向I/O接口寫入命令字來控制I/O

接口的工作，還可以隨時監(jiān)測與管理I/O接口

和外設(shè)的工作狀態(tài)；

>I/O接口還可以通過接口向CPU發(fā)出中斷請求。

&⑶命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)的緩沖與鎖存

＞因為CPU與外設(shè)之間的時序和速度差異很大,

為了能夠確保計算機和外設(shè)之間可靠地進行

信息傳送，要求接口電路應(yīng)具有信息緩沖能

力。

A接口不僅應(yīng)緩存CPU送給外設(shè)的信息，也要

緩存外設(shè)送給CPU的信息。以實現(xiàn)CPU與外

設(shè)之間信息交換的同步。

(4)信息轉(zhuǎn)換

I/O接口還要實現(xiàn)信息格式變換、電平轉(zhuǎn)換、碼

制轉(zhuǎn)換、傳送管理以及聯(lián)絡(luò)控制等功能。

6.1.2CPU與輸入/輸出接口之間的信息

E1.數(shù)據(jù)信息

①數(shù)字量:以二進制形式表示的數(shù)據(jù)信息。

②模擬量:當(dāng)計算機處理現(xiàn)場連續(xù)變化的非電量

的物理量時，需通過傳感器把這些非電量的

物理量轉(zhuǎn)化為連續(xù)變化的模擬電壓或電流一

模擬量。模擬量再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)

字量,才能輸入計算機處理。

③開關(guān)量:是指可用2個狀態(tài)表示的信息，如開

關(guān)的開和閉、電機的起和停等。一個開關(guān)量

只需要一位二進制數(shù)表示。

42.狀態(tài)信息

表示外設(shè)當(dāng)前所處的狀態(tài)：

■輸入時，輸入設(shè)備是否準(zhǔn)備好(READY)

■輸出時，輸出設(shè)備是否處于忙(BUSY)

.3.控制信息

由CPU發(fā)出、用于控制I/O接口的工作方式以及

外設(shè)的啟動和停止等信息。

數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息是屬于不同性質(zhì)的

信息，需要分別傳送。

I/O端口包括：數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制端口。

■CPU通過數(shù)據(jù)端口從外設(shè)讀入數(shù)據(jù)或向外設(shè)輸出

數(shù)據(jù)

■從狀態(tài)端口讀入設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)

■通過控制端口向外設(shè)發(fā)出控制命令

一個I/O接口可能僅包含其中的一類或兩類端口，當(dāng)

然也可能包含全部三類端口。

,6.L3輸入/輸出端口的編址方式

A在微型計算機系統(tǒng)中，CPU對外設(shè)的訪問實

際上是對外設(shè)接口電路中相應(yīng)的I/O端口進行

訪問。

AI/O端口的編址通常有兩種不同的方式：

F…”—?…~1.................................：

I1;統(tǒng)一編址I

12ii立編定;

:;:

LI/O端口統(tǒng)一編址

＞又稱為存儲器映射編址方式，即把每個I/O端

口都當(dāng)作一個存儲單元看待，按照存儲單元地址空間

的編址方式統(tǒng)一安琲端口留痣址。00000H

＞優(yōu)點：可以用訪問內(nèi)存的方法來訪問I/O端口。

由于訪問內(nèi)存的指令種類豐富、尋址方式多

樣，因此這種編址方式為訪問外設(shè)帶耒了很內(nèi)存地址

（共960K）

大的靈活性。同時，I/O控制信號也可占存儲

器的控制信號共用，從而給應(yīng)用帶來了很大

的方便。

EFFFFII

FOOOOH

＞缺點：外設(shè)占用了一部分內(nèi)存地址空間，這I/。地址

就減少了內(nèi)存可用的地址范圍。此外從指令（共64K）

上不易區(qū)分當(dāng)前是對內(nèi)存進行操作還是對外FFFFFH

設(shè)進行操作。

圖6.2存儲器和】（）端口的統(tǒng)一編址

＞IntelMCS-51等系列的單片微型計算機和

Motorola公司的MC6800、MC68000及

68Ho）5等微處理器就采用統(tǒng)一編址方式。

2.1/0端口獨立編址

>內(nèi)存地址空間和外設(shè)地址空間是相互獨立的。

>8086/8088系統(tǒng)的內(nèi)存地址范圍為00000H?FFFFFH,共1M空

間，而外設(shè)端口的地址范圍為0000H?FFFFH,共64K空間。

這兩個危址空間相互獨立，互不影響。

>CPU在尋址內(nèi)存和外設(shè)時，使用不同的控制信號來隹分當(dāng)前

是對應(yīng)存操作還是對I/O端口操作。例如8086的M/IO和8088

的IO/M信號。

>指令系統(tǒng)中單獨設(shè)置有專用的I/O指令。

優(yōu)點：修輸入輸出指令和訪問存儲器的指令明顯區(qū)分開，使

程序清晰，可讀性好，而且I/O指令長度短，執(zhí)行的速度快，

近木苫由內(nèi)存空間；I/O地址譯碼電路裝簡單，

缺點：必須有專門的IN和OUT指令，這些指令的功能沒有訪

問存儲器指令強，也增加了指令系統(tǒng)的規(guī)模。另夕卜，CPU要

能提供區(qū)分存儲器和I/O的控制信號。

6.2CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式

3元蔡件方式

|6.2?2；“欣；

6.23中斷方式

6.2.4DMA方式

6.2.1無條件方式

＞無條件傳送方式主要用于外部控制過程的各種動作是固定的、

且是已知的，控制的對象是一些簡單的、隨時“準(zhǔn)備好”的

外設(shè)。也就是說，建這些設(shè)備工祚時，隨時都可以接收CPU

輸出的數(shù)據(jù)，或著它們的數(shù)據(jù)隨時都可以被CPU讀出。

＞在與這樣的外設(shè)交換數(shù)據(jù)的過程中，數(shù)據(jù)交換與指令的執(zhí)行

是同步的，因此這種方式也稱為同步傳送方式。

圖6.3圖6.4

＞優(yōu)點是程序簡單，所需的硬件和軟件都比較少，傳送速度快,

但必須在確信外設(shè)已準(zhǔn)備好椿況下才能使用，否則就會出錯。

＞對于諸如開關(guān)、發(fā)光二極管等這一類簡單設(shè)備來說，就是采

用無條件的傳送方式。

&無條件傳送的輸入方式

數(shù)據(jù)總線

地址總線

來自

外設(shè)

圖6.3無條件傳送的輸入方式

當(dāng)CPU從外部設(shè)備輸入數(shù)據(jù)時，來自外設(shè)的數(shù)據(jù)已輸入至

三態(tài)緩沖器，CPU執(zhí)行一條IN指令，將地址信號組成的端

口地址送上地址總線，經(jīng)過譯碼，選,對應(yīng)的端口，然后

在讀信號RD=O期間將數(shù)據(jù)讀入。

無條件傳送的輸出方式

圖6.4無條件傳送的輸出方式

當(dāng)CPU向外部設(shè)備輸出數(shù)據(jù)時，CPU只執(zhí)行一條

OUT指令，輸出的過程類似，只是必須在寫信號

有效時將數(shù)據(jù)寫入輸出鎖存器，由它再把信息通

過外設(shè)輸出。

6.2.2查詢方式

＞查詢方式的工作過程

＞分為：

■查詢式輸入

■杳詢式輸出

＞特點：利用查詢方式進行數(shù)據(jù)輸入輸出的過

程中，CPU將大量時間耗費在讀取和檢測外

設(shè)狀態(tài)上，真正用于傳送數(shù)據(jù)的時間很少，

這樣大大降低了CPU的效率。

查詢傳送的兩個環(huán)節(jié)

⑴查詢環(huán)節(jié)

尋址狀態(tài)端口

讀取狀態(tài)寄存器的標(biāo)志位

若不就緒就繼續(xù)查詢，直至就緒

⑵傳送環(huán)節(jié)

尋址數(shù)據(jù)端口

是輸入，通過輸入指令從數(shù)據(jù)端口讀入數(shù)據(jù)

是輸出，通過輸出指令向數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)

11.查詢式輸入

圖6.5查詢式輸入的接口電路

程序段

3查詢式輸入程序段

在查詢輸入的過程中，讀入的數(shù)據(jù)是8位或16位，而讀入的狀態(tài)位是1位，如

圖所示。設(shè)狀態(tài)口的地址為PORTS1,輸入數(shù)據(jù)口的地址為PORT_IN,傳送

數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)為COUNT1,則查詢式輸入數(shù)據(jù)的程序段為：

數(shù)據(jù)端口（8位）[DTI―—――――回

MOVBX,0;初始化指針（輸入）L

MOVCX,COUNT_1;字節(jié)數(shù)8位

MOVDX,PORTS1狀學(xué)W位

［讀入狀態(tài)位（輸入）

READ.Sl:INAL,DX??READY”（I位）------

TESTAL,01H;數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好否?圖6.6杳ill]式輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息

JZREAD.Sl;否，循環(huán)檢3則

MOVDX,PORTIN

INAL,DXC已準(zhǔn)備好，讀入數(shù)據(jù)

MOV[BX],AL;存到內(nèi)存緩沖區(qū)中

INCBX;修改地址指針

LOOPREAD_S1;未傳送完，繼續(xù)傳送

2.查詢式輸出

圖6.7查詢式輸出的接口電路

程序段

查詢式輸出程序段

在查詢輸出的過程中，輸出的數(shù)據(jù)是8位或16位，而讀入的狀態(tài)位是1位，如

圖所示。設(shè)狀態(tài)口的地址為P0RT_S2,輸出數(shù)據(jù)口的地址為PORTOUT,

傳送數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)為COUNT21若輸出的數(shù)據(jù)放在2000H開始的一段存

儲區(qū)中，則查詢式輸出數(shù)據(jù)的程序段為：

MOVBX,2000H;初始化地址指針

MOVCX,COUNT2;字節(jié)數(shù)

MOVDX,PORTS2

READS2:INAL,DX;暴入狀態(tài)位

TESTAL,80H;外設(shè)準(zhǔn)備好否？圖6.8杳詢式輸出的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息

JNZREADS2;否，循環(huán)檢測

MOVAL,-[BX];從內(nèi)存緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)

MOVDX,PORTOUT

OUTDX,AL「輸出數(shù)據(jù)

INCBX;修改地址指針

LOOPREADS2;未傳送完，繼續(xù)傳送

6.2.3中斷方式

當(dāng)CPU需要輸入時，若外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)已存入寄存

器；需要輸出時，若外設(shè)已把上一個數(shù)據(jù)輸出，輸

出寄存器已空，這時為可由夕下設(shè)向CPU發(fā)出,斷請

錄。

CPU在接到請求后若條件允許，則暫停（或中斷）正在

進行的工作而轉(zhuǎn)去對該外設(shè)服務(wù)，并在服務(wù)結(jié)束后

回到原來被中斷西地方繼續(xù)原萊的工作。

中斷流程圖6.10

特點：利用中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送，不僅大大提高

了CPU效率，還能夠?qū)ν庠O(shè)的請求做出實時響應(yīng)。

尤其是在外設(shè)出現(xiàn)故障，利用中斷方式可以及時做

出處理，避免不必要的損失。

斷流程

主程序

中斷服務(wù)程序

中斷請求

對外設(shè)

進行處理

斷點

繼續(xù)執(zhí)行返回斷點

中斷傳送方式的接口電路

（中斷響應(yīng)信號）

圖6.10中斷傳送方式的接口電路

L6.2.4DMA方式

直接存儲器存取（DirectMemoryAccess）

DMA）方式是通過得殊的破件電路（DMA控制

器）來控制存儲器與外設(shè)直接進行數(shù)據(jù)傳送。

在這種方式下，CPU放棄對總線的管理，而

由DMA控制器來控制。

由于CPU只啟動而不干預(yù)數(shù)據(jù)傳送過程，整

個過程只由硬件完成不需要軟件介入，所以

這種方式的數(shù)據(jù)傳輸率很高。

工作過程

DMA的工作過程

>當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好，可以進行DMA傳送時，外設(shè)向DMA控制器

發(fā)出DMA傳送請求信號(DRQ)。

>DMA控制器收到請求后，向CPU發(fā)出“總線請求”信號

HOLD,表示希望占用總線。

>CPU在完成當(dāng)前總線周期后會立即對HOLD信號進行響應(yīng)。

響應(yīng)包括兩個方面：一是CPU4尋藪據(jù)總線、地址總殯和相應(yīng)

的控制信號線均置為高阻態(tài)，由此放棄對總線的控制權(quán)；另

一方面，CPU向DMA控制器發(fā)出“總線響應(yīng)”信號(HLDA)。

>DMA控制器收到HLDA信號后，就開始控制總線，并向外設(shè)

發(fā)出DMA響應(yīng)信號DACK。

>DMA控制器送出地址信號和相應(yīng)的控制信號，實現(xiàn)外設(shè)與內(nèi)

存或內(nèi)存與內(nèi)存之間的直接數(shù)據(jù)傳送。

>數(shù)據(jù)傳送完成后，DMA控制器撤銷對CPU的請求信號，CPU

撤銷保持響應(yīng)信號并恢復(fù)對總線的控制。

6.3中斷技術(shù)

6.3］中斷概述|

6.3?2；中斷的處理過程

6.3.1中斷概述

1；中斷源及其分類

2中斷系統(tǒng)及其功能

3中斷優(yōu)先級的確定

1.中斷源及其分類

＞引起中斷的事件就稱為中斷源。

＞分為兩大類:

■內(nèi)部中斷源：來自CPU內(nèi)部，如：CPU執(zhí)行指令

時產(chǎn)生的異常、特殊操作引起的異常以及由程序

員安排在程序中的INTn軟件中斷指令。中斷的控

制完全是在CPU內(nèi)部實現(xiàn)的。

■外部中斷源：來自CPU外部，如：如鍵盤、打印

機、定時器時間到、電源掉電、硬件出錯等。利

用CPU的兩條中斷輸入信號線INTR和NMI親告訴

CPU已發(fā)生了中斷事件。

臺匕

2.中斷系統(tǒng)及其功目匕

圖6.11中斷的簡單過程示意

★I實現(xiàn)幣新響應(yīng)及:返回

★:岐現(xiàn)任先權(quán)排隊

k1）實現(xiàn)中斷響應(yīng)及返回

當(dāng)某個中斷源發(fā)出中斷請求時，CPU能根據(jù)條件決

定是否響應(yīng)該中斷請求。

若允許響應(yīng)，則CPU必須在執(zhí)行完現(xiàn)行指令后：

■保護斷點和現(xiàn)場（即把斷點處的斷點地址和各寄存

器的內(nèi)容與標(biāo)志位的狀態(tài)推入堆棧）；

■轉(zhuǎn)到需要處理的中斷服務(wù)程序的入口；

■清除中斷請求觸發(fā)器。

當(dāng)處理完中斷服務(wù)程序后，再恢復(fù)現(xiàn)場和斷點地址,

使CPU返回斷點，繼續(xù)執(zhí)行主程序。

2）實現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊

A在實際系統(tǒng)中有多個中斷源時，有可能出現(xiàn)

兩個或兩個以上中斷源同時提出中斷請求的

情況，而CPU同一時刻只能接受一個中斷申

請。這樣就必須要設(shè)計者事先根據(jù)輕重緩急，

給每個中斷源一個中斷優(yōu)先權(quán)。

A當(dāng)多個中斷源同時發(fā)出中斷申請時，CPU能

找到優(yōu)先級別最高的中斷源，響應(yīng)它的中斷

請求。在優(yōu)先權(quán)級別最高的中斷源處理了以

后）再響應(yīng)級別較低的中斷源。

y3）高級中斷源能中斷低級的中斷處理

＞當(dāng)CPU響應(yīng)某一中斷源的請求，在進行中斷

處理時，若有優(yōu)先級別更高的中斷源發(fā)出中

斷申請，則CPU要能中斷正在進行中的中斷

服務(wù)程序，保留這個程序的斷點和現(xiàn)場（類似

于子程序嵌套），響應(yīng)高級中斷，在高級中斷

處理完以后，再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的中斷服務(wù)

程序。這就形成了中斷嵌套，如圖6.12所示。

＞兩個中斷形成的是兩重中斷（或兩級嵌套）,還

可以進行多重中斷（或多級嵌套）。

圖6.12中斷嵌套過程

圖6.12中斷嵌套過程

3.中斷優(yōu)先級的確定

＞當(dāng)系統(tǒng)具有多個中斷源時，就有可能在某一時刻有

兩個以上的中斷源同時發(fā)出中斷請求，而CPU往往

只有一條中斷請求線，并且任一時刻只能響應(yīng)并處

理一個中斷，這就要求CPU能識別出是哪些中斷源

申請了中斷并找出優(yōu)先級最高的中斷源對其進行響

應(yīng)，在處理完該中斷源后，再響應(yīng)級別較低的中斷

源的請求。

＞中斷優(yōu)先權(quán)的確定方法:

I.★_.I軟..侔..方..法:I

「d★—;U.硬..件.方..法.I；

1）通過軟件確定中斷優(yōu)先權(quán)

?CPU響應(yīng)中斷后，就用軟件查詢以確定是哪些外設(shè)申

請中斷，并判斷它們的優(yōu)先權(quán)。

?例如，把8個外設(shè)的中斷請求觸發(fā)器組合起來，作為

一■個端口，并賦予設(shè)著號，如圖6.13所示。把各個，卜

設(shè)的中斷請求信號相“或”后，作為INTR信號，向

CPU送出中斷請求。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時，把中斷寄存

器的狀態(tài)，作為一個外設(shè)讀入CPU,逐位檢測它們的

狀態(tài)，若有中斷請求就轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序入口。這

時，中斷寄存器各位查詢的先后次序就是相應(yīng)中斷源

的優(yōu)先級別高低次序。

?實現(xiàn)簡單，調(diào)整優(yōu)先權(quán)次序方便，但在中斷源較多的

懵況下，由詢問轉(zhuǎn)至相應(yīng)的服務(wù)程序的入口時間長。

圖6.13通過軟件查詢確定優(yōu)先權(quán)

端口地址2011

圖6.13通過軟件查詢確定優(yōu)先權(quán)

2）硬件優(yōu)先權(quán)排隊電路

＞利用專用的硬件電路或中斷控制器來安排各

中斷源的優(yōu)先級別。

A破件判優(yōu)電路的形式很多，下面介紹兩種常

用的硬件判優(yōu)方法：

I.★.|鏈?zhǔn)絻?yōu):先權(quán)排隊由路：

…?J............................................................;

區(qū):優(yōu)先權(quán)編碼電路;

(1)鏈?zhǔn)絻?yōu)先權(quán)排隊電路

＞鏈?zhǔn)絻?yōu)先權(quán)排隊的基本思想是將所有的中斷源構(gòu)成一個鏈，排在鏈前面

的中斷源的優(yōu)先級別高于排在后邊的，高級別的中斷會自動封鎖低優(yōu)先

級別的中斷。

＞如圖6：14所示:在電路中，每個外設(shè)對應(yīng)的接口都有一個中斷邏輯電路,

CPU響應(yīng)市斷時發(fā)出的INTA信號沿著這些邏輯電路串接段的鏈從前往后

傳遞。

＞當(dāng)多個輸入有中斷請求，則由中斷輸入信號的“或”電路產(chǎn)生INTR信號,

送至CPU。當(dāng)CPU在現(xiàn)行指令執(zhí)行完后，響應(yīng)中斷，發(fā)出中斷響應(yīng)信號。

當(dāng)中斷響應(yīng)為高電平，若F/FAs宥中斷請求，則它的輸出為高，于是與門

A1輸出為高，由它控制轉(zhuǎn)至中斷1的服務(wù)程序的入口；且門A2輸出為低電

平；因而使門B「和C2等所有下面各級門的輸入和輸出全為低電

平，即屏蔽了所有其他的各級中斷。

＞若第一級沒有中斷請求，即F/FAs=O,則中斷輸出1為低電平，但門A2的

輸出卻為高電平，把中斷響應(yīng)傳遞至中斷請求2。若此時F/FBs=l,則與

門Bi輸出為高電平，控制轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷2的服務(wù)程序；此時與門B2的輸出

為低，因而屏蔽了以下各級中斷。以此類推。

＞該方法的優(yōu)先權(quán)判定速度快，但由于鏈?zhǔn)脚抨犑怯布溄樱灰渍{(diào)整優(yōu)

憲叔次序，且對硬件故障敏感。

圖6.14鏈?zhǔn)絻?yōu)先權(quán)排隊電路

中斷響應(yīng)（來自CPU）

中斷輸入1

中斷輸入2

中斷輸入3

中斷輸入4

（2）優(yōu)先權(quán)編碼電路

＞用編碼器和比較器實現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊電路，如圖6.15所示。

＞若有8個中斷源，當(dāng)任一個有中斷請求時，通過“或”門，即可有一個中斷請求

信號產(chǎn)生，但它能否送至CPU的中斷請求線，還要受比較器的控制（若優(yōu)先權(quán)失

效信號為低電平，則與門2關(guān)閉）。

＞8條中斷輸入線的任一條，經(jīng)過編碼器可以產(chǎn)生三位二進制優(yōu)先權(quán)編碼&A]Ao，

優(yōu)先權(quán)最高的線的編碼為111,優(yōu)先權(quán)最低的線的編碼為000。而且若宥多個輸入

線同時輸入，則編碼器只輸出優(yōu)先權(quán)最高的編碼。

＞正在進行中斷處理的外設(shè)的優(yōu)先權(quán)編碼，通過CPU的數(shù)據(jù)總線，送至優(yōu)先權(quán)寄存

器，然后輸出編碼B2BN0至比較器，以上過程是由軟件實現(xiàn)的。

＞比較器比較編碼A2AA與BzBiB。的大小，若AWB,則“A〉B”端輸出低電平，封

鎖與門1,就不向CPU差出新的中斷申請（即當(dāng)CPU正在處理中斷時，當(dāng)宥同級或

低級的中斷源申請中斷時，優(yōu)先權(quán)排隊線路就屏蔽它們的請求）；只有當(dāng)A〉B時,

比較器輸出端才為高電平，打開與門1,將中斷請求信號送至CPU的INTR輸入端,

CPU就市斷正隹進行的+斷處理程序，轉(zhuǎn)去響應(yīng)更高級的市斷。

＞若CPU不在進行中斷處理時（即在執(zhí)行主程序），則優(yōu)先權(quán)失效信號為高電平，當(dāng)

宥任一中斷源請求中斷時，卻能通過與門2,發(fā)出INTR信號。

＞這樣的優(yōu)先權(quán)電路，當(dāng)外設(shè)的個數(shù)W8時，則它們公用一個產(chǎn)生中斷矢量的電路，

它有三位由比較器的編碼A2A]A。供給，就能做到不同的編碼轉(zhuǎn)入不同的入口地址。

圖6.15優(yōu)先權(quán)編碼電路

圖6.15優(yōu)先權(quán)編碼電路

6.3.2中斷的處理過程

3...；中斷處理

1.中斷請求

外設(shè)需要CPU服務(wù)時，首先要發(fā)出一個有效的中斷

請求信號送到CPU的中斷輸入端。

中斷請求信號分為邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)。一般來說,

CPU能夠即時予以響應(yīng)的中斷可以采用邊沿觸發(fā)，

而不能即時響應(yīng)的中斷則應(yīng)采用電平觸發(fā)，否則中

斷請求信號就會丟失。

8088/8086CPU的NMI為邊沿觸發(fā)，而INTR為電平觸

發(fā)。為了保證產(chǎn)生的中斷能被CPU處理，INTR中斷

請求信號應(yīng)保持到該請求被CPU響應(yīng)為止。CPU響

應(yīng)后，INTR信號還應(yīng)及時撤除，以免造成多次響應(yīng)。

2.中斷響應(yīng)

＞響應(yīng)中斷請求的3個條件:

(1)一條指令執(zhí)行結(jié)束。

(2)CPU處于開中斷狀態(tài)。

(3)沒有總線請求。在復(fù)位(RESET)、總線保持(HOLD)等總線請

求時，CPU不工作，當(dāng)然就不能響應(yīng)中斷。

＞中斷響應(yīng)時，CPU除了要向中斷源發(fā)出中斷響應(yīng)信號外，還

要自動完成下述3項工作：

(1)關(guān)閉中斷。CPU響應(yīng)中斷時，需立即關(guān)中斷(使IF=0),以保

證保護現(xiàn)場、斷點花獲取中呀入口地虻等工作不受影口而。

⑵保護現(xiàn)場和斷點。將標(biāo)志寄存器FR(PSW)、斷點的段基址

(CS值)和偏移地址(IP值)壓入推棧，以保證中斷結(jié)束后能正

常返回被中斷的程序。

(3)獲得中斷服務(wù)程序入口，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。

3.中斷處理

保護現(xiàn)場。保護現(xiàn)場是指把中斷服務(wù)程序中要用到的寄存器

的原內(nèi)容壓入堆棧保存起來。

開中斷。CPU響應(yīng)中斷時會自動關(guān)閉中斷（使IF=O）。若進入

中斷服務(wù)程序后允許中斷嵌套，則需用指令開中斷（使IF=1）。

執(zhí)行中斷處理程序。完成具體的中斷處理。

關(guān)中斷。確保有效地恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場。

恢復(fù)現(xiàn)場。就是把先前保護的現(xiàn)場進行恢復(fù)，也即把所保存

的有關(guān)寄存器內(nèi)容按入棧的相反順序從堆棧中彈出，使這些

寄存器恢復(fù)到中斷前的狀態(tài)。

開中斷返回。其操作正好是CPU硬件在中斷響應(yīng)時自動保護

硬件現(xiàn)場和斷點的逆過程，即CPU會自動地將堆棧內(nèi)保存的

斷點信息和標(biāo)志信息彈出到IP、CS和FR中，保證被中斷的程

序從斷點處繼續(xù)往下執(zhí)行。

6.3.38086/8088的中斷

8086/8088系統(tǒng)中給每種中斷都賦予一個中斷類

型碼（或稱中斷號），編號為0~255。CPU可根據(jù)

中斷類型碼的不同來識別不同的中斷源。

ri中斷類型

2..;.中斷優(yōu)先級順序

3向宣蓑

4中斷處理過程!

1.中斷類型

8086/8088系統(tǒng)的中斷源:

■外部中斷:來自CPU外部

■內(nèi)部中斷:來自CPU內(nèi)部

Fi）外部中斷

A君稱為硬件中斷,它是由外部硬件或外

設(shè)接口產(chǎn)生的。

A8086/8088CPU為外部設(shè)備提供了兩條中

斷信號線NMI和INTR。

等扉蔽申斷；

I.★.畫扉蔽申茄

i---------------------1......................................................................................;

(1)非屏蔽中斷

?由NMI引腳上出現(xiàn)的上升沿觸發(fā))它不

受中斷允許標(biāo)志IF的控制，其中斷類型

碼固定為2。

aCPU接收到非屏蔽中斷請求信號后，會

在執(zhí)行完當(dāng)前指令后立即響應(yīng)中斷請求

而進入相應(yīng)的中斷處理。

＞非屏蔽中斷通常用來處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的

重大故障或緊急情況。

(2)可屏蔽中斷

A從CPU的INTR端引入，高電平有效。可

屏蔽中斷受中斷允許標(biāo)志位IF居控制)

只有當(dāng)IF=LCPU才會響應(yīng)INTR請求。

如果IF=O，即使中斷源有中斷請隸，

CPU也不會響應(yīng)。

?在微型計算機中，外部設(shè)備的中斷請求

是通過中斷控制器8259A萊進行統(tǒng)一管

理的，由8259A決定是否允許一個外設(shè)

向CPU發(fā)出中斷請求。

$2）內(nèi)部中斷

＞內(nèi)部中斷是CPU執(zhí)行了某些指令或者軟件對標(biāo)志寄

存器中某個標(biāo)志位進行設(shè)置而產(chǎn)生的，由于它與外

部硬件電路完全無關(guān)，故也稱為軟件中斷。

＞在8086/8088CPU中，內(nèi)部中斷可分為5種類型：

■除法出錯中斷

■單步中斷

■斷點中斷

■溢出中斷

■中斷指令I(lǐng)NTn

＞以上所述內(nèi)部中斷的類型碼均是固定，除單步中斷

夕卜，其他的內(nèi)部中斷不受IF狀態(tài)標(biāo)志影響。

⑴除法出錯中斷

在執(zhí)行除法指令時，若發(fā)現(xiàn)除數(shù)為0或商超過了

結(jié)果寄存器所能表示的最大范圍，則立即產(chǎn)生

一個中斷類型碼為0的中斷。

(2)單步中斷

>8086/8088CPU的標(biāo)志寄存器中有一位陷阱標(biāo)

志TF。

>CPU每執(zhí)行完一條指令都會檢查TF的狀態(tài)。

若發(fā)現(xiàn)TF=h則CPU就產(chǎn)生中斷類型碼為1的

中斷，使CPU轉(zhuǎn)向單步中斷的處理程序。

>單步中斷廣泛地用于程序的調(diào)試。

(3)斷點中斷

8086/8088指令系統(tǒng)中有一條專用于設(shè)置斷點

的指令I(lǐng)NT3OCPU執(zhí)行該指令就會產(chǎn)生一個

中斷類型碼為3的中斷。

INT3指令是單字節(jié)指令，因而它能很方便地

插入程序的任何地方，專門用于在程序中設(shè)

置斷點耒調(diào)試程序，它也稱為斷點中斷，插

入INT3指令之處便是斷點。

?在斷點中斷服務(wù)程序中，可顯示有關(guān)的寄存

器、存儲單元等內(nèi)容，以便程序員分析到斷

點為止程序運行是否正確。

(4)溢出中斷

?若算術(shù)指令的執(zhí)行結(jié)果發(fā)生溢出(OF=1),則

執(zhí)行INTO指令后立即產(chǎn)生一個中斷類型碼為

4的中斷。

＞溢出中斷為程序員提供了處理運算溢出的手

段，INTO指令通常和算術(shù)運算指令配合起來

使用。

S(5)中斷指令I(lǐng)NTn

INTn是用戶自定義的軟件中斷指令，CPU執(zhí)行

中斷指令I(lǐng)NTn也會引起內(nèi)部中斷，其中斷類型

碼由指令中的n指定。

2.中斷優(yōu)先級順序

表6.I8086/8088CPU的中斷優(yōu)先權(quán)順序

中斷優(yōu)先級

除法出錯、INT()、I、T〃最高

NMI1

INTRV

單步最低

3.中斷向量表

字節(jié),‘?dāng)?086次088最多禮品混定靠看卷

的中斷（中斷類型碼為0?255）。

＞中斷向量表位于內(nèi)存的最低1K字節(jié)（即內(nèi)存中

00000H?003FFH區(qū)域），用以存放256個中斷向量，

即256個中斷的服務(wù)程序入口地址。

每個中斷向量占4個字節(jié)，其中低位字（2個字?

放中斷服務(wù)程序入口地址的偏移量，高位字（2

節(jié)）存放中斷服務(wù)程序入口地址的段地址。

圖6.16

中斷向量在表中的存放地址=4x中斷類型碼n

取連續(xù)的4n和4n+l字節(jié)單元的內(nèi)容裝入IP,取4n+2

和4n+3單元的內(nèi)容裝入CS,即可轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。

圖6.16中斷向量表

00000H

IP偏移質(zhì)中斷類型0

CS段基址的中斷向最

000()411

IP偏移鼠中斷類型I

CS段基址的中斷向t

00008H

IP偏移情中斷類型2

CS段基址的中斷向量

(M)(X)CH

IP偏移量中斷類型3

CS段基址的中斷向鼠

00010H

IP偏移鼠中斷類型4

的中斷向量

CS段基址

000I4H

:

00080H

【P偏移地中斷類型32

CS段基址的中斷向鼠

00084H

?

003FCH

IP偏移信中斷類型255

段基址的中斷向技

003FFHCS

_16位_

圖6.16中斷向最表

4.中斷處理過程

申航類型碼的獲取

.4..1

.★..［J.申...慚..處...理.I

1）中斷類型碼的獲取

有兩種方法獲取中斷類型碼:

?對于軟件中斷：類型碼為0、1、3、4的中斷

類型碼由系統(tǒng)自動形成；對于INTn指令，類

型碼由指令指定。

?對于硬件中斷：若為NMI中斷，則由系統(tǒng)自

動產(chǎn)生中斷類型碼2;若為INTR中斷，貝ICPU

轉(zhuǎn)入2個連續(xù)周期的中斷響應(yīng)周期，并在第2

個中斷響應(yīng)周期采樣數(shù)據(jù)總線，獲取中斷類

型碼。

2）中斷處理

＞將類型碼乘4,計算出中斷向量的地址。

＞硬件現(xiàn)場保護。即修標(biāo)志寄存器F壓入堆棧，以保護當(dāng)前指

令技行結(jié)巢鬲特征。

＞清除IF和TF標(biāo)志，屏蔽新的INTR中斷和單步中斷。

＞保存斷點，即把斷點處的IP和CS值壓入堆棧，先壓入CS值,

再壓入IP值。

＞根據(jù)計算出來的地址從中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序的人

口地址（段和偏移），分別送至CS和IP中。

＞轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序執(zhí)行。進入中斷服務(wù)程序后，首先要保護

在中斷服務(wù)程序中要使用的寄存器內(nèi)容，然后進行相應(yīng)的中

斷處理，

＞現(xiàn)場恢復(fù)與中斷返回。在中斷返回前恢復(fù)保護的寄存器內(nèi)容,

最后執(zhí)行中斷返回指令I(lǐng)RET。IRET的執(zhí)行將使CPU按次序恢

復(fù)斷點處的IP、CS和標(biāo)志寄存器，從而使程序返回到斷點處

繼續(xù)執(zhí)行。

圖6.17

圖6178086/8088中斷處理順序流程圖

W八1小

I舔忑奇仃舞1|港一I

」逗㈣彼中質(zhì)的E光序

P86.1780868088中斷處理H序Ji程圖

6.4中斷控制器8259A

Intel8259A是8位可編程的中斷控制器。它具有8級

優(yōu)先權(quán)控制，多片8259A通過級聯(lián)還可擴展至對64

個中斷源實現(xiàn)優(yōu)先級控制。

8259A可以根據(jù)不同的中斷源向CPU提供不同的中

斷類型碼，還可根據(jù)需要對中斷源進行中斷屏蔽。

8259A有多種工作方式，可以通過編程來選擇，以

適應(yīng)不同的應(yīng)用場合。

|641；8259A的內(nèi)麗結(jié)構(gòu)及引畫

1.6.4.2；.8.25..9.A..的.工...作.方....式.］：

1.6.4.3；8259A的編程及應(yīng)用

6.4.18259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳

1]8259A的內(nèi)鈿結(jié)構(gòu)

2：8259A的引腳

L8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖6.18

I.★.:中新諳耒備存露1旅|

I★],吩版多雷看惑ISR|

★I中斷屏蔽寄存器IMR

★中斷優(yōu)先權(quán)判別電路

★藪搪總磅凌沛落；

★swssiii

I★BSSSSl

圖6.188259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

IN1AINT

SP/LN

圖6.188芥7A的內(nèi)藤結(jié)構(gòu)

1）中斷請求寄存器IRR圖618

保存從IRo?爾7來的中斷請求信號。

某一位為1表示相應(yīng)引腳上有中斷請求信號。

12）中斷服務(wù)寄存器ISR圖6.18

記錄正在處理中的中斷請求信息，它的每一

位IS。?鳥分別對應(yīng)IRo?IR7。

當(dāng)任何一級中斷被響應(yīng)，CPU正在執(zhí)行它的

中斷服務(wù)程序時，ISR寄存器中的相應(yīng)位置

ur\一直保持到該級中斷處理過程結(jié)束為

止。

多重中斷情況下，ISR寄存器中有多位被同時

3）中斷屏蔽寄存器IMR；圖6.18

存放中斷屏蔽字，它的每一位分別與IRo?IR7

相對應(yīng)。其中為1的位所對應(yīng)的中斷請求輸入將

被屏蔽，為0的位所對應(yīng)的中斷請求輸入不受影

響。

4）中斷優(yōu)先權(quán)判別電路圖6.18

監(jiān)測從IRR、ISR和IMR來的輸入，經(jīng)過判定

最高優(yōu)先權(quán)，確定是否應(yīng)向CPU發(fā)出中斷請

求。

在中斷響應(yīng)時，它要確定ISR寄存器哪一位應(yīng)

置并將相應(yīng)的中斷類型碼送給CPU。在中

斷結(jié)束EOI命令時，它要決定ISR寄存器哪一

位應(yīng)復(fù)位。

15)^^總線緩沖器圖6.18

是8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，它是8位雙

向三態(tài)緩沖器。

凡是CPU對8259A編程的控制字，都是通過它

寫入8259A的；8259A的狀態(tài)信息，也是通過

它讀入CPU的；在中斷響應(yīng)周期，8259A送至

數(shù)據(jù)總線的中斷矢量也是通過它傳送的。

&6）讀/寫控制邏輯[06.18

?一片8259A只占兩個I/O端口地址，用地址線

A。來選擇端口，端口地址的高位由片選信號

輸入。

>CPU能通過讀/寫控制邏輯實現(xiàn)對8259A讀出

內(nèi)部寄存器的內(nèi)容（狀態(tài)信號）和將命令寫入有

關(guān)的控制寄存器。

S7）級聯(lián)緩沖器圖6.18

級聯(lián)緩沖器是實現(xiàn)8259A芯片之間的級連，使

得中斷源可由8級擴展至64級。

《2.8259A的引腳

亦7?Do是雙向三態(tài)數(shù)據(jù)線，它可直接與系

統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連。

>IR0?次7是8條外界中斷請求輸入線。與一

是讀命令信號線，當(dāng)其有效時，控制信器二

息由8259A至CPU。D一

用灰是寫命令信號線，當(dāng)其有效時，控制信；；二二

名曲CPU寫入至8259A。"二

ACS是選片信號線，由地址高位控制。/二二

AA陰以選擇8259A內(nèi)部的不同寄存器，通：二二

常置接連至地址總線的A。。鼠;二二

SPTN

AINT中斷請求線，用于向CPU發(fā)中斷請求信g；一CAS：

口

萬。圖5.1952”A的引陰圖

?而式中斷響應(yīng)線，用于接收CPU的中斷響

應(yīng)信號。

ACAS2?CASo是級連信號線，當(dāng)8259作為主

片時，這三條為輸出線；作為叢片西，則此

三條線為輸入或。這三條線與SP/EN線軸配

合，實現(xiàn)8259A的級連。

y6.4.28259A的工作方式

8259A具有非常靈活的中斷管理方式，可滿足

用戶各種不同的要求，且這些工作方式都可以

通過編程來設(shè)置。

1..1中慚喻應(yīng)順序I

1..2..：8259A中慚優(yōu)先級管逋

1..3..；8259A巾慚屏蔽曾理；

1..4；8259A幣慚結(jié)束管理

1.5I8259A1SW

L中斷響應(yīng)順序圖6.18

當(dāng)有一條或若干條中斷請求（IRo?爪7）變高，中斷請求寄存器

IRR的相應(yīng)位置位。

>若中斷請求線中至少有一條是中斷允許的，則8259A由INT引

腳向CPU送出中斷請求信號。

>若CPU是處在開中斷狀態(tài),則在當(dāng)前指令執(zhí)行完以后，用

INTA信號作為響應(yīng)。

>8259A在接咚到CPU的同人信號后，使最高優(yōu)先權(quán)的ISR位

置位，而相應(yīng)的IRR位復(fù)位。

>8O86/8O88CPU啟動另一個中斷響應(yīng)周期，輸出另一個INTA

脈小。在這個周期市，8259A向數(shù)據(jù)總線輸送一個8位的中斷

類型碼。CPU隹此周期中，讀取此中斷類型碼并把它乘以4,

就可以從中斷服務(wù)程序入口地址表中取出中斷服務(wù)程序的人

口地址。這樣中斷響應(yīng)周期就完成了，CPU就可轉(zhuǎn)至中斷服

務(wù)程序執(zhí)行。

2.8259A中斷優(yōu)先級管理

|一彳T莞全嵌套方式1

區(qū)］i動循環(huán)方式1

I★:痔理莞全嵌套方式

11）完全嵌套方式

各中斷請求的中斷優(yōu)先級就是固定不變的。

8259A加電后就處于這種方式，默認(rèn)IRo優(yōu)先

級最高（0級為最高級），IR7優(yōu)先級最低（7級為

最低級）。

高優(yōu)先級的中斷可中斷低優(yōu)先級的中斷，實

現(xiàn)中斷嵌套。

2）自動循環(huán)方式

A在實際應(yīng)用中，許多中斷源的優(yōu)先權(quán)級別是一樣的,

若采用完全嵌套方式，則低級別中斷源的中斷請求

有可能總是得不到服務(wù)。解決的方法是使這些中斷

源輪源處于最高優(yōu)先級。這就是自動中斷優(yōu)先級循

A在自動循環(huán)方式下，從IRo?IR7引入的中斷輪流具

宥最高優(yōu)先級，即當(dāng)任何一級中斷被處理完，它的

優(yōu)先級別就被修改為最低，而最高優(yōu)先級分配給該

中斷的下一級幣斷。

＞例如，現(xiàn)正在處理爾2引入的中斷服務(wù)，如處理完畢,

IR2變?yōu)樽畹蛢?yōu)先級，以3為最高優(yōu)先級，為次高

優(yōu)先級，依次排序。

3）特殊完全嵌套方式

＞用在8259A有級聯(lián)的情況。

＞當(dāng)任何一個從8259A接收到一個中斷請求，經(jīng)本8259A判定

為最高優(yōu)先級，則響應(yīng)這個中斷，通過INT引腳向主片8259A

相應(yīng)的IR端提出中斷請求。

＞如果此時主片8259A中ISR相應(yīng)位已置“1”，說明該從片

8259A的其它輸入端已提出過中斷請求，且正在服務(wù)，而從

片8259A判別出剛申請的中斷優(yōu)先級最高，因此應(yīng)停止現(xiàn)行

中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)到剛申請的中斷服務(wù)程序。

＞8259A有級連的情況下，按完全嵌套方式管理優(yōu)先級，即接

在主片8259AIR0上的從片比接在IR】上的從片具有高的優(yōu)先

級，而主片上IR。、IR1上的中斷比接在主片IR?上的從片具有

高的優(yōu)先級，依次類推。

3.8259A中斷屏蔽管理

a8259A的8個中斷請求都可根據(jù)需要單獨屏蔽,

屏蔽是通過編程使得屏蔽寄存器IMR相應(yīng)位置0

或置L從而允許或禁止該位所對應(yīng)的中斷。

a8259A有兩種屏蔽方式:

Er普通扉蔽方式

QT痔殊扉蔽方式

1）普通屏蔽方式

?將IMR某位置1，則它對應(yīng)的IR就被屏蔽，從

而使這個中斷請求不能從8259A送到CPUo

?如果該位置3則允許該IR中斷傳送給CPU。

12）特殊屏蔽方式

在執(zhí)行一個中斷服務(wù)程序時，可能希望優(yōu)先級別比

正在服務(wù)的中斷源低的中斷能夠中斷當(dāng)前的中斷服

務(wù)程序。

在第江立的1氏的處理中，若希望使除1氏以外的所有

IR中斷請求均可被響應(yīng)，則首先設(shè)置特殊屏蔽方式,

再編程將1Kl屏蔽掉（使IMR中的IMj位置1）,這樣就

會使ISR的地位復(fù)位。這時，除了正在服務(wù)的這級

中斷被屏蔽（不允許產(chǎn)生進一步中斷）外，其他各級

中斷全部被開放。

這樣，正在服務(wù)的優(yōu)先級高的中斷可以被優(yōu)先級低

的中斷申請中甑。

4.8259A中斷結(jié)束管理

?當(dāng)8259A響應(yīng)某一級中斷為其服務(wù)時，中斷服務(wù)寄存

器ISR的相應(yīng)位置“1L當(dāng)有更高級的中斷申請來到時,

ISR相應(yīng)位又置“1。

》在中斷服務(wù)結(jié)束時，ISR相應(yīng)位清“0”。

?中斷結(jié)束管理就是用不同的方式使ISR中相應(yīng)位清

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HUT普通市面結(jié)束方式

「★T痔殯市斷結(jié)束方式

自前吊結(jié),方太

!I.....★...........；I.....................................M.......................................................

1）普通中斷結(jié)束方式

＞配合全嵌套優(yōu)先權(quán)工作方式使用O

＞當(dāng)CPU用輸出指令向8259A發(fā)出正常中斷結(jié)束

EOI命令時，8259A就會把ISR中已置1的位中

的級別最高位復(fù)位。因為在全嵌套方式中，

置1的級別最高ISR位對應(yīng)了最后一次被響應(yīng)

的和被處理的中斷，也就是當(dāng)前正在處理的

中斷，所以，把.已置1的位中級別最高的ISR

位復(fù)位相當(dāng)于結(jié)束了當(dāng)前正在處理的中斷。

2)特殊中斷結(jié)束方式(SEOI)

在非全嵌套方式下，由于中斷優(yōu)先級不斷改

變，無法確知當(dāng)前正在處理的是哪一級中斷，

這時就要采用特殊SEOI中斷結(jié)束方式。

在程序中是要發(fā)一條特殊中斷結(jié)束命令，這

個命令中指出要清除ISR中的哪一位。

3)自動中斷結(jié)束方式(AEOI)

＞若采用AEOI方式，則在第二個中斷響應(yīng)信號的后沿,

8259A將自動把市斷服務(wù)寄存器ISR中的對應(yīng)位清除。

這樣，盡管系統(tǒng)正在為某個設(shè)備進行中斷服務(wù)，但

對8259A來說，中斷服務(wù)寄存器中卻沒有保留正在

服務(wù)的中斷的狀態(tài)。所以，對8259A來說，好像中

斷服務(wù)已經(jīng)結(jié)束了一樣。

＞只能用于沒有中斷嵌套的情況。

A在級聯(lián)方式下，一般用非自動中斷結(jié)束方式，無論

是普通中斷結(jié)束方式，還是特殊中斷結(jié)束方式，在

一個中斷服務(wù)程序結(jié)束時，都必須發(fā)兩次中斷結(jié)束

命令，一次是發(fā)給主后的，另一次則是發(fā)給從片的。

,5,8259A的級聯(lián)圖6.20

A當(dāng)中斷源超過8個時―可采用8259A的級聯(lián)工作方式。指定一片8259A為主

控芯片（主片），它的SP端接+5V,INT接到CPU上。而其余的8259A芯片均

作為從片，它的SP端接地，INT輸出分別接到主片的IR輸入端。由于8259A

宥8個IR輸入端，故一個主片8259A最少可以連接1片從片8259A,最多可以

連接8片從片8259A,所以8259A級聯(lián)最少允許15個IR中斷請求輸入，最多

允許有64個IR中斷請求輸入。

》不管是主片還是從片，每一片8259A都有各自獨立的初始化程序，以便設(shè)

置各自的工作狀態(tài)。在中斷結(jié)束時要連發(fā)兩次EOI命令，分別使主片和相應(yīng)

的從片完成中斷結(jié)束操作。

》在中斷響應(yīng)中，若中斷請求來自于從片，則中斷響應(yīng)時主片8259A會通過

CASO?CAS2來通知相應(yīng)的從片8259A,而從片8259A把IR對應(yīng)的中斷類型

碼送至數(shù)據(jù)總線。

A在級聯(lián)方式下，可采用前面提到的特殊全嵌套方式，以允許從片上優(yōu)先級

更高的IR產(chǎn)生中斷。在將主片初始化為蔣殊全嵌套方式后，從片的中斷響

應(yīng)結(jié)束時，要用軟件耒檢查中斷狀態(tài)寄存器ISR的內(nèi)容，查詢本從片上還有

無其他中斷請求耒被處理。如果沒宥，則連發(fā)兩個EOI,使從片及主片結(jié)束

中斷。若還宥其他未被處理的中斷，則應(yīng)只向從片發(fā)一個EOI命令，而不向

主片發(fā)EOI命令。

圖6.208259A構(gòu)成的級聯(lián)

圖6.205239A構(gòu)成的二聯(lián)

y6438259A的編程及應(yīng)用

a8259A是可編程中斷控制器，在它工作之前，

必須通過軟件向其寫入控制命令的方法來確

定其工作狀態(tài)，這就是8259A的編程。

＞控制命令分為：

■初始化命令字(ICW)

■操作命令字(OCW)

:……1?；8259A的編程

;.............................................J.....................................................................................................................1...?

28259A的應(yīng)府

L8259A的編程

★［初始化編程

LIE...........4...............Ir

Q|操作方式編程

1）初始化編程

寫ICWI

>icwx

寫lew?

>ICW2

>ICW3

>ICW4寫ICW3

圖6.218259A的初始

化的順序

⑴ICW]

寫ICW1意味著重新初始化8259A。

AQD7D$D4D3D?D|D<)

0XXXILTTMADISNCLIC4

要寫icw』

4；要寫ICW.1

單片

多片級聯(lián)

間隔為4

間隔為8

ri高電平觸發(fā)

Lo上升沿觸發(fā)

圖6.22初始化命令字IC'%的格式

卜(2)ICW2

lew2為中斷類型碼寄存器，用于存放中斷類型碼(中

斷向量碼)。

CPU響應(yīng)中斷時，8259A將該寄存器內(nèi)容放到數(shù)據(jù)

總線上供CPU讀取。

在8086/8088系統(tǒng)中，8259A在第二個中斷響應(yīng)周期，

將向CPU輸送中斷向量碼，其中的T7?T3是由【CW2

規(guī)定的，而低3位則是由8259A自動插入的。

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