《8259中断控制器实验》的实验报告

实验六8259中断控制器实验

实验目的

(1)学习中断控制器8259的工作原理。

(2)掌握可编程控制器8259的应用编程方法。

实验设备

PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。

实验内容

1.单中断应用实验

(1)编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的

KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示一个字符。

(2)编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的

KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示“Hello ”，中断5次后退出。

2 •扩展多中断源实验

利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。

实验原理

1.8259控制器的介绍

中断控制器8259A 是Intel 公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。 它将中断源 优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，

只需对8259A 进行编程，就可以管理 8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断 结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片 8259A 的级

连，能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括： 1 ）记录各级中断源请求，2）

判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，

3）响应中断时，向 CPU 专送中断类型号。

8259A 的内部结构和引脚如图 6-1所示。

8259A 的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。

8259A 的编程就

是根据应用需要将初始化命令字 ICW1-ICW4和操作命令字0CW1-0CW3别写入初始化命令 寄存器组和操作命令寄存器组。

ICW1-ICW4各命令字格式如图 6-2所示，0CW1-0CW 各命

令字格式如图6-3所示，其中OCW 用于设置中断屏蔽操作字， OCW 用于设置优先级循环

方式和中断结束方式的操作命令字，

OCW 用于设置和撤销特殊屏蔽方式、 设置中断查询方

式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。

图6-1 8259内部结构和引脚图

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6-3 OCW

2.8259寄存器及命令的控制访问

在硬件系统中，8259仅占用两个外设接口地址，在片选有效的情况下，利用A0来寻址不同的寄存器和命令字。对寄存器和命令的访问控制如表6-1所示。

3. PC微机系统中的8259

在80x86系列PC微机系统中，系统中包含了两片8259A中断控制器，经级连可以管

理15级硬件中断，但其中部分中断号已经被系统硬件占用，具体使用情况如表6-2示。

两片8259A的端口地址为：主片8259使用020H和021H两个端口；从片使用0A0H和0A1H

两个端口。系统初始化两片8259的中断请求信号均采用上升沿触发，采用全嵌套方式，

优先级的排列次序为0级最高，依次为1级、8级〜15级，然后是3级〜7级。

在扩展系统总线上的INTR对应的中断线就是PC机保留中断其中的一个。对INTR中断的初始化PC机已经完成，在使用时主要是将其中断屏蔽打开，修改中断向量。

实验说明及步骤

1.单中断应用实验

本实验要求使用总线上INTR中断请求线完成一次单中断应用实验。中断处理程序完

成在屏幕上显示字符“ 9”。实验前先运行CHECK程序，得到INTR所对应的中断号、相应的初始化命令字寄存器ICW及操作命令字寄存器OCW勺地址、开屏蔽的命令字、中断矢量地址和PCI卡中断控制寄存器INTCSR的地址。得到这些信息后就可以开始设计实验了。参考程序流程如图6-5所示。

实验步骤如下。

(1)确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。

⑵首先运行CHECKS序，查看INTR中断号及相关信息。

(3)参考实验流程图编写程序，然后编译链接。

⑷ 将单次脉冲单元的KK1琏接到系统总线上的INTR。

⑸ 运行程序，按动KK1+按键，观察中断是否产生。

2 •扩展多中断源实验

利用实验平台上的8259控制器，可以对总线上的INTR进行扩展。将8259的INT连

接到INTR, 8259的8路中断请求线IR0〜IR7就成了单一INTR中断请求线的扩充。这8 路中断源共用INTR的中断矢量，共用INTR的中断服务线程。在INTR的中断服务线程中通过对8259OCW3勺查询，以确定是IR0〜IR7中哪个产生中断，然后转到相应的服务线程进行处理。将8259的OCW中P 位置1即可执行查询，查询字格式如图6-6所示。