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1、中断系统与中断控制器中央电大工学院田虓 王欣1.中断系统功能与组成•中断系统应具有的功能①多中断源请求，软件可禁止与允许每个请求。②中断优先级判别功能，响应优先级别最高的请求。中断嵌套功能，高级别中断可中断较低级别的中断。④响应中断后，能自动转向中断处理程序，处理结束后自动返回主程序。•中断系统的组成①微处理器应有处理中断请求的机制与相关硬件电路：接收请求，响应请求，保护现场，转向②中断服务程序，处理完返回。③外围应有一个与处理器匹配的中断控制器：管理多个中断源，优先级裁决，中断源屏蔽等功能。④依处
2、理器的结构编写中断处理程序，安排相关的系统初始化。2.中断控制器：Intel8259A可编程中断控制器•8259A的内部结构框图说明：①中断请求寄存器（IRR）：8位寄存器，可寄存储8个请求输入（IR0~IR7）的状态。②优先权裁决器：对请求源与正在被服务的中断级进行比较，裁决出优先级最高者。③中断在服务寄存器（ISR）：8位，与IRR对应，记录正被处理的请求。IRn被响应，ISRn被置1；IRn处理结束，ISRn置0。④中断屏蔽寄存器（IMR）：8位，某位置1对应IRR位的请求被屏蔽。⑤控制逻辑：
3、寄存8259A的命令字，多种工作方式的控制，向处理器发INT，接收INTA#。INTA#INT控制逻辑D7~D总线缓冲器读/写逻辑RD#WR#A0CS#级连缓冲器/比较器CAS0CASCAS2中断在服务寄存器ISR优先权裁决器中断请求寄存器IRR：：IR0IR1………IR6IR7中断屏蔽寄存器IMRSP#/EN#8259A内部结构框图⑥级联缓冲与比较器：多片8259A级联时，对从片的标识码进行寄存与比较。•8259A的主要引脚信号说明①D7～D0：数据总线,双向,与系统数据线连接。②CS#:片选信号
4、,确定芯片在系统I/O空间位置。③A0:地址线,8259A占相邻的2个I/O地址,与CS#信号配合,A0=0选偶端口,A0=1选奇端口。④CAS2～CAS0:级联线，双向。在主从级联结构中，主片输出，从片输入。主片发从片标识码，从片比较，符合时输出中断类型码。⑤SP#/EN#：双向信号。输入时为SP#，硬接线确定主从；输出时为EN#，作为DB缓冲允许。⑥INT：中断请求，输出，与相连。⑦INTA#：中断响应，输入，与8086INTA#相连。•8259A的级连IR0IR1IR2::IR7SP#/EN#
5、INTA#INT8259ACAS0CAS1CAS2IR0IR1IR2::IR7SP#/EN#INTA#INT8259ACAS0CAS1CAS2IR0IR1IR2::IR7SP#/EN#INTA#INT8259ACAS0CAS1CAS2最多64条中断请求线+5SLAVE1SLAVE2SLAVE0；SLAVE7MASTER：8086•8259A的工作方式（续）①优先级方式选择a)全嵌套方式：固定优先级,IR0最高,IR7最低。b)特殊全嵌套:与a)基本相同,响应同级中断请求c)优先级自动循环：某级被响应
6、后，降为最低。如IR4被响应后，优先级顺序变为：IR5,IR6,IR7,IR0,IR1,IR2,IR3,IR4。d)优先级特殊循环方式：编程指定最低优先级，其它同C)。②屏蔽中断方式选择a)普通屏蔽方式选择：对应IMR为1位的中断请求将被屏蔽。b)特殊屏蔽方式:执行中断程序时,动态改变优先级结构,屏蔽本级,允许较低级请求被服务。③中断结束方式：ISRn被清0，中断结束。a)自动结束方式：8259A收到INTA#后自动把ISRn位清0。b)一般结束方式：8086发命令清除ISR中级最高的位，结束中断。
7、c)特殊结束方式：将ISR中指定位清0。•8259A的命令字(Commandword,CW)：8259A工作方式设定及运行中的控制，均由8086发来的命令字(1字节代码)决定。命令字分初始化命令字和操作命令字两种，系统向8259A两个端口之一写入。8259A根据接收命令字的端号，特征位及顺序决定命令字的属性。①初始化命令字(InitializationCommandWord,ICW)有ICW1~ICW4四个初始化命令字,有接收顺序要求。a)ICW1：硬件设置LTIM=1中断请求电平触发,LTIM=0
8、中断请求边沿触发。SNGL=1单片8259A系统，SNGL=0多片8259A系统。b)ICW2：中断类型码设定，最低3位由IRn的n值定。c)ICW3：在多片8259A系统中依主片、从片而定。主片:有1位其IR连有从片用8位。从片:INT连到主片IR哪端，用最后3位。d)ICW4：工作方式设定SFNM=1特殊全嵌套、SFNM=0非特殊全嵌套。AEOI=1中断自动结束、AEOI=0一般中断结束。BUF=0，DB无缓冲，SP#/EN#用作SP#。BUF=1，DB有缓冲，主
