硬件技术-概要.ppt

中断计数/定时DMA一.可编程中断控制器(PIC---ProgrammableInterruptController)---8259A1.8259A的外部特性8259A作为一种可编程中断控制器，是一种集成芯片。它用来管理输入到CPU的各种中断申请(主要外围设备)，能提供中断向量、屏蔽各种中断输入等功能。每一个8259A芯片都能直接管理8级中断，最多可以用9片8259A芯片级连，由其构成级连机构可以管理64级中断。8259A引脚与信号每个引脚的功能如下所述：（1）片选取信号（CS）（2）写信号（WR）（3）读信号（RD）（4）D0~D7：8条数据总线•8259A内部结构逻辑主要由三部分组成：（1）控制逻辑读写控制、控制电路（2）中断优先权判优及其屏蔽IRR：反映外部中断输入情况ISR：反映CPU对中断的处理情况IMR：反映用户对各中断之间关系的定义PR：反映用户对中断处理先后的安排（3）辅助电路数据总线缓冲器、级联缓冲/比较器等。8259A芯片的内部逻辑结构图•8259A的工作原理第一个负脉冲到达时，8259A做到：1）使IRR的锁存功能失效。2）使当前中断服务寄存器ISR中的相应位置1。CPU正在执行相应服务程序。3）使IRR寄存器中的相应位清零。已响应该中断。第二个负脉冲到达时，8259A完成：1）将中断类型寄存器中的内容ICW2，送到数据总线的D7～D0，CPU将此作为中断类型码。2）第二个脉冲结束时，8259A会将第一个脉冲到来时设置的当前中断服务寄存器ISR的相应位清零(自动EOI）。该中断处理过程结束。中断响应总线周期时序•中断响应过程1）当它的一条或多条中断请求线（IR7～IR0）变为高电平时，它就使中断请求锁存器IRR相应的位置1。2）8259A分析这些请求，它就向CPU发出高电平有效信号INT，请求中断服务。3）当前一条指令执行完毕，且IF=1时，CPU响应中断请求，进入中断响应总线周期。3.1．一般完全嵌套方式初始化后自动进入该方式，中断请求具有固定的中断级别，IR0最高，IR7最低。•堆栈容量较大•进入中断服务程序后开中断•根据需要采用EOI方式结束中断3.2优先级自动循环方式将当前已处理完成的中断（原来的最高级别）的级别改为最低级，次高级成为最高级，优先级循环而不固定。适用于中断级别差不多的情况。•当前总是处理最高级别中断•根据需要采用EOI方式结束中断3.3中断屏蔽方式利用CLI指令屏蔽所有可屏蔽中断（由INTR引起的中断）；或设置IMR对应位为‘1’，以屏蔽对应的中断请求（普通屏蔽方式）；或置控制寄存器的SMM位为‘1’，以屏蔽本级中断请求（特殊屏蔽方式）。4.中断服务结束处理方式4.1普通EOI方式中断服务完成后，传送EOI结束命令给8259A，收到命令后将ISR中级别最高的位清‘0’。（不允许在服务程序中修改中断级别）4.2特殊EOI方式在传送EOI命令的同时，将当前结束的中断级别也传送给8259A，使ISR能清除相应的位。（与当前处理的中断完全吻合）4.3自动EOI方式在第二个INTA结束时，自动使ISR相应位清‘0’。PC/AT机两片8259级联硬件连接图IBMPC/AT机中断源和中断类型号•从8259A的INT接到主8259A的IRi端。•二级连接最多可接64个中断源。•在第一个INTA有效时，主8259A将级联地址通知从8259A。•在第二个INTA有效时，被选中的从8259A将中断类型码送出。•从8259A结束中断时，应发出两个EOI命令。8259A缓冲方式下级连结构8259A非缓冲方式下级连结构•特殊完全嵌套方式允许同级的中断打断适用于级联方式主级为特殊完全嵌套方式，允许新的中断请求（在从级上可能有其它中断申请）从级为其他优先级方式必须以特殊EOI结束二.8259A的编程IRR---InterruptRequestRegisterISR---In-ServiceRegisterIMR---InterruptMaskRegisterICW---InitializationCommandWordsOCW---OperationCommandWords2.预置命令字---ICWICW1命令字ICW2命令字主8259A的ICW3命令字ICW4命令字ICW1－ICW4编程的顺序初始化例：P.239（端口地址80H~81H）MOVAL，13H；ICW1定义，单片，沿触发，要ICW4OUT80H，ALMOVAL，18H；ICW2定义，中断类型3OUT81H，ALMOVAL，01H；ICW4定义，一般完全嵌套，非自动OUT81H，ALEOI，非缓冲方式TheOperationCommandWords(OCWs)areusedtodirecttheoperationofthe8259A.OCW1:OCW