微型计算机原理及应用课程教案9(中职教育)0001

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1、第9章中断控制器、计数/定时控制器及DMA控制器教学时数：8学时教学目的与要求：了解8259A芯片的内部结构，掌握8259A芯片的级联使用的方法，掌握8259八芯片的工作方式，学握8259八芯片中对中断优先权的管理方式，掌握8259A芯片的控制字及其工作方式，了解8253芯片的内部结构，掌握8253芯片的工作方式。教学重点:重点：8086CPU对中断的响应和处理过程,8253的6种工作方式。教学难点：可编程中断控制器8259A：8259A的结构，工作方式，8259A级联使用、控制字及工作方式；可编程计数/定时控制器8253：8253的

2、结构和工作方式；可编程DMA控制辭8237A：8237A的结构和使用。9.1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耍技术，尤其为解决当前高速运算CPU与低速外部设备信息交换ZI'可的才盾。8086系列有功能很强的中断系统，它可通过8259A可编程屮断控制器来实现。9.1.18259A芯片内部结构8259AnJ编程屮断控制器包括以下8部分，芯片内部结构如图9.1所示。8259A芯片有28条引脚，双列直插式封装，各引脚的信号功能如图9.2所示。INTAINT图9.18259A芯片内部结构图1.数据总线缓冲器这是一

3、个双向8位3态缓冲器，由它构成8259A与CPUZ间的数据接口，是8259AAiCPU交换数据的必经Z路。2.读/写控制电路用来接收来目CPU的读/写控制命令和片选控制信思。山于-•片8259A只占•两个I/O端口地址，可用末位地址码A。来选端口，端口的其他高位地址作为片选信号CS输入。当CPU执行OUT指令时，WR信号与Ao配合，将CPU通过数据总线⑪〜山）送来的控制字写入8259A屮有关的控制寄存器。当CPU执行IN指令时，RD信号与A。配合，将8259A中内部寄存器内容通过数据总线（D7〜D。）传送给CPU。三三三三二-0^-D

4、76543210012-c-w-RDDDDDDDDLSLSTDCACAGN10111213142827262524238259A2221201918171615Vcc(+5V)■A。INTAv——IR7一——ir6■IR5Y——IR4■[R3[R>2YJR]vIRoINTSP/ENCAS2图9.28259A各引脚的信号功能图1.级联缓冲/比较器-片8259A只能接收八级中断从IR7〜IR。输入,当引入的中断超过8级时,可用多片8259A级联使用，构成主从关系，对于主8259A,级联信号CAS?〜CAS。是输出信号，对于从8259A,C

5、AS?〜CAS。是输入信号。SP/EN是一个双功能信号，当8259A处于缓冲状态时，EN有效，表示允许8259A通过缓冲存储器输出；EN无效，表示CPU写8259A。当8259A处于非缓冲状态吋，SP用作表明主从关系，SP二1表示是主8259A,SP二0表示是从8259A。2.中断请求寄存器IRR这是一个8位寄存器，用来存放由外部输入的屮断请求信号IR?〜IR。。当某一个IRi端呈现高电平时，该寄存器的相应位置“1”，显然最多允许8个中断请求信号同时进入，这吋,IRR寄存器将被置成全TS3.中断服务寄存器ISR这是一个8位寄存器，用来

6、记录正在处理中的中断请求。当任何一级中断被响应，CPU正在执行它的屮断服务程序时，1SR寄存器小相应位置T”，一直保持到该级中断处理过程结束为止。多重屮断情况下，ISR寄存器屮可有多位被同时置T"。4.中断屏蔽寄存器IMR这是一个8位寄存器，用来存放对各级中断请求的屏蔽信息。当该寄存器中某一位置T”时，表示禁止这一-级屮断请求进入系统，通过1MR寄存器可实现对各级屮断的有选样的屏蔽。5.优先权判别器PR用來识别各屮断请求信号的优先级别。当多个中断请求信号同时产住时，由PR判定当前哪一个中断请求具有最髙优先级，于是系统首先响应这一•级中

7、断，转去执行相应的中断服务程序。当出现多重屮断时，由PR判定是否允许所岀现的屮断去打断正在处理的中断而被优先处理。一般处理原则是允许高级中断打断低级中断，而不允许低级屮断打断高级屮断,也不允许同级屮断互和打断。1.控制电路它是8259A内部的控制器。根据中断请求寄存器IRR的置位悄况和优先权判别器PR的判定结呆，向8259A内部其他部件发出控制信号，并向CPU发出中断请求信号INT和接收来IzlCPU的屮断响应信号INTA,控制8259A进入屮断服务状态。实际上8259A芯片是在控制电路控制之下构成一个有机的整体。2.1.28259A

8、芯片的工作方式8259A有两种中断触发方式：电平触发方式和边沿触发方式，可由软件来定义。当定义为电平触发方式时，从IR「~IRo输入的有效信号应为高电平，而且必须保持有效到响应它的第一个1NTA信号的前沿，否则这个IRi