实验四 可编程中断控制器芯片8259A的设计.pptVIP

Freeze是锁存? 提示： 这里我们设置一个中间变量，nmr[7..0]来保存未被屏蔽掉的中断请求，并按照 不同的优先级设置选出当前优先级最高的请求。其定义如下。 wire[7:0] nmr; assign nmr = ~mask request; * 提示： 由中断服务寄存器提供的isr信号，并结合当前的中断优先级设置，选出具有 最高优先级的中断来与前面选出的具有最高优先级中断请求进行比较，并根据比较结果来确定是否想CPU发送中断信号 * 提示： state信号用来寄存当前8259A的操作状态，并根据这一状态以及相关的条件 转移到下一状态。同时8259A根据当前所处的状态来执行初始化命令或操作命令。我们用clk信号来检测CPU发送给8259A的初始化命令以及用户通过编程发送给8259A的操作命令，clk定义如下： // 写ICW1， OCW2，OCW3 assign write1 = (~cs ~wr rd ~a0) ? 1 : 0; // 写ICW2~ICW4，OCW1 assign write2 = (~cs ~wr rd a0) ? 1 : 0; assign clk = write1 | write2; * 提示： read1和read2信号用来监测CPU发送的读信号，其定义如下 // 读IRR, ISR, 查询字 assign read1 = (~cs wr ~rd ~a0) ? 1 : 0; // 读IMR assign read2 = (~cs wr ~rd a0) ? 1 : 0; * 提示： 当CPU发写OCW1命令时，o1信号有效，此时将OCW1的内容写入中断屏蔽 寄存器，o1信号的定义入下： wire o1； // OCW1中断屏蔽操作字 assign o1 = state == 5 write2; * 怎样使输出结果显示为16进制 * * * * 5．优先级判别电路的设计（6/6） 设计仿真 对优先级判别器进行时序仿真，验证设计的正确性 6．读写控制电路的设计 功能：读写控制电路是8259A的内部控制器，控制8259A的内部工作过程。整个8259A芯片就是在控制电路的控制下构成一个有机的整体并完成中断优先级的管理功能。 设计思路:控制电路根据IRR寄存器中的置位情况和中断屏蔽寄存器IMR的设置情况，通过优先级判别器PR进行优先级判别，并根据判别结果向8259A内部各部件发出控制信号，并向CPU发出中断申请信号INT和接收 * * 6．读写控制电路的设计（1/16） CPU的中断响应信号，使中断服务寄存器ISR寄存器中的相应位置“1”，使IRR寄存器中中相应的位清“0”。当第二个中断响应信号到来时，控制8259A向数据总线送出中断类型号，以便CPU形成中断服务程序的入口地址。 读写控制电路有一个core控制模块和三态门以及输入输出端口组成。 读写控制器core.v: 主要输入输出端口定义： input cs； //片选信号 input rd, wr; //读写信号 intput inta； //中断响应 intput a0; //奇偶地址选择 input reset； //重置 * * 6．读写控制电路的设计（2/16） input[7:0] isrset； //中断服务寄存器 input[2:0] code; //中断源编号 input[7:0] datain,busdatain; output ltim； //中断触发方式 output sm; //中断屏蔽方式 output rd_isr; //读中断服务寄存器 //读，写，清除中断屏蔽寄存器 output rd_imr, wr_imr, clr_imr; ouput rd_irr; //读中断请求寄存器 ouput[7:0] eoi //发中断结束 output[7:0] setzero; //清除中断请求寄存器 output[2:0] sp; //中断优先级设置 * * 6．读写控制电路的设计（3/16） 读/写控制电路的设计比较复杂，下面介绍其实现过程。 8259A的编程由编程命令实现。其编程命令有两类：初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3。在中断系统进入正常运行之前，系统需要对每一个8259A都进行初始化 //初始化自动机 always @(posedge clk or posedge reset) begin if(reset) state = 1; else begin case(state) 1 : // 初始化ICW1过程，设置芯片控制初始化命令字 if(write2) // 进入初始化ICW2过程 2 :