微机原理第8章中断ppt课件.ppt

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1、第8章　中断控制器、DMA控制器8.1中断控制器8259A8.28259A的编程应用举例8.3DMA控制器8237A8.48237A的编程和使用8.1中断控制器8259A8.1.18259A的主要功能Intel8259A是被广泛使用的可编程中断控制器，在IBM-PC/XT机中，就使用8259A作为中断控制器。它用来管理输入到CPU的可屏蔽中断请求，其主要功能有：(1)可以直接管理8个中断源，级联方式下不用附加电路就可以管理64个可屏蔽中断源，并具有优先权判决功能。(2)能为中断源提供中断向量码。(3)可以对每一级中断进行屏蔽控制。(4)可提供多种可供选择的工作方式，并能通过

2、编程进行控制。1.8259A的内部结构8259A的内部结构如图8.1所示。由图可见，8259A由以下几部分组成。1)中断请求寄存器IRR8259A有8条外部中断请求输入信号线IR0～IR7，每一条请求线上有一个相应的触发器来保存请求信号，它们构成了中断请求寄存器IRR(InterruptRequestRegister)。外部设备产生中断请求有两种方式：一种是边沿触发方式，它利用脉冲上升沿的跳变，并一直保持高电平直到中断被响应为止；另一种是电平触发方式，它通过输入并保持高电平来实现中断请求。8.1.2.8259A的编程结构和工作原理图8.18259A的内部结构框图2)中断屏蔽

3、寄存器IMRIMR(InterruptMaskRegister)用来存放屏蔽位信息，IMR的每一位可以禁止IRR中对应位的中断请求输入信号进入。但屏蔽优先权级别较高的中断请求输入，不会影响优先级较低的中断请求输入。3)中断服务寄存器ISRISR(InterruptServiceRegister)存放当前正在进行服务的所有中断。ISR中相应位的置位是在中断响应的INTA脉冲期间，由优先权判决电路根据IRR中各请求位的优先权级别和IMR中屏蔽位的状态，将中断的最高优先级请求位选通到ISR中。4)优先权判决电路它在中断响应期间，根据控制逻辑规定的优先权级别和IMR的内容，把IRR

4、中允许中断的优先权最高的中断请求位送入ISR。5)控制逻辑在8259A的控制逻辑电路中有一组预置命令字寄存器和一组操作命令字寄存器，利用它们通过编程设置来管理8259A的工作方式。当有未被屏蔽的高级别的中断请求时，通过控制逻辑输出高电平的INT信号，向CPU申请中断。当CPU允许中断时，发出中断响应信号INTA。在中断响应期间，它允许ISR的相应位置位，并发送相应的中断向量，通过数据总线缓冲器输出到总线上。6)数据总线缓冲器这是8位双向三态缓冲器，用作8259A与数据总线的接口，传输命令控制字、状态字和中断向量。7)读/写控制电路该部件接收来自CPU的读/写命令，实现对82

5、59A的读/写操作。8)级联缓冲器/比较器它们实现8259A芯片之间的级联，使得中断源可以由8级扩展至64级。2.8259A的工作过程根据8259A的内部结构，其工作的过程如下：(1)外部中断源通过IR0～IR7输入高电平的中断请求信号。(2)外部中断源的中断请求信号使中断请求触发器IRR的相应位置“1”，并与IMR按位相“与”，送给优先权判决电路。(3)优先权判决电路从IRR中检测出优先级最高的中断请求位，并将其与ISR中记录的正在被CPU服务的中断进行优先级比较。当提请的中断优先级高于正在服务的中断优先级时，中断优先权判决电路就向控制逻辑发出有效的中断请求信号。(4)当

6、控制逻辑收到有效的中断请求信号时，向CPU发出高电平信号INT，请求中断服务。(5)在中断允许的情况下(IF=1)，CPU接受中断请求INTA，并发出中断响应信号INTA，对8086/8088CPU，将连续发出两个INTA脉冲。(6)当8259A接到来自CPU的第一个INTA脉冲时，就把允许中断的最高优先级请求位置入ISR，并把IRR中的相应位复位。如果工作在级联方式下，而且设备的优先级最高，则主控8259A将送出级联地址CAS0～CAS2，将其加载至从属8259A上。(7)在第二个INTA脉冲，对单独使用或是级联方式下从属的8259A，将其中断向量发送至数据总线。(8)C

7、PU从数据总线上获取中断向量码，转移到相应的中断处理程序。(9)中断结束时，通过在中断处理程序中向8259A发送一条EOI(中断结束)命令，使ISR相应位复位，或在AEOI(自动中断结束)方式下，由8259A在第二个INTA脉冲的后沿自动将ISR相应位复位。级联线CAS0～CAS2是8259A相互间连接用的专用总线，用来构成8259A的主—从式级联控制结构。当8259A作为主设备时，CAS0～CAS2是输出信号；当8259A作为从设备时，它们是输入线。编程时设定的8259A的从设备标志保存在级联缓冲器内，系统中全部