微机接口实验指导书 启东计算机厂有限公司
实验六 使用8259A的单级中断控制实验
一、实验目的
1、掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法。 2、掌握中断控制器8259A的应用编程。
二、预备知识
1、 8259A的内部结构
8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。它将中断源按优先级排队、辨认中断源、提供中断向量的电路集成于一体，只要用软件对它进行编程，就可以管理8 级中断。如图6-1所示，它由中断请求寄存器(IRR)、优先级分析器、 中断服务寄存器(ISR)、中断屏蔽存器(IMR)、数据总线缓冲器、读写控制电路和级联缓冲器、比较器组成。
图6-1
中断请求寄存器：寄存所有要求服务的请求IR0～IR7。 中断服务寄存器：寄存正在被服务的中断请求。
中断屏蔽寄存器：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。
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。 2、 8259A编程及初始化 (1) 写初始化命令字
1）写初始化命令字ICW1(A0=0)，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。 7 6 5 4 3 2 1 0 A7 A6 A5 1 0=不需写ICW4;1=需要写ICW4 0= -26- 多片 8259级连;1=只一片8259 0=中断向量地址间距8;1=地址间距4(8088模式下为0) 0=上升沿触发;1=高电平触发
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2）写初始化命令字ICW2，以定义中断向量的高五位类型码。
7 6 5 4 3 2 1 0
A15/T7 A14/T6 A13/T5 A12/T4 A11/T3 A10 A9 A8 A15-A8:8088/8085方式下的中断向量高8位,8088方式下A8－A0不用,设为000
3）写初始化命令字ICW3，以定义主片8259A中断请求线上IR0~IR7有无级联的8259A
片。 7 6 5 4 3 2 1 0 主片
··· IR7 IR0
第i位=0，表明IRi引脚上无从片 第i位=1，表明IRi引脚上有从片
从片
7 6 5 4 3 2 1 0 000：从片连在主片的IR0上 001：从片连在主片的IR1上
111：：从片连在主片的IR7上
4）写初始化命令ICW4，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。
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7 6 5 4 3 2 1 0 0=工作于8086/8088方式 1=工作于8080/8085方式 0=中断服务寄存器不自动复位,用EOI 命令复位 1=中断服务寄存器自动复位 0=从片 1=主片 0=8259与数据总线无缓冲器连接 1=8259与数据总线有缓冲器连接 0=单片8259,一般嵌套方式 1=多片8259,特殊嵌套方式 (2) 写控制命令字 1）写操作命令字0CW1，用来设置或清除对中断源的屏蔽。
7 6 5 4 3 2 1 0 ? IR0 IR7 第i位=0，对应的中断请求IRi开放 第i位=1，对应的中断请求IRi屏蔽
注： OCW1如不写，则在初始化命令写入后，OCW1为全开放状态。
2） 操作命令字OCW2，设置优先级是否进行循环、循环方式及中断结束方式。
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7 6 5 4 3 2 1 0 识别码 000~111, 用户规定IR0-IR7的最低优先级编码 1=中断服务结束命令(EOI命令) 0=L2 L1 L0 编码无效 1=L2 L1 L0 编码有效 0=固定优先权 1=循环优先权 注： 8259A复位时自动设置IR0优先权最高，IR7优先权最低。
3） 操作命令字OCW3，设置查询方式、特殊屏蔽方式以及读取8259中断寄存器的当前状态。
00,01=无用 00,01=无用 10=下一个/RD读中断请求寄存器IRR 11=下一个/RD读中断服务寄存器ISR 1=查询命令；0=不是查询命 001 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0
10=特殊屏蔽方式清除 10=特殊屏蔽方式清除 -29-
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(3) 8259A查询字
通过OCW3命令字的设置，可使CPU处于查询方式，随时查询8259A有否中断请求， 有则转入相应的中断服务程序。
7 6 5 4 3 2 1 0 I W2 W1 W0 1=有中断发生 000=IR0有中断请求 0=无中断发生 001=IR1有中断请求 111=IR7有中断请求 三、实验内容
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对应的中断型号为8～F，其和中断矢量关于如下表6－1所示。
根据实验原理图6－1，8259A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。图6－1中，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，在中断服务中， 对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示“8259Good”。
表6－1 8259中断源 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 中断类型号 8 9 A B C D E 中断矢量表地址 20H～23H 24H～27H 28H～2BH 2CH～2FH 30H～33H 34H～37H 38H～3BH
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