每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 第七章 可编程中断控制器8259A 信息与通信工程学院
可编程中断控制器8259A 第七章
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 概述 中断系统是冯诺依曼结构计算机的一项重要技术, 尤其为解决当前高速运算CPU与低速外部设备信息交 换之间的矛盾。 8086系列有功能很强的中断系统,它可通过8259A 可编程中断控制器来实现。 中断控制器的功能是在有多个中断源系统中,协助 CPU实现对外部中断的管理,对它们进行优先级排队 后向CPU发出中断请求信号。8259A是可编程的8输入 端中断控制器,其功能很强,也很灵活,但使用时比 较复杂。 信息与通信工程学院
中断系统是冯诺.依曼结构计算机的一项重要技术， 尤其为解决当前高速运算CPU与低速外部设备信息交 换之间的矛盾。 8086系列有功能很强的中断系统，它可通过8259A 可编程中断控制器来实现。 中断控制器的功能是在有多个中断源系统中，协助 CPU实现对外部中断的管理，对它们进行优先级排队 后向CPU发出中断请求信号。8259A是可编程的8输入 端中断控制器，其功能很强，也很灵活，但使用时比 较复杂。 概 述
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY nte8259A芯片有以下特点: ①单片8259A能管理8级中断。若采用级联工作方式, 可以用9片8259A构成64级主从式中断系统。 ②具有中断判优逻辑功能,且对每一级中断都可以 屏蔽或允许。 ③中断响应后,能将预置的中断类型码自动提供给 cPU。 ④8259A可以通过编程工作在多种不同的方式,从而 能方便的满足多种类型微机中断系统的需要。 信息与通信工程学院
Intel8259A芯片有以下特点： ①单片8259A能管理8级中断。若采用级联工作方式， 可以用9片8259A构成64级主从式中断系统。 ② 具有中断判优逻辑功能，且对每一级中断都可以 屏蔽或允许。 ③ 中断响应后，能将预置的中断类型码自动提供给 CPU。 ④ 8259A可以通过编程工作在多种不同的方式，从而 能方便的满足多种类型微机中断系统的需要
NTA INT D,DoX 数据总线 控制逻辑 缓冲器 WR 读/写控制 IR IR 逻辑 中断小优先级 中断 IR 服务 电路 请求 寄存器 (PR) 寄存器 IR ISR (RR CAS CASI 级联缓冲器 /比较器 中断屏蔽寄存器 CAS (IMR 内总线
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 18259A的内部结构和引脚功能 ①数据总线缓冲器:与DB挂接(低8位),传送控制 字状态信息,中断向量。因为有缓冲器,可直接挂 接在总线上,没有缓冲器的设备,不能直接挂接在 总线上。 ②读写控制逻辑:接CPU的控制信号。 RD:由N指令产生,实现读8259A内部寄存器) WR:由OUT指令产生,实现写8259A(命令字) 信息与通信工程学院
1.8259A的内部结构和引脚功能 ①数据总线缓冲器：与DB挂接（低8位），传送控制 字状态信息，中断向量。因为有缓冲器，可直接挂 接在总线上，没有缓冲器的设备，不能直接挂接在 总线上。 ② 读写控制逻辑：接CPU 的控制信号。 RD:由IN指令产生，实现读8259A(内部寄存器） WR:由OUT指令产生，实现写8259A(命令字）
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY Ao:地址码,选择内部控制寄存器 A0=0:选择内部偶地址 A。=1:选择内部奇地址 cS:片选信号,凡是挂总线上的芯片都需分配一个来 自于系统译码电路的选通信号。 ③级联缓冲器:多8259A系统,也称缓冲方式 该缓冲器用来选通某个8259A与DB连接。 信息与通信工程学院
A0 :地址码，选择内部控制寄存器 A0=0:选择内部偶地址 A0=1:选择内部奇地址 CS:片选信号，凡是挂总线上的芯片都需分配一个来 自于系统译码电路的选通信号。 ③ 级联缓冲器：多8259A系统，也称缓冲方式。 该缓冲器用来选通某个8259A与DB连接
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY CAs0~cAs3:级联信号。 主从片并接,主片为输出信息,从片为输入信息。 主片有8个不同的编码信息,对应8个从片。在第 个NTA时,向所有从发一个编码信息,从片接收到 编码信息,与自己的编码进行比较,若相同,表明 本从片被选中。在第二个NTA,把中断向量放上数 据总线,传送给cPU。 SP/EN:双功能信号,用于级联控制。 缓冲方式时,EN=0,表示允许8259A通过缓冲存储器 输出。EN=1,表示CPU写8259A。 非缓冲方式时,SP表示主从关系,SP=1,表示主片, SP=0表示从片。 信息与通信工程学院
CAS0~CAS3:级联信号。 主从片并接，主片为输出信息，从片为输入信息。 主片有8个不同的编码信息，对应8个从片。在第 一 个INTA时，向所有从发一个编码信息，从片接收到 编码信息，与自己的编码进行比较，若相同，表明 本从片被选中。在第二个INTA，把中断向量放上数 据总线，传送给CPU。 SP/EN:双功能信号，用于级联控制。 缓冲方式时，EN=0,表示允许8259A通过缓冲存储器 输出。 EN=1，表示CPU写8259A。 非缓冲方式时，SP表示主从关系，SP=1,表示主片， SP=0表示从片
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ④控制逻辑: 控制cPU发送中断请求信号,处理CPU的中断应 答信号INT直接接到CPU的中断请求输入端NTR NT8259A向cPU发出的中断请求信号,高电平有 效。 NTA:CPU响应中断时,约两个总线周期,称为响 应周期。 用来对8259A的中断申请进行响应,在中断响应 周期中产生两个NTA信号,第一个用来使中断请求服 务寄存器相应位置1,第二个NTA信号,8259A向 cPU提供中断矢量号。 信息与通信工程学院
④控制逻辑： 控制CPU发送中断请求信号，处理CPU的中断应 答信号INT直接接到CPU的中断请求输入端INTR. INT:8259A向CPU发出的中断请求信号，高电平有 效。 INTA:CPU响应中断时，约两个总线周期，称为响 应周期。 用来对8259A的中断申请进行响应，在中断响应 周期中产生两个INTA信号，第一个用来使中断请求服 务寄存器相应位置1，第二个INTA信号，8259A向 CPU提供中断矢量号
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ⑤中断请求触发器(IRR) 8位寄存器,接收8个中断源的中断申请信号,并且 保持在这!若该中断源未被屏蔽,则进入排队电路。 ⑥中断优先级排队电路(PR) 逻辑部件根据IRR中置1的各位优先级,选中其中优 先级最高的位,并在NTA脉冲送来时,选通送入中断 请求服务寄存器的相应位。 ⑦中断服务寄存器(sR) 记录优选后的中断申请标志(正在执行的中断服务 程序其lSR相应位置1),后来的中断申请在优先排队 电路的控制下与当前正在执行的中断过程进行优先级 排队,以决定是否实现中断嵌套。 信息与通信工程学院
⑤中断请求触发器（IRR) 8位寄存器，接收8个中断源的中断申请信号，并且 保持在这！若该中断源未被屏蔽，则进入排队电路。 ⑥中断优先级排队电路(PR) 逻辑部件根据IRR中置1的各位优先级，选中其中优 先级最高的位，并在INTA脉冲送来时，选通送入中断 请求服务寄存器的相应位。 ⑦ 中断服务寄存器(ISR) 记录优选后的中断申请标志（正在执行的中断服务 程序其ISR相应位置1），后来的中断申请在优先排队 电路的控制下与当前正在执行的中断过程进行优先级 排队，以决定是否实现中断嵌套
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ⑧中断屏蔽寄存器MR 由cPU设置,以决定某个中断源是否被屏蔽,当 该寄存器中某一位置“1”时,表示禁止该中断请求 进入系统。通过MR寄存器可实现对各级中断的有 选择的屏蔽。 2.8259A的工作原理 8259A接收外部中断,RR有8位,对R0~R7, IRR接收来自某一引脚的中断请求后,对应位置1, 锁存请求。逻辑电路根据MR中的对应位是否屏蔽 决定是否让其进入优先级排队电路。 信息与通信工程学院
⑧中断屏蔽寄存器IMR 由CPU设置，以决定某个中断源是否被屏蔽，当 该寄存器中某一位置“1”时，表示禁止该中断请求 进入系统。通过IMR寄存器可实现对各级中断的有 选择的屏蔽。 2. 8259A的工作原理 8259A接收外部中断，IRR有8位，对IR0~IR7， IRR接收来自某一引脚的中断请求后，对应位置1， 锁存请求。逻辑电路根据IMR中的对应位是否屏蔽 决定是否让其进入优先级排队电路