《8259中断控制器实验》的实验报告

实验六８259中断控制器实验

6.１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。

６.2 实验设备

PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。

６.３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。

６.4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传送中断类型号。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OＣW１-OCＷ3分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，OCW1-OCW３各命令字格式如图6-3所示,其中OCW１用于设置中断屏蔽操作字,OCW2

用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字，OCW3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６-１８2５9内部结构和引脚图

图6-２(ａ) ICＷ1格式

图６－2（ｂ） ICW2格式

图6-2(c） ICW３格式

图6-2(d） IＣW4格式

图6-3 OＣW命令字格式

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。

表６-1 8259寄存器及命令的访问控制

A0 ＤＤ3 读信号写信号片选操作

0 ０ 1 0 读出ISR,IＲＲ的内容

１0 1 ０读出IＭＲ的内容

0 0 ０ 1 0 0 写入OCW2

0 0 1 1 ００写入OＣW3

0 １× 1 0 0 写入ICＷ1

1 ××１0 0 写入OCW1，ICW2，ICW３，ICW4

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。

6.５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的地址、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。

（2) 首先运行ＣHＥＣK程序，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。

（４）将单次脉冲单元的KK1+连接到系统总线上的INTR。

(５)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的查询，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OCW3中P位置1即可执行查询，查询字格式如图6-6所示。

(ａ）主程序(b)中断处理程序

图6-５ 8259中断应用实验（1)参考程序流程图

图6－6８259 ＯCW3查询命令字格式

本实验要求实现825９控制器IR０、IＲ1两路中断。用KK1+和KK2＋模拟两个中断源,在IＲ0对应的服务程序中显示字符“０”，在IR1对应的服务程序中显示字符“1”。实验程序参考流程如图6-7所示。参考实验电路如图6-8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。

（2）首先运行CＨECK程序，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。