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计算机硬件技术课程设计 实践报告 　　　　 学院：　 自动化工程学院 班级：　 2010032班 姓名：　 刘慧彬 学号：　 2013年1月 一、设计题目： 硬件类题目（11）2人一组：计数器实验（连线查看实验十九）。 本次实验的主要内容是：本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0~IR7对应的中断号为8~F。根据实验原理图，8259A和8088系统总线直接相连，8259A 上连有一系统地址线A0，故8259A 有2 个端口地址， 本系统中为20H、21H。 20H 用来写ICW1， 21H 用来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后， 再写操作命令字。OCW2、OCW3 用口地址20H，OCW1用口地址21H。使用了3号中断源，IRQ3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。如果中断源电平信号不符合规定要求则自动转到7号中断，显示Err。CPU响应中断后，在中断服务程序中，对中断次数进行计数并显示，计数值按八位十进制循环显示。 二、实验目的： 通过本项课程设计，对计算机硬件技术课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，更好的理解计算机硬件技术课程中讲述的基本原理和概念。 1.掌握8259A中断控制器的接口方法。 2.掌握8259A中断控制器的应用编程。 三、实验设计方案以及论证： 1.8259Ａ的内部结构： 根据设计要求，要实现一个全功能的8259A中断控制器，其控制逻辑部分非常复杂。8259A的内部结构由8个部分组成：数据总线缓冲器，读/写控制逻辑电路，级联缓冲器/比较器，中断请求寄存器IRR，中断屏蔽寄存器IMR，中断服务寄存器ISR，优先权电路PR。8259的内部结构图如图1所示。 图1 8259A逻辑内部框图 数据总线缓冲器：是双向三态的，用以连接系统总线和8259A内部总线， 通过它可以由CPU对8259A写入状态字和控制字。 读写控制逻辑电路：用来接受I/O命令，对初始化命令和操作命令字寄存器进行写入，以确定8259A的工作方式和控制方式。 级联缓冲器/比较器：用于多片8259A的连接，能构成多达64级的矢量中断系统。 中断请求寄存器IRR：寄存所有要求服务的请求IR0～IR7。 中断屏蔽寄存器IMR：存放被屏蔽的中断请求，该寄存器的每一位表示一个中断号， 该位为1，屏蔽该号中断，否则开放该号中断。 中断服务寄存器ISR：寄存正在被服务的中断请求。 优先权电路PR：逻辑部件根据IRR中置“1”的各位的优先级，选出其中优先级最高的位，如果其优先级比正在中断服务的中断优先级高，则将此中断送往CPU，并在脉冲到来时选通对应位送入ISR寄存器。 2.8259A的编程及初始化： (1) 写初始化命令字： 1）写初始化命令字ICW1（控制初始化命令字，写入偶地址），以确定中断请求信号类型，清除中断屏蔽寄存器，中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。 2）写初始化命令字ICW2（设置中断类型号，写入奇地址），以定义中断向量的高五位类型码。 ICW2 的高5 位确定中断类型码的高5位，低3位的值取决于引入中断的引腿序号，与IR0～IR7 相对应。 3）写初始化命令字ICW3（用于主、从级联的命令字，写入奇地址），以定义主片8259A中断请求线上IR0~IR7有无级联的8259A片。 指定级联方式下的主片哪个中断请求输入引脚接有从片；或指定从片的INT 输出接主片的哪个中断请求输入引脚。 4）写初始化命令ICW4（方式控制初始化命令字，写奇地址），用来定义8259A工作时用8085模式，还是8088模式，以及中断服务寄存器复位方式等。 (2) 写控制命令字： 1）写操作命令字0CW1（设置/取消中断屏蔽，写奇地址），用来设置或清除对中断源的屏蔽。 当OCW1中某一位为1时，对应的中断请求IRi受到屏蔽。 2） 操作命令字OCW2（设置优先级循环方式和中断结束方式），设置优先级是否进行循环、循环方式及中断结束方式。 3） 操作命令字OCW3（设置特殊屏蔽方式；设置中断查询方式；读8259A内部寄存器）。 3.实验操作： (1)硬件连线：单级中断区8259A的IRQ3插孔和SP插孔相连。SP插孔初始电平为低电平。 （2）软件操作： 1）双击桌面dv88.exe，在实验系统实验选择框内可以选择不同的实验项目，本次实验是计