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第十章 中断技术 10.2 可编程中断控制器8259A 10.2.1 8259A主要功能与结构特点1. 主要功能： ① 具有8级中断优先级控制，通过级连可扩展至64级中断优先级控制； ② 每一级中断都可以屏蔽或允许； ③ 在中断响应总线周期，8259A可提供相应的中断类型码； ④ 有多种中断管理方式，可通过编程选择。 2. 内部结构 8位双向三态缓冲器，是8259A与CPU之间数据接口。当CPU对8259A进行读操作时，数据总线缓冲器用来传输从8259A内部读至CPU的数据/状态信息和中断类型码，写操作时由CPU向8259A内部写入控制命令字。 用于控制对8259A的读、写操作的控制信号有： RD、WR、CS 、A0 它们共同控制完成规定的操作。 8259A芯片内读写寄存器 可写的寄存器有：各种命令寄存器 可读的寄存器有：中断请求寄存器IRR、 中断服务寄存器ISR、 中断屏蔽寄存器IMR、 状态寄存器。 多片8259A可级连使用，最多可以组成64级中断优先级控制，此时一片8259A作主片，另外1～8片作从片，主从片的CAS0～CAS2并接在一起，作为级连总线。 在中断响应过程中，主片的CAS0～CAS2为输出线，从片的CAS0～CAS2为输入线。在第一个负脉冲结束时，主片把被响应的中断请求的从片编码送入CAS0～CAS2级连总线。从片接收后，将主片送来的编码与自己的编码相比较，若相同，表明从片被选中，则在第二个中断响应总线周期把中断类型码送至D7～D0，供CPU读取。 用于向8259A内部其它部件发控制信号，外部向CPU发INT信号，接收CPU发来的信号，控制8259A进入中断服务状态。 控制逻辑是8259A全部功能的核心，包括一组方式控制字寄存器和一组操作命令字寄存器，以及相关的控制电路。 中断服务寄存器ISR 用来识别各中断请求信号的优先级别。当多个中断请求信号同时产生时，由判优电路判定哪一个中断请求具有最高优先权，若有中断正在被服务，则还需与ISR的当前中断服务优先级相比较，以决定是否将8259A的中断申请线INT上升为高电平。 8位，每一位对应一个I/O设备，用来记录发生中断请求的外设。当某一外设（I/O设备）发出中断请求信号IRQ时，对应位被置“1”。简言之：用来存放要请求服务的所有中断请求信号。 8位，对IRR起屏蔽作用，屏蔽位仅对 对应的中断请求起作用。 3. 8259A的芯片引脚 10.2.2 8259A芯片的工作方式 一、 8259A有2种中断触发方式 可由软件来定义。 电平触发方式： 从IR7～IR0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INTA信号的前沿，否则这个IRi信号有可能被丢失；但是也不允许IRi信号太长，如果在中断服务寄存器ISR相应位复位后该IRi信号还继续有效，则8259A就可能重新响应这一中断请求而出现重复中断现象。为避免这种情况产生，在ISR某一位被复位时应将相应的IRi信号置成无效。 边沿触发方式： 当8259A被定义为边沿触发方式时，不会产生上述的丢失中断请求的现象，这时当IRi端上出现由低电平到高电平的正跳变时，表示中断请求信号有效，最好用负脉冲的后沿来实现。采用这种边沿触发方式不会出现重复中断现象，但是也要求在响应某中断请求的第1个INTA信号有效前不要出现下一个中断请求，否则有可能丢失前面一个中断请求。 二、中断管理方式 完全嵌套方式 自动循环方式 中断屏蔽方式 1. 完全嵌套方式 由IRi引入的中断请求有固定的级别 IR0 的级别最高，IR7的级别最低 要求堆栈的容量要大 6字节*8 （2个字节的标志寄存器和4个字节断点地址*中断嵌套深度为8） 中断结束方式 (1)普通EOI循环方式（单片） (2)特殊EOI循环方式（多片） (3)自动EOI循环方式（有可能发生重复嵌套） (1)普通EOI方式： 当任何一级中断服务程序结束时，只给8259A传送一个EOI结束命令，8259A收到这个EOI命令后，自动将ISR寄存器中级别最高的置“1”位清“0”。这种结束方式最简单，但是只有当前结束的中断总是尚未处理完的级别最高的中断时，才能使用这种结束方式。这就是说，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，否则会造成严重后果。 (2) 特殊EOI方式： 当中断服务程序结束给8259A发出EOI命令的同时，将当前结束的中断级别也传送给8259A，就被称作特殊EOI方式。这种情况下，8259A将ISR寄存器中指定级别的相应位清“0”，显然这种结束方式可在任何情况下使用。 (