5.2.3 中斷控制器8259
·弄清芯片外部引線以便將它們連接到系統(tǒng)中；
·了解它們的工作方式和工作特點(diǎn)，以便有選擇地應(yīng)用它們的某些工作方式；
·理解芯片內(nèi)部的控制字、命令字，以便對(duì)它們進(jìn)行編程；
·了解每塊芯片所占的地址，以便具體進(jìn)行連接；
·在上述基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的初始化及具體應(yīng)用。
下面我們就開(kāi)始具體介紹可編程中斷控制器8259。
1. 8259的外部引線
可編程中斷控制器8259外部引線圖如圖5.15所示。
D0-D7為雙向數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)線相連接。
WR、RD 為寫(xiě)和讀控制信號(hào)，與系統(tǒng)總線的讀寫(xiě)信號(hào)相連接。
CS為片選信號(hào)，只有CS 為低電平時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)8259的寫(xiě)或讀操作。
A0是8259內(nèi)部寄存器的選擇信號(hào)。
INT為8259的中斷請(qǐng)求輸出信號(hào)，可直接接到CPU的INTR輸入端。
INIT為中斷響應(yīng)輸入信號(hào)。
CAS0~CAS2為級(jí)聯(lián)控制線。
SP/EN 為雙功能引線。
IR0~IR7中斷請(qǐng)求輸入端。
8259的內(nèi)部有多個(gè)寄存器，其中包括：
中斷請(qǐng)求寄存器(IRR)，其內(nèi)部保存著所有外部中斷源IR0~IR7的中斷請(qǐng)求狀態(tài)。
中斷服務(wù)寄存器(ISR)，用來(lái)保存所有正在服務(wù)的中斷源。當(dāng)8259收到中斷結(jié)束命令時(shí)，其寄存的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
中斷屏蔽寄存器(IMR)，保存著被屏蔽的所有中斷源。其屏蔽功能可用命令修改。
2. 8259的工作方式
通過(guò)編程，可以設(shè)置8259的不同工作方式，以便適應(yīng)不同環(huán)境的需要。這也說(shuō)明8259工作的靈活性和適應(yīng)性。
(1) 8080/85與8086/88工作模式
(2) 特殊屏蔽方式
在正常情況下，當(dāng)一個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，8259將禁止所有同級(jí)及更低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求，這就稱為一般屏蔽方式。
但是，在一特殊情況下，希望也允許較低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求產(chǎn)生中斷。這時(shí)，可用特殊屏蔽方式。要做到這一點(diǎn)，需要利用后面將要提到的8259初始化命令字。
一個(gè)特殊屏蔽方式的示意圖如圖5.19所示，其中SMM等需要參看后面的命令字的定義。
(3) 中斷結(jié)束
8259中，中斷結(jié)束是利用復(fù)位ISR中的相應(yīng)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 具體有兩種方法： ① 自動(dòng)結(jié)束。 ② 利用命令結(jié)束。 (a)一般中斷結(jié)束命令(EOI)。 (b)特殊中斷結(jié)束命令(SEOI)。 (4)優(yōu)先級(jí)循環(huán) 根據(jù)8259命令字的規(guī)定，它有兩種優(yōu)先級(jí)規(guī)定：循環(huán)優(yōu)先級(jí)和固定優(yōu)先級(jí)。 循環(huán)優(yōu)先級(jí)有3個(gè)結(jié)構(gòu)：自動(dòng)優(yōu)先級(jí)循環(huán)用于中斷源具有相等優(yōu)先級(jí)的情況。 (5)查詢狀態(tài) 通過(guò)將操作命令字OCW3中的P位置1(后面要提到)，可以查詢8259的狀態(tài)。
3. 8259的內(nèi)部控制字
(1)初始化命令字
①初始化命令字ICW1。在A0=0,D4=1時(shí)為寫(xiě)入，各位的功能見(jiàn)圖5.21。 ②初始化命令字ICW2。 ③初始化命令字ICW3。 ④初始化命令字ICW4。
(2) 操作命令字OCW
①操作命令字OCW1。
②操作命令字OCW2。
R為優(yōu)先級(jí)循環(huán)控制位，R=1為循環(huán)優(yōu)先級(jí)；R=0為固定優(yōu)先級(jí)。 L2、L1、L0為系統(tǒng)最低優(yōu)先級(jí)編碼，用它們來(lái)指定哪個(gè)IR優(yōu)先級(jí)最低。 EOI是中斷結(jié)束命令。該位為1時(shí)，將復(fù)位現(xiàn)行中斷的中斷服務(wù)寄存器中的相應(yīng)位。在非自動(dòng)EOI的情況下，需要用OCW2來(lái)復(fù)位當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)所對(duì)應(yīng)的位。 SL用于選擇L2、L1、L0編碼。當(dāng)SL=1時(shí)，L2~L0編碼有效。SL=0時(shí)，L2~L0編碼無(wú)效。除上述所說(shuō)的外，R，SL，EOI編碼功能見(jiàn)圖5.26和表5.1。
③操作命令字OCW3。OCW3可用以設(shè)置查詢方式、特殊屏蔽方式以及讀8259的中斷請(qǐng)求寄存器IRR、
中斷服務(wù)寄存器ISR、中斷屏蔽寄存器IMR的當(dāng)前狀態(tài)。OCW3各位功能如圖5.27所示。
4. 8259的尋址與連接
為了使8259按照設(shè)計(jì)者的要求工作，就需要利用軟件將初始化命令及操作命令字寫(xiě)入8259；
另一方面為了知道8259的工作狀態(tài)，又必須將其內(nèi)部的一些寄存器的內(nèi)容讀出來(lái)。對(duì)寄存器和命令的訪問(wèn)控制如表5.2所示。
5. 8259的初始化使用 下面是8259的初始化程序： SET59A：MOV DX,0FF00H ;8259A的地址，A0=0 MOVAL，13H； ICW1，LT1M=0,單片，需要ICW4 OUT DX，AL MOV DX，0FF02H；8259地址，此時(shí)A0=1 MOV AL，48H；ICW2，中斷向量碼 OUT DX，AL
MOV AL，03H ；ICW4，8086/88模式，自動(dòng)EOI，非緩沖 OUT DX，AL；方式，一般全嵌套 MOV AL，0E0H； OCW1，屏蔽IR5，IR6，IR7 因?yàn)槲从玫竭@3個(gè)中斷輸入 OUT DX，AL
MOV DX,0FF02H MOV AL，0；取OCW1為00H OUT DX，AL；取00H寫(xiě)入IMR IN AL，DX；讀IMR OR AL，AL；判斷其內(nèi)容為00H否 JNZ IMERR MOV AL，0FFH OUT DX，AL IN AL，DX ADD AL，1 JNZ IMERR
在讀IMR時(shí)，可直接在對(duì)應(yīng)A0=1的地址上讀出；但要讀IRR或ISR時(shí)，則必須先向8259寫(xiě)入一個(gè)命令字OCW3。以下是讀出ISR內(nèi)容的一段程序：
MOV DX,0FF00H ;對(duì)應(yīng)A0=0
MOV AL，0BH ；0BH為OCW3
OUT DX，AL ；OCW3寫(xiě)入8259
IN AL，DX ；讀出ISR的內(nèi)容，放在AL中
具體做法如下：
(1) 編寫(xiě)20ms中斷服務(wù)程序
CLOCK PROC FAR
PUSH AX
PUSH SI
MOV AX，SEGTIMER
MOV DS，AX
MOV SI，OFFSETTIMER
MOV AL，［SI］ ;取50次計(jì)數(shù)
INC AL
MOV［SI］,AL
CMP AL，50 ；判1s到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI］,AL
MOV AL,［SI+1］ ;取60s計(jì)數(shù)
ADD AL，1
DAA
MOV ［SI+1］,AL
CMP AL,60H ;判1min到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI+1］,AL
MOVAL, ［SI+2］ ;取60min計(jì)數(shù)
ADD AL，1
DAA
MOV ［SI+2］,AL
CMP AL，60H ；判1h到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI+2］,AL
MOV AL，［SI+3］;取小時(shí)計(jì)數(shù)
ADD AL,1 DAA MOV ［SI+3］,AL CMP AL,24H JNE TRNED MOV AL，0 MOV ［SI+3］,AL TRNED：POP SI POP AX STI IRET ENDP (2)確定中斷向量，初始化8259 (3)初始化中斷向量表 (a)直接編程初始化中斷向量表 INTITB：MOV AX，0000H MOV DS，AX MOV SI，0120H MOV DX，OFFSETCLOCK MOV ［SI］,DX MOV DX,SEGCLOCK MOV ［SI+2］,DX
(b) DOS系統(tǒng)調(diào)用 若在DOS下工作，則可采用DOS系統(tǒng)調(diào)用： INT 21H的功能25H 25H→AH 中斷向量碼→AL 中斷服務(wù)程序段：偏移量→DS：DX
程序如下： MOV AH,25H ;功能號(hào) MOV AL，48H ；中斷向量碼 MOV DX，SEGCLOCK MOV DS，DX MOV DX，OFFSETCLOCK INT21H
6. 8259的級(jí)聯(lián)
當(dāng)微型機(jī)系統(tǒng)中的中斷源較多，一片8259不能解決問(wèn)題時(shí)，可以采用級(jí)聯(lián)工作方式。這時(shí)指定一片8259為主控芯片，它的INT接到CPU上而其余的8259芯片均作為
從屬芯片，其INT輸出接到主控芯片的IR輸入端。由于主控8259有8個(gè)IR輸入端，故一個(gè)主控8259可以連接8片從屬8259，最多允許有64個(gè)IR輸入。
