7第7章可编程中断控制器.pptVIP

可编程中断控制器8259A; 中断系统是冯诺.依曼结构计算机的一项重要技术，尤其为解决当前高速运算CPU与低速外部设备信息交换之间的矛盾。 8086系列有功能很强的中断系统，它可通过8259A可编程中断控制器来实现。 中断控制器的功能是在有多个中断源系统中，协助CPU实现对外部中断的管理，对它们进行优先级排队后向CPU发出中断请求信号。8259A是可编程的8输入端中断控制器，其功能很强，也很灵活，但使用时比较复杂。;Intel8259A芯片有以下特点： ①单片8259A能管理8级中断。若采用级联工作方式， 可以用9片8259A构成64级主从式中断系统。 ② 具有中断判优逻辑功能，且对每一级中断都可以 屏蔽或允许。 ③ 中断响应后，能将预置的中断类型码自动提供给 CPU。 ④ 8259A可以通过编程工作在多种不同的方式，从而 能方便的满足多种类型微机中断系统的需要。 ;1.8259A的内部结构和引脚功能;A0:地址码，选择内部控制寄存器; CAS0~CAS2:级联信号。 主从片并接，主片为输出信息，从片为输入信息。 主片有8个不同的编码信息，对应8个从片。在第 一 个INTA时，向所有从发一个编码信息，从片接收到 编码信息，与自己的编码进行比较，若相同，表明 本从片被选中。在第二个INTA，把中断向量放上数 据总线，传送给CPU。 ;④控制逻辑： 控制CPU发送中断请求信号，处理CPU的中断应答信号INT直接接到CPU的中断请求输入端INTR. INT:8259A向CPU发出的中断请求信号，高电平有效。 INTA:CPU响应中断时，约两个总线周期，称为响应周期。 用来对8259A的中断申请进行响应，在中断响应周期中产生两个INTA信号，第一个用来使中断请求服务寄存器相应位置1，第二个INTA信号，8259A向CPU提供中断矢量号。;⑤中断请求触发器（IRR) 8位寄存器，接收8个中断源的中断申请信号，并且 保持在这！若该中断源未被屏蔽，则进入排队电路。 ;⑧中断屏蔽寄存器IMR 由CPU设置，以决定某个中断源是否被屏蔽，当该寄存器中某一位置“1”时，表示禁止该中断请求进入系统。通过IMR寄存器可实现对各级中断的有选择的屏蔽。 ; ISR寄存器存放的是当前进行的中断服务的标志，如果新来的优先级足够高，则8259A会通过逻辑电路使输出端INT向CPU发中断请求。此时若IF=1，则CPU在执行完当前指令后，就可以响应中断。 ; 对8086CPU而言，响应中断申请后，向8259A回送 两个负脉冲INTA。; 每一个中断源都有一个中断矢量号（设备号）。 8259A中断类型码的确定 ; 8259A具有非常灵活的中断管理方式，可满足使用者的不同要求，而中断优先级是中断管理的核心问题。 中断优先级确定后，一般的处理原则： 高级中断打断低级中断而被优先处理，禁止低级 打断高级或同级中断相互打断。;完全嵌套方式 自动嵌套方式 中断屏蔽方式 特殊完全嵌套; 在中断嵌套的过程中，CPU每响应一次中断进入中断服务程序后，执行一条STI指令，将IF置“1”，否则高级中断将无法进入系统。 任何一级中断处理完毕，CPU应向8259A回送EOI结束命令，以便8259A将ISR寄存器中的相应位清“0”，标志本级中断结束。 ;① 普通结束方式 在服务程序结束之前，执行一段中断结束程序，但是要求当前结束的中断服务应是最高级的，并且清ISR的相应位。如果在中断服务程序中，曾经修改过中断级别，则决不能采用这种方式。;自动结束方式（AEOI） 特点:中断服务程序中不用程序结束，只要执行IRET 指令即可，CPU响应中断时就将对应的ISR清 “0”。 缺点：任何一级中断在执行中断服务程序期间,在 8259中没有任何标记，如果出现了新的中断不 管级别高低，只要 IF=1，就能响应，出现嵌套 混乱！;⑵ 自动循环方式 在基本方式中，各优先级是固定的，IR0—IR7，在特殊方式中，可以用指令去改变它们的优先级顺序。自动循环方式是改变中断请求优先级的别的策略之一。;① 普通EOI循环方式 当任何一级中断被处理完后，CPU给8259A回送普通EOI命令，8259A接收到这一命令后，将ISR寄存器中优先级最高的位清“0”，并赋给它最低优先级，而将最高级赋给它的下一级。;③ 特殊EOI循环方式 利用置位优先权指令对任何一个中断源（I