《微機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)資料》第七章中斷

2 實(shí) 時(shí) 操 作 外 設(shè) CPU, 再 CPU 外 設(shè)例 ： 外 設(shè) 鍵 盤 ， 原 為 空 閑 狀 態(tài) ， 現(xiàn) 開 始 工 作 ， CPU如 何 知 道鍵 盤 何 時(shí) 工 作 呢 ？?jī)?種 方 法 :a.每 隔 一 段 時(shí) 間 采 樣b.中 斷 請(qǐng) 求 顯 然 ， 中 斷 請(qǐng) 求 的 方 法 較 合 理中 斷 定 義 ： 當(dāng) 有 外 部 數(shù) 據(jù) 輸 入 或 內(nèi) 部 異 常 時(shí) ， 發(fā) 送 請(qǐng) 求 給CPU， CPU暫 時(shí) 停 止 正 在 運(yùn) 行 的 程 序 ， 處 理 中 斷 結(jié) 束 后 ，返 回 繼 續(xù) 運(yùn) 行 先 前 的 程 序 。 兩 個(gè) 最 重 要 的 特 點(diǎn) :可 返 回 性 ， 現(xiàn) 場(chǎng) 保 護(hù) （ 斷 點(diǎn) 保 護(hù) ）發(fā) 送 請(qǐng)求 控 制 信 號(hào) 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 3 一 .中 斷 概 念1.中 斷 源 引 起 程 序 中 斷 的 事 件 內(nèi) 部 中 斷 外 部 中 斷2.中 斷 響 應(yīng) 對(duì) 外 部 中 斷 而 言 INTA對(duì) INTR的 響 應(yīng)3. 中 斷 向 量 ， 中 斷 向 量 表 中 斷 源 i中 斷 服 務(wù) 子 程 序 i 中 斷 向 量 ： 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 的 入 口 地 址 （ 邏 輯 地 址 ） CS ：IP 中 斷 類 型 碼 ： 中 斷 向 量 的 編 號(hào) 。 0-255， 與 中 斷 向 量 是 一 一對(duì) 應(yīng) 的 中 斷 向 量 表 ： 內(nèi) 存 中 開 出 的 一 定 區(qū) 域 ， 用 來 存 儲(chǔ) 中 斷 向 量4. 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) ： 當(dāng) 同 時(shí) 有 多 個(gè) 中 斷 請(qǐng) 求 ， 先 響 應(yīng) 優(yōu) 先 級(jí) 高 的 當(dāng) 一 個(gè) 中 斷 服 務(wù) 程 序 正 在 執(zhí) 行 時(shí) ， 又 一 個(gè) 中 斷 源 申 請(qǐng)中 斷 ： 高 不 睬 低 ， 停 低 轉(zhuǎn) 高 中 斷 嵌 套5.中 斷 屏 蔽 中 斷 源 硬 件 屏 蔽 CPU的 IF CPU電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 4 二 .中 斷 分 類1、 內(nèi) 部 中 斷 （ 軟 件 中 斷 ） 中 斷 指 令 INT n n- 中 斷 類 型 碼 n=0 255 由 CPU的 運(yùn) 算 錯(cuò) 誤 引 起 的 ： a .除 法 錯(cuò) 中 斷 ： INT 0（ 除 數(shù) 為 零 或 商 超 過 范 圍 ， 自 動(dòng) 產(chǎn) 生 中 斷 ） b. 溢 出 中 斷 ： INT 4 （ 當(dāng) OF=1， 且 在 程 序 中 有 INTO指 令 ， 產(chǎn) 生 中 斷 ） 由 調(diào) 試 程 序 debug設(shè) 置 的 中 斷 a.單 步 中 斷 ： INT 1 （ 當(dāng) TF=1， 每 執(zhí) 行 完 一 條 指 令 ， 產(chǎn) 生中 斷 ） b.斷 點(diǎn) 中 斷 ： INT 3 （ 利 用 G命 令 設(shè) 置 斷 點(diǎn) ， 當(dāng) 程 序 執(zhí) 行 到 斷 點(diǎn) ， 產(chǎn) 生 中 斷 ） 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 5 特 點(diǎn) ： 由 指 令 產(chǎn) 生 ， 中 斷 類 型 碼 包 括 在 指 令 中 ， 不 需 要 取 中 斷 類型 碼 是 可 預(yù) 見 性 的 ， 是 人 為 預(yù) 先 安 排 ， 中 斷 處 理 子 程 序 與 主 程序 間 有 數(shù) 據(jù) 的 傳 送 。 而 硬 件 中 斷 ， 兩 者 之 間 則 是 相 互 獨(dú)立 。2、 外 部 中 斷 （ 硬 件 中 斷 ） 不 可 屏 蔽 中 斷 NMI a. 上 升 沿 觸 發(fā) 圖 b. CPU必 須 予 以 響 應(yīng) ， 不 能 用 IF屏 蔽 c. INT 2， 中 斷 類 型 碼 為 2， 中 斷 向 量 固 定 存 放 于 0000：0008H 0000： 000BH d. 用 于 發(fā) 生 重 大 故 障 時(shí) 申 請(qǐng) 中 斷 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 6 可 屏 蔽 中 斷 INTR a. 電 平 觸 發(fā) 圖 b. 是 否 響 應(yīng) ， 與 IF有 關(guān) ； 對(duì) INTR的 響 應(yīng) INTA c. 中 斷 類 型 號(hào) 由 硬 件 連 線 決 定 d.一 般 事 件 申 請(qǐng) 中 斷 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 7 1 CPU響 應(yīng) 中 斷 的 過 程P268 流 程 圖CPU自 動(dòng) 完 成 的 工 作STEP 1 STEP 2 STEP 3 STEP 4 STEP 5 STEP 6 STEP 7 STEP 8按 優(yōu)先 級(jí)順 序查 有否 申請(qǐng) 中斷 取 中斷 類型 碼 PSW入 棧 清 除IF （ 自動(dòng) 關(guān)中斷 ） 、TF CS入 棧 IP入 棧 中 斷向 量偏 移地 址裝 入IP 中 斷向 量段 地址 裝入 CS 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 8 由 流 程 圖 可 見 ， CPU內(nèi) 部 規(guī) 定 的 優(yōu) 先 級(jí) 別 ：內(nèi) 部 中 斷 （ 除 法 錯(cuò) ， 溢 出 ， INT n） NMIINTRTF單 步中 斷 高 低 內(nèi) 部 中 斷 、 NMI中 斷 、 單 步 中 斷 ， 均 無 須 取 中 斷 類 型 碼 。 事先 由 系 統(tǒng) 約 定 好 了 斷 點(diǎn) 保 護(hù) (可 返 回 )由 CPU自 動(dòng) 完 成 ； 現(xiàn) 場(chǎng) 保 護(hù) 由 編 程 完 成 轉(zhuǎn) 入 中 斷 子 程 序 和 調(diào) 用 子 程 序 不 同 處 ： 多 了 標(biāo) 志 （ PSW） 入棧 CPU自 動(dòng) 關(guān) 中 斷 。 若 想 在 中 斷 響 應(yīng) 過 程 中 ， 允 許 中 斷 嵌 套 ，必 須 在 子 程 序 中 開 中 斷 (STI)。 運(yùn) 行 中 斷 子 程 序 中 ， 仍 可 響 應(yīng) NMI注 ： 流 程 圖 中 CS、 IP為 被 中 斷 程 序 的 下 一 條 指 令 的 地 址 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 9 二 . 中 斷 向 量 表1. 尋 找 中 斷 源 方 法 ： 查 詢 中 斷 用 程 序 依 次 查 詢 ， 費(fèi) 時(shí) 例 ： 圖 7-3 開 頭 循 環(huán) 查 詢 部 分 矢 量 中 斷 各 個(gè) 設(shè) 備 的 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 的 入 口 地 址 集 中在 一 個(gè) 表 （ 中 斷 向 量 表 ） 中 ， CPU響 應(yīng) 中 斷 后 ， 根 據(jù) 中斷 源 提 供 的 中 斷 類 型 號(hào) i， *4在 中 斷 向 量 表 查 找 對(duì)應(yīng) 的 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 i 的 入 口 地 址 ， 裝 入 CS、 IP， 轉(zhuǎn) 而執(zhí) 行 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 i中 斷 向 量 表 位 置 ： 內(nèi) 存 中 0段 00000H 003FFH 1K字 節(jié) 表 7-41個(gè) 中 斷 向 量 必 須 用 4個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 來 存 儲(chǔ) （ 1個(gè) 地 址 CS ： IP） 地 址 低 高 IP ： CS 如 圖 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 10 例 1：中 斷 類 型 號(hào) 中 斷 向 量 地 址 4 10H 13H 32H C8H CBH例 2： 中 斷 類 型 號(hào) 64D=40H， 中 斷 操 作 過程 ： 中 斷 向 量 地 址 64D*4=256D=0100H。 若 中 斷 向 量 中 內(nèi) 容 如 圖 則 CS ：IP=1312 ： 1110 轉(zhuǎn) 向 中 斷 服 務(wù) 程 序 中 斷 返 回 到 INT 40H指 令 的 下 一 條指 令 IP 低 8IP 高 8CS 低 8CS 高 8n n+1 n+2 n+3 10H11H12H13H0100H 0101H 0102H 0103H 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 11 2. 中 斷 向 量 的 設(shè) 置預(yù) 置 ： AL=中 斷 類 型 號(hào) DS： DX=中 斷 服 務(wù) 程 序 入 口 地 址 AH=25H執(zhí) 行 ： INT21H 3. 中 斷 類 型 碼 的 獲 取 除 法 錯(cuò) 、 單 步 、 NMI、 斷 點(diǎn) 中 斷 、 溢 出 ： 由 CPU自 動(dòng)提 供 ， 分 別 為 0 4 軟 中 斷 指 令 INT n ： n 中 斷 類 型 號(hào) ， 由 指 令 提供 外 部 中 斷 INTR ： 中 斷 類 型 號(hào) 由 可 編 程 控 制 器 8259A獲 得 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 12 三 .中 斷 處 理 子 程 序結(jié) 構(gòu) 如 圖開 中 斷 ： 響 應(yīng) 中 斷 時(shí) ， CPU已自 動(dòng) 關(guān) 中 斷 ， 為 允 許 中 斷嵌 套 ， 需 重 開 中 斷關(guān) 中 斷 ： 恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng) 時(shí) 不 允 許被 中 斷執(zhí) 行 IRET指 令 : 從 堆 棧 中 依 次 彈 出 程 序 斷點(diǎn) ,送 到 IP和 CS寄 存 器 中 彈 出 PSW的 內(nèi) 容 （ 恢 復(fù)標(biāo) 志 、 開 中 斷 ） ； 按 CS:IP的 值 使 CPU返 回?cái)?點(diǎn) ， 繼 續(xù) 執(zhí) 行 原 來 被 中斷 的 程 序 。 保 護(hù) 中 斷 現(xiàn) 場(chǎng) PUSH 開 中 斷 中 斷 處 理 具 體 內(nèi) 容關(guān) 中 斷恢 復(fù) 中 斷 現(xiàn) 場(chǎng) POP中 斷 返 回 指 令 IRET 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 13 四 .中 斷 時(shí) 序 （ 對(duì) 可 屏蔽 中 斷 而 言 ） INTRINTACPU AD0AD7 INTINTA8259D0D7 INTA T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3第 一 個(gè) INTA周 期 T4 中 斷 類 型 號(hào) nD0D7 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 14 一 .可 屏 蔽 中 斷 INTR優(yōu) 先 級(jí) 的 設(shè) 定 軟 件 查 詢 ： 在 中 斷 處 理 子 程 序 中 安 排 查 詢 ， 查 詢 程 序的 次 序 ， 決 定 了 優(yōu) 先 級(jí) 的 高 低 .見 后 頁 簡(jiǎn) 單 硬 件 ： 菊 花 鏈 法 ， 越 靠 前 的 優(yōu) 先 級(jí) 越 高 。 圖 8-8 專 用 硬 件 ： 8259A， 可 編 程 的二 .中 斷 嵌 套 圖 7-101. 同 時(shí) 申 請(qǐng) 中 斷 時(shí) ， 響 應(yīng) 高 優(yōu) 先 級(jí) 的 ， 正 在 執(zhí) 行 中 斷 時(shí) ，高 不 睬 低 ， 停 低 轉(zhuǎn) 高 。2. 中 斷 程 序 在 保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng) 后 ， 須 開 中 斷 ， 才 能 實(shí) 現(xiàn) 嵌 套 。3. 中 斷 服 務(wù) 結(jié) 束 后 ， 須 用 EOI指 令 清 除 8259A中 ISR的對(duì) 應(yīng) 位 ， 使 低 級(jí) 中 斷 申 請(qǐng) 得 以 響 應(yīng) ， 然 后 緊 接 著 須 有IRET， 返 回 斷 點(diǎn) 。 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 15 查 詢 方 式INTR0INTR1INTR nINTR0CS + INTR CPU D0 D1INTR1 74LS244 INTR0中 斷 程 序輸 入 狀 態(tài)D0=1?D1=1? INTR1中 斷 程 序 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 16 菊 花 鏈 電 路+ +INTAINTR中 斷 回 答 中 斷 請(qǐng) 求 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 17 8259A特 點(diǎn) ：1. 一 片 8259A可 管 理 8個(gè) 中 斷 源 ， 通 過 級(jí)連 ， 可 用 9片 組 成 64級(jí) 主 從 式 中 斷 管 理 系統(tǒng) 。2. 可 編 程 ， 使 用 靈 活3. 每 一 個(gè) 中 斷 可 通 過 編 程 單 獨(dú) 屏 蔽 或 允 許 中斷4. 可 提 供 中 斷 類 型 號(hào) 給 CPU 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 18 一 、 8259A引 腿 信 號(hào)1. CS ： 片 選 。 通 過 譯 碼 電 路 與 CPU高 位 地 址 總 線 相 連 ，即 與 譯 碼 電 路 的 輸 出 端 相 連2. A0： 片 內(nèi) 選 址 。 連 CPU低 位 地 址 線 ， 選 擇 8259A的 兩 個(gè)端 口3. 、 ： 連 CPU的 、 。 （ 最 小 模 式 ） 連 8288總 線 控 制 器 （ 最 大 模 式 ）4. D7 D0： 數(shù) 據(jù) 總 線5. INT： 連 CPU的 INTR端 ， 向 CPU發(fā) 出 中 斷 請(qǐng) 求 信 號(hào)6. ： 連 CPU的 （ 最 小 模 式 ） ， CPU給 8259A 的 中 斷 響 應(yīng) 信 號(hào) ， 兩 個(gè) 負(fù) 脈 沖 響 應(yīng) 中 斷 讀 取 中 斷 類 型 號(hào) 連 8288總 線 控 制 器 （ 最 大 模 式 ） 7. IR7-IR0： 連 外 設(shè) 的 中 斷 請(qǐng) 求 信 號(hào) 線 ， 中 斷 級(jí) 聯(lián) 時(shí) ， 連 從片 INT端WRRD WR RDINTA INTA電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 19 8. CAS2 CAS0 級(jí) 聯(lián) 單 片 8259A時(shí) ， 接 高 電 平 SP/EN 二 、 8259A編 程 結(jié) 構(gòu) 及 工 作 原 理 數(shù) 據(jù) 總 線 緩 沖 器 ： 寫 入 控 制 字 ， 讀 出 8259A狀 態(tài) ， 送 出 中斷 類 型 號(hào) ， 接 D0-D7 請(qǐng) 求 IRR： 鎖 存 外 部 中 斷 請(qǐng) 求 信 號(hào) IR0 IR7， 有 中 斷 請(qǐng) 求時(shí) ， 對(duì) 應(yīng) 位 置 1， 中 斷 請(qǐng) 求 被 響 應(yīng) 時(shí) ， 對(duì) 應(yīng) 位 復(fù) 位 屏 蔽 IMR： 設(shè) 置 是 否 屏 蔽 IRR中 相 應(yīng) 位 的 中 斷 請(qǐng) 求 ， 置 1則 屏 蔽 優(yōu) 先 級(jí) 判 別 PR： 管 理 、 識(shí) 別 中 斷 源 的 優(yōu) 先 級(jí) 別 。 完 全 嵌 套方 式 下 ， IR0最 高 中 斷 服 務(wù) 寄 存 器 ISR： 存 放 正 在 處 理 中 的 所 有 中 斷 請(qǐng) 求 信號(hào) ， 中 斷 嵌 套 時(shí) ， 多 位 被 置 1。 為 以 后 的 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 裁決 提 供 依 據(jù) 。 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 20 數(shù) 據(jù)緩 沖 器讀 /寫 控 制 電 路級(jí) 聯(lián) 緩 沖 器 /比 較 器 控 制 電 路 中 斷 服 務(wù)寄 存 器ISR 優(yōu) 先 級(jí)裁 決 器PR 中 斷 請(qǐng) 求寄 存 器IRR 中 斷 屏 蔽 寄 存 器 IMR INTD7 D0 A0CAS0 CAS1CAS2 JR0JR1JR6JR 7 8259A內(nèi) 部 總 線 INTA CERDWR SP/EN 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 21 控 制 電 路 控 制 全 過 程 ： 根 據(jù) IRR的 置 位 情 況 和 IMR的 設(shè) 置 情 況 ， 通 過 PR判 定 優(yōu) 先級(jí) ， 選 出 需 處 理 的 中 斷 請(qǐng) 求 信 號(hào) ， 送 入 ISR 向 CPU發(fā) 送 INT中 斷 申 請(qǐng) INTR。 接 收 CPU發(fā) 出 的 第 一 個(gè) 響 應(yīng) INTA負(fù) 脈 沖 ， ISR相 應(yīng) 位 置 1，IRR相 應(yīng) 位 清 0 第 二 個(gè) 負(fù) 脈 沖 時(shí) ， 向 CPU送 出 中 斷 類 型 碼 ， 使 CPU轉(zhuǎn) 入 中 斷程 序 。三 、 8259A中 斷 管 理 方 式1. 優(yōu) 先 級(jí) 設(shè) 置 方 式 完 全 嵌 套 方 式 默 認(rèn)特 點(diǎn) ： 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 固 定 。 IR0最 高 ， IR7最 低 中 斷 嵌 套 時(shí) ， 允 許 優(yōu) 先 處 理 更 高 級(jí) 的 中 斷 ， 禁 止 同 級(jí) 或 低 級(jí)中 斷 ICW4中 ， SFNM=0； OCW2中 ， R.SL=0 0電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 22 特 殊 全 嵌 套 工 作 方 式特 點(diǎn) ： 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 固 定 。 IR0最 高 ， IR7最 低 中 斷 嵌 套 時(shí) ， 允 許 優(yōu) 先 處 理 更 高 級(jí) 或 同 級(jí) 的 中 斷 ICW4中 ， SFNM=1， OCW2中 ， R、 SL=0 0 專 門 用 于 多 片 8259A級(jí) 聯(lián) 的 系 統(tǒng) 優(yōu) 先 級(jí) 自 動(dòng) 循 環(huán) 方 式特 點(diǎn) ： 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 可 以 改 變 ， 初 始 次 序 為 IR0最 高 ， IR7最 低 ， 但 當(dāng) 任 何 一 級(jí) 中 斷 被 處 理 完 后 ， 它 的 優(yōu) 先 級(jí) 變 為 最低 ， 將 最 高 優(yōu) 先 級(jí) 賦 給 原 先 比 它 低 一 級(jí) 的 中 斷 請(qǐng) 求 。例 ： 響 應(yīng) 處 理 完 IR3， 則 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 為 IR4、 IR5、 IR6、IR7、 IR0、 IR1、 IR2、 IR3 OCW2中 ， R、 SL=1 0 適 用 在 多 個(gè) 中 斷 源 優(yōu) 先 級(jí) 相 等 的 場(chǎng) 合 優(yōu) 先 級(jí) 特 殊 循 環(huán) 方 式特 點(diǎn) ： 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 可 以 改 變 ， 初 始 的 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 由 程 序 決定 OCW2中 ， R.SL=1 1電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 23 3.中 斷 結(jié) 束 方 式 （ 什 么 時(shí) 刻 使 ISR中 對(duì) 應(yīng) 位 置 “ 0” ， 就 產(chǎn) 生不 同 的 中 斷 結(jié) 束 方 式 ） ICW4， OCW2中 斷 結(jié) 束 處 理 的 必 要 性 ： 中 斷 優(yōu) 先 裁 決 的 依 據(jù)（ 一 ） 固 定 優(yōu) 先 級(jí) 方 式 *普 通 EOI結(jié) 束 方 式 ： 用 中 斷 結(jié) 束 命非 自 動(dòng) EOI結(jié) 束 方 式 令 使 ISR對(duì) 應(yīng) 位 置 “ 0” *特 殊 EOI結(jié) 束 方 式*自 動(dòng) AEOI結(jié) 束 方 式 ： 不 執(zhí) 行 結(jié) 束 命 令（ 二 ） 循 環(huán) 優(yōu) 先 級(jí) 方 式 *普 通 EOI循 環(huán) 方 式非 自 動(dòng) EOI循 環(huán) 方 式 *特 殊 EOI循 環(huán) 方 式*自 動(dòng) EOI循 環(huán) 方 式 （ 1） 自 動(dòng) EOI結(jié) 束 方 式 建 議 避 免 使 用 ， 以 免 重 復(fù) 嵌 套 中 斷 響 應(yīng) 后 ， 當(dāng) 8259A收 到 第 二 個(gè) 脈 沖 后 ， 即 自 動(dòng) 將 ISR中正 在 服 務(wù) 的 相 應(yīng) 位 置 “ 0” ICW4中 AEOI位 置 “ 1” 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 24 （ 2） 普 通 EOI結(jié) 束 方 式 一 旦 中 斷 處 理 結(jié) 束 ， CPU向 8259A傳 送 EOI結(jié) 束 命 令 字 （ 即設(shè) 置 OCW2） ， EOI結(jié) 束 命 令 字 必 須 放 在 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 中的 返 回 指 令 IRET前 8259A收 到 EOI結(jié) 束 命 令 字 后 ， 將 ISR中 優(yōu) 先 級(jí) 別 最 高 的 置“ 1” 位 清 “ 0” ICW4中 AEOI位 置 “ 0” ， OCW2中 ， R、 SL、 EOI=0 0 1（ 3） 特 殊 EOI結(jié) 束 方 式 當(dāng) 中 斷 處 理 結(jié) 束 ， CPU向 8259A送 特 殊 EOI結(jié) 束 命 令 ， 指 定清 “ 0” ISR中 的 哪 一 位 8259A收 到 特 殊 EOI結(jié) 束 命 令 后 ， 將 ISR中 由 L2 L0指 定 的相 應(yīng) 位 清 “ 0” ICW4中 AEOI位 置 “ 0” 。 OCW2中 R、 SL、 EOI=0 1 1 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 25 4. 循 環(huán) 優(yōu) 先 級(jí) 的 循 環(huán) 方 法 OCW2（ 1） 自 動(dòng) EOI循 環(huán) 方 式 小 心 使 用 中 斷 響 應(yīng) 后 ， 當(dāng) 8259A收 到 第 二 個(gè) 脈 沖 后 ， 即 自 動(dòng) 將 ISR中正 在 服 務(wù) 的 相 應(yīng) 位 置 “ 0。 同 1 同 時(shí) 自 動(dòng) 改 變 各 級(jí) 中 斷 的 優(yōu) 先 級(jí) 別 本 級(jí) （ ISR3） 最 低 優(yōu) 先 級(jí) 下 一 級(jí) （ ISR4） 最 高 優(yōu) 先 級(jí) OCW2中 ， R、 SL、 EOI=1 0 0（ 2)普 通 EOI循 環(huán) 方 式 當(dāng) 中 斷 處 理 結(jié) 束 ， CPU向 8259A傳 送 普 通 EOI循 環(huán) 命 令字 （ 即 設(shè) 置 OCW2） ， 同 2 8259A收 到 EOI結(jié) 束 命 令 字 后 ， 將 ISR中 優(yōu) 先 級(jí) 別 最 高的 置 “ 1”位 清 “ 0”， 同 2 ， 同 時(shí) 自 動(dòng) 改 變 中 斷 優(yōu) 先 級(jí) 別 OCW2中 ， R、 SL、 EOI=1 0 1例 7-10 IR0最 高 ， IR7最 低 ， IR2、 IR5 普 通 EOI循 環(huán) 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 26(3)特 殊 EOI循 環(huán) 方 式 當(dāng) 中 斷 處 理 結(jié) 束 ， CPU向 8259A送 特 殊 EOI結(jié) 束 命 令 ， 同3 。 8259A收 到 特 殊 EOI結(jié) 束 命 令 后 ， 將 ISR中 由 L2 L0指 定的 相 應(yīng) 位 清 “ 0” ， 同 3 。 同 時(shí) 自 動(dòng) 改 變 優(yōu) 先 級(jí) 別 OCW2中 ， R、 SL、 EOI=1 1 1 原 始狀 態(tài) ISR內(nèi) 容 ISR7 ISR6 ISR5 ISR4 ISR3 ISR2 ISR1 ISR00 0 1 0 0 1 0 0優(yōu) 先 級(jí) 7 6 5 4 3 2 1 0處 理完IR2 ISR內(nèi) 容 0 0 1 0 0 0 0 0優(yōu) 先 級(jí) 4 3 2 1 0 7 6 5處 理完IR5 ISR內(nèi) 容 0 0 0 0 0 0 0 0優(yōu) 先 級(jí) 1 0 7 6 5 4 3 2 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 27 5. 中 斷 源 屏 蔽 方 式 OCW1（ 1） CLI關(guān) 中 斷 指 令禁 止 所 有 的 可 屏 蔽 中 斷 （ 以 下 兩 種 是 對(duì) 中 斷 請(qǐng) 求 單 獨(dú) 屏 蔽 ）（ 2） 普 通 屏 蔽 方 式 將 IMR的 某 一 位 置 “ 1” ， 即 可 屏 蔽 對(duì) 應(yīng) 位 的 中 斷 請(qǐng) 求 設(shè) 置 中 斷 屏 蔽 操 作 命 令 字 OCW1。例 ： IR7、 IR5、 IR1被 屏 蔽 。 若 此 時(shí) IR3正 被 處 理 ， 則 IR3及比 IR3低 的 中 斷 申 請(qǐng) 被 屏 蔽 ， 只 有 IR0和 IR3的 中 斷 源 可 以產(chǎn) 生 中 斷 嵌 套 。 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 28（ 3） 特 殊 屏 蔽 方 式 希 望 在 中 斷 處 理 子 程 序 中 ， 對(duì) 本 級(jí) 中 斷 進(jìn) 行 屏 蔽 ， 而 允 許較 高 或 較 低 優(yōu) 先 級(jí) 的 中 斷 進(jìn) 入 先 設(shè) 置 OCW3中 ESMM.SMM=1 1， 再 設(shè) 置 OCW1， 使 IMR中 本 級(jí)中 斷 對(duì) 應(yīng) 位 置 “ 1” 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 結(jié) 束 后 ， 取 消 特 殊 屏 蔽 方 式 ， 恢 復(fù) 原 先 優(yōu)先 級(jí) 的 控 制 （ 設(shè) 置 OCW1， 使 復(fù) 位 ； 再 設(shè) 置 OCW3中 ESMM.SMM=1 0） 低 高IR7 IR0ISR中 斷 服務(wù) 0 0 0 0 1 0 0 0IMR中 斷屏 蔽 1 0 1 0 0 0 1 0IRR中 斷請(qǐng) 求 1 1 1 1 1 1 1 1 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 29 6. 中 斷 請(qǐng) 求 引 入 方 式（ 1） 邊 沿 觸 發(fā) 方 式 （ 2） 高 電 平 觸 發(fā) 方 式 8259A CPU， 第 二 個(gè) 負(fù) 脈 沖 ， 讀 中 斷 類 型 號(hào)（ 3） 中 斷 查 詢 方 式 外 設(shè) 發(fā) 出 中 斷 請(qǐng) 求 ， 8259A 在 ISR中 相 應(yīng) 位 置 1 CPU使 用 軟 件 查 詢 來 確 定 中 斷 源CPU執(zhí) 行 的 查 詢 程 序 應(yīng) 包 括 如 下 過 程 ： a、 CPU關(guān) 中 斷b、 CPU 8259A 偶 地 址 OCW3： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0INTA INTINTA 3OUTOCW指 令命 令 字 0 0 0 1 1 0 0CPU INT8258A IR0 外 設(shè)XDB電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 30 c、 CPU 8259A 偶 地 址查 詢 字 ： D7 D2 D1 D0IR= 1 ： 有 外 設(shè) 請(qǐng) 求 中 斷 W2、 W1、 0IRi 0 ： 無 外 設(shè) 請(qǐng) 求 中 斷 組 成 的 代 碼 表 示 當(dāng) 前 中 斷請(qǐng) 求 的 最 高 優(yōu) 先 級(jí)例 ： 優(yōu) 先 級(jí) 次 序 為 IR3、 IR4、 IR5、 IR1、 IR2若 有 中 斷 請(qǐng) 求 IR2、 IR4， 則 W2 W1 W0=1 0 0四 、 8259A的 中 斷 級(jí) 聯(lián)1.8259A與 系 統(tǒng) 總 線 相 連 的 方 式 ： 由 初 始 化 命 令 字 ICW4來設(shè) 置 緩 沖 方 式 8259A通 過 總 線 驅(qū) 動(dòng) 器 和 數(shù) 據(jù) 總 線 相 連IN指 令查 詢 字IR W2 W1 W0 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 31 編 程 /雙 向 使 能 緩 沖 端 SP/EN 為 輸 出 端 ， 與 總 線 驅(qū) 動(dòng) 器 允許 端 相 連 =0 控 制 8259A CPU =1 8259A CPU 非 緩 沖 方 式 8259A直 接 與 數(shù) 據(jù) 總 線 相 連 SP/EN為 輸 入 端 ， 用 來 決 定 本 片 8259A是 主 片 還 是 從 片 SP =1 主 片 SP =0 從 片2.CAS0 CAS2 指 出 具 體 的 從 片 。 當(dāng) 主 片 檢 測(cè) 到 中 斷 請(qǐng) 求 來 自從 片 ， 將 從 片 的 級(jí) 聯(lián) 地 址 從 CAS0 CAS2輸 出 到 所 有 從 片 ，只 有 級(jí) 聯(lián) 地 址 與 CAS0 CAS2相 同 的 從 片 才 能 選 通 。ENEN 數(shù) 據(jù) 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 32 五 、 硬 件 連 接 及 初 始 化 程 序一 、 硬 件 連 接 圖 7-14 1、 兩 級(jí) 級(jí) 聯(lián) ： 1片 主 片 ， 2片 從 片 2、 非 緩 沖 方 式 ： 無 數(shù) 據(jù) 總 線 驅(qū) 動(dòng) 器 3、 CAS0 CAS2： 主 片 從 片 4、 INT： 主 ： 接 CPU的 控 制 總 線 從 ： 接 主 片 的 IRi端 5、 ： 主 ： 輸 入 =1， 接 Vcc +5V 從 ： 輸 入 =0 ， 接 地 6、 D7 D0： 接 數(shù) 據(jù) 總 線 低 8位 7、 ， A0： 接 地 址 總 線 A0 CPU的 A1 接 LS138譯 碼 輸 出 ， 決 定 端 口 地 址 8、 ： 接 控 制 總 線ENSPCS INTA CS電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 33CS A0 D7D0 INTA INT CAS0 從 8259A CAS1 CAS2SP/EN IR0 IR1 . IR7 CS A0 D7D0 INTA INT CAS0 從 8259A CAS1 CAS2SP/EN IR0 IR1 . IR7 CS A0 D7D0 INTA INTCAS0CAS1 主 8259A CAS2SP/EN IR0 IR1 . IR7 GND GND VCC AB CBDB 圖 7-14 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 34 六 、 8259A的 編 程 方 式 （ 自 學(xué) ） 兩 類 命 令 字 ： 初 始 化 命 令 字 ICW； 操 作 命 令 字OCW初 始 化 命 令 字 ICW1ICW4： 由 初 始 化 程 序 設(shè) 置 的 初 始 化 命 令 字 一 旦 設(shè) 定 ， 在 系 統(tǒng) 工 作 過 程 中 將 不再 改 變 初 始 化 命 令 字 必 須 順 序 填 寫 ICW1、 ICW2必 須 預(yù) 置 ， ICW3、 ICW4不 一 定 ， 是 否設(shè) 置 體 現(xiàn) 在 ICW1 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 35 操 作 命 令 字 OCW1OCW3 由 應(yīng) 用 程 序 設(shè) 定 ， 用 來 對(duì) 中 斷 處 理 過 程 進(jìn) 行 控 制 在 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 過 程 中 ， 操 作 命 令 字 可 以 重 新 設(shè) 置 設(shè) 置 OCW， 次 序 上 沒 有 嚴(yán) 格 要 求 （ OCW2命 令 字 定 義 中 斷 方 式 時(shí) ， 通 常 放 在 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 中 ）一 、 初 始 化 命 令 字 ICW ICW1 芯 片 控 制 初 始 化 命 令 字 A0 D7 D4 D3 D2 D1 D00 1 LTIM 0 SNGL IC4 標(biāo)志位 1： 電 平 觸 發(fā) 0： 上 升 沿 觸 發(fā) 1： 單 級(jí) 使 用 0： 級(jí) 聯(lián) 1： 需 要 設(shè) 置 ICW4 0： 不 需 要 設(shè) 置 ICW4 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 36 A0： 寫 入 命 令 字 的 端 口 地 址 。 A0=0， 表 示 ICW1必 須 寫 入 8259A的 偶 地 址 端 口 中 ， 例 20H 例 1： 系 統(tǒng) 中 8259A為 單 片 方 式 ， 電 平 觸 發(fā) ， 要 求 設(shè) 置 ICW4則 初 始 化 ICW1的 指 令 為 ： MOV AL ， 1BH OUT 20H ， AL ICW2 設(shè) 置 中 斷 類 型 號(hào) 初 始 化 命 令 字 A0 D7 D4 D3 D2 D1 D0 中 斷 類 型 的 高 5位 作 用 ： 用 來 設(shè) 置 中 斷 類 型 號(hào) 的 基 值 ， 即 IR0端 對(duì) 應(yīng) 的 中 斷 類 型 號(hào)例 2： 若 T7 T3=00001， IR0的 類 型 號(hào) 為 08H， IR0 IR7： 08H 0FH 則 初 始 化 ICW2的 指 令 為 ： MOV AL ， 08H OUT 21H ， AL ICW3標(biāo) 識(shí) 主 片 /從 片 初 始 化 命 令 字 （ 當(dāng) ICW1中 SNGL=0時(shí) 才 設(shè) 置 ）1 T7 T6 T5 T4 T3 0 0 0電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 37 主 片A0 D7 D0 Si= 0： 表 示 IRi端 上 未 接 有 8259A從 片 1： 表 示 IRi端 上 接 有 8259A從 片從 片 A0 D7 D0 ID2ID0=000111 表 示 從 片 接 在 主 片 的 哪 個(gè) IRi端 ICW4 方 式 控 制 初 始 化 命 令 字 （ 當(dāng) ICW1中 IC4=1時(shí) 才 設(shè) 置 ）1 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S01 0 0 0 0 0 ID2 ID1 ID0 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 38 A0 D7 D4 D3 D2 D1 D01 0 0 0 SFNM BUF M/S AEOI PM1： 8086/8088配 置 0： 8080/8085 1： 自 動(dòng) EOI方 式0： 非 自 動(dòng) EOI方 式 0： 非 緩 沖 方 式 1： 緩 沖 方 式 1： 特 殊 全 嵌 套 工 作 方 式 0： 完 全 嵌 套 工 作 方 式 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 39 二 、 操 作 命 令 字 OCW1 中 斷 屏 蔽 操 作 命 令 字A0 D7 D0 Mi= 1： 屏 蔽 由 IRi引 入 的 中 斷 請(qǐng) 求 0： 允 許 例 ： 系 統(tǒng) 要 求 屏 蔽 IR4、 IR7 MOV AL ， 10010000B OUT 21H ， AL OCW2優(yōu) 先 權(quán) 循 環(huán) 方 式 和 中 斷 結(jié) 束 方 式 操 作 字1 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 40 A0 D7 D4 D3 D2 D1 D00 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0000： IR0 001： IR1 111： IR7001： 普 通 EOI方 式 011： 特 殊 EOI方 式101： 普 通 EOI循 環(huán) 方 式 111： 特 殊 EOI循 環(huán) 方 式 000： 自 動(dòng) EOI循 環(huán) （ 復(fù) 位 ） 100： 自 動(dòng) EOI循 環(huán) （ 置 位 ） 110： 置 位 優(yōu) 先 權(quán) 命 令 010： 無 效 標(biāo)志位電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 41 A0 D7 D4 D3 D2 D1 D00 EXMM SMM 0 1 P RR RIS0X： 無 效 10： 下 次 有 效 ， 讀 IRR 11： 下 次 有 效 ， 讀 ISR 1： 查 詢 8259A狀 態(tài) 0： 不 查 詢 0X： 無 效 10： 特 殊 屏 蔽 方 式 復(fù) 位 11： 特 殊 屏 蔽 方 式 置 位標(biāo)志位電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 42 三 、 例 ： 圖 7-14 中 斷 向 量 的 形 成 ： 將 中 斷 入 口 地 址 寫 入 中 斷 向 量 表 MOV AX ， 1000H MOV DS ， AX ； 功 能 量 AH=25H的 中 斷 21H調(diào) 用 MOV DX ， 5020H 設(shè) 置 中 斷 向 量 DS： DX=中 斷 向 量 MOV AL ， 50H AL： 中 斷 類 型 號(hào) MOV AH ， 25H INT 21H ； 設(shè) 置 IR0， 中 斷 類 型 號(hào) 50H MOV DX ， 6100H MOV AL ， 52H INT 21H ； 設(shè) 置 IR2： 52H MOV DX ， 3250H MOV AL ， 54H INT 21H ； 設(shè) 置 IR4： 54H電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 43 初 始 化 編 程 MOV AL ， 13H OUT 20H ， AL ； 設(shè) 置 ICW1， 邊 沿 觸 發(fā) ， 單 級(jí) 使 用 ， 需 要 設(shè) 置 ICW4 MOV AL ， 50H OUT 21H ， AL ； 設(shè) 置 ICW2， 中 斷 類 型 號(hào) 50H 57H MOV AL ， 01H ； OUT 21H ， AL ； 設(shè) 置 ICW4， 完 全 嵌 套 方 式 ， 非 緩 沖 方 式 ， 非 自 動(dòng) EOI結(jié) 束 方式 MOV AL ， OEAH OUT 21H ， AL ； 定 義 OCW1， 允 許 IR0、 IR2、 IR4， 其 余 屏 蔽 。 11101010B MOV AL ， 20H OUT 20H ， AL ； 定 義 OCW2， 普 通 EOI結(jié) 束 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫 44謝 謝 大 家 ！ 作 業(yè) ： 2， 10， 15， 16（ 選 做 ） 電 氣 學(xué) 院 學(xué) 習(xí) 部 資 料 庫