洛阳理工学院实验报告
计算机与信院（部） 息工程学院 班级 B1205 学号 B1205 姓名 2015.6.1 课程名称 微机原理与接口技术 实验名称 实验三 8259中断控制器实验 实验目的： 一、掌握8259中断控制器的工作原理。 二、学习8259的应用编程方法。 实验设备： 实验日期 成绩 PC计算机一台，Dais-386PRO+／386PRO／Dais-386S实验系统一套。 实验内容及步骤： 一、内部8259中断控制器 在Intel 386EX芯片中集成有中断控制单元（ICU），该单元包含有两个级联中断控制器，一个为主控制器，一个为从控制器。该中断控制单元就功能而言与工业上标准的8259A是一致的，操作方法也相同。从片的INT连接到主片的IR2信号上构成两片8259的级联。 在实验系统中，将主控制器的IR6、IR7以及从控制器的IR1开放出来供实验使用，主片8259的IR4供系统串口使用。8259的内部连接及外部管脚引出如图4-3-1所示。 主片8259A IRQ7(内核) IRQ6(内核) INT IR7 IR6 IR5..IR0 CAS[2..0] 备用 未引出 CAS[2..0] 从片8259A INTR INTA INTA(内核) 图1-1 内部8259连接及管脚引出图 表1-1列出了中断控制单元的寄存器相关信息。 表1-1 ICU寄存器列表 寄存器 ICW1（主） ICW1（从） （只写） ICW2（主） ICW2（从） 0021H 00A1H 初始化命令字2： 包含了8259 的基址中断向量号，基址中断向量是IR0 的向量号，基址加1 就端口地址 0020H 00A0H 初始化命令字1： 决定中断请求信号为电平触发还是边沿触发。 功能描述 （只写） 寄存器 ICW3（主） （只写） 端口地址 0021H 是IR1的向量号，依此类推。 功能描述 初始化命令字3： 用于识别从8259设备连接到主控制器的IR 信号，内部的从8259 连接到主8259的IR2信号上。 ICW3（从） （只写） ICW4（主） ICW4（从） （只写） OCW1（主） OCW1（从） （读／写） OCW2（主） OCW2（从） （只写） OCW3（主） OCW3（从） （只写） IRR（主） IRR（从） （只读） ISR（主） ISR（从） （只读） POLL（主） POLL（从） （只读） 00A1H 0021H 00A1H 0021H 00A1H 0020H 00A0H 0020H 00A0H 0020H 00A0H 0020H 00A0H 0020H 0021H 00A0H 00A1H 初始化命令字3： 表明内部从控制器级联到主片的IR2信号上。 初始化命令字4： 选择特殊全嵌套或全嵌套模式，使能中断自动结束方式。 操作命令字1： 中断屏蔽操作寄存器，可屏蔽相应的中断信号。 操作命令字2： 改变中断优先级和发送中断结束命令。 操作命令字3： 使能特殊屏蔽方式，设置中断查询方式，允许读出中断请求寄存器和当前中断服务寄存器。 中断请求： 指出挂起的中断请求。 当前中断服务： 指出当前正在被服务的中断请求。 查询状态字： 表明连接到8259 上的设备是否需要服务，如果有中断请求，该字表明当前优先级最高的中断请求。 初始化命令字1 寄存器（ICW1）说明见图1-2所示。 7 ICW1 0 0 0 1 LS 0 0 1 0 0：边沿触发 1：电平触发 图1-2 初始化命令字1寄存器 初始化命令字2寄存器（ICW2）说明见图1-3所示。 7 ICW2 T7 T6 T5 T4 T3 0 0 0 0 中断向量地址 图1-3 初始化命令字2寄存器 初始化命令字3寄存器（ICW3）说明，主片如图1-4所示，从片如图1-5所示。 7 ICW3主片 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 0 0 S7~S3： 0表示无8259被连接到主片上 1表示有8259被连接到主片上 S2： 0表示内部从片没被使用 1表示内部从片被级联到主片的IR2上 S1： 0表示无8259通过IR1连接到主片上 1表示有8259通过IR1连接到主片上 0 图1-4 主片初始化命令字3寄存器 7 ICW3从片 0 0 0 0 0 0 1 0 图1-5 从片初始化命令字3寄存器 初始化命令字4寄存器（ICW4）说明见图1-6。 7 ICW4 0 0 0 SNFM 0 0 AEOI 1 0 SNFM： 0＝选择全嵌套模式 1＝选择特殊全嵌套模式，仅主8259能够工作在特殊全嵌套模式 AEOI： 0＝禁止中断自动结束 1＝使能中断自动结束，仅主8259能够工作在中断自动结束方式 图1-6 初始化命令字4寄存器 操作命令字1寄存器（OCW1）说明如图1-7所示。 7 OCW1 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 0 M7~M0： 0＝对应IR信号上的中断请求得到允许 1＝对应IR信号上的中断请求被屏蔽 注意： 设置屏蔽位不影响各自中断挂起位。 图1-7 操作命令字1寄存器 操作命令字2寄存器（OCW2）说明如图1-8所示。 7 OCW2 R 0 0 0 0 1 1 1 1 * R SL 0 0 1 1 0 0 1 1 SL EOI 0 1 0 1 0 1 0 1 EOI 0 0 L2 L1 L0 0 命令 *取消优先级自动循环 一般的中断结束命令 无操作 **特殊的中断结束命令 *中断优先级自动循环 在一般中断结束方式中优先级循环 **优先级特殊循环方式 **在特殊中断结束方式中优先级循环 当8259工作在中断自动结束方式下时，这些情况可以改变优先级结构。 ** 在这些情况下优先级由L2:L0指定。 L2、L1、L0：在给出特殊的中断结束命令时，L2、L1、L0指出了具体要清除当前中断服务寄存器的哪一位；当给出特殊的优先级循环方式命令时，L2、L1、L0指出了循环开始时哪个中断的优先级最低。 图1-8 操作命令字2寄存器 操作命令字3寄存器（OCW3）说明如图1-9所示。 7 OCW3 0 ESMM SMM 0 1 P RR 0 RIS ESMM SMM 0 0 无影响 0 1 无影响 1 0 禁止特殊屏蔽模式 1 1 使能特殊屏蔽模式 P：设置该位使8259工作在中断查询方式 RR RIS 0 0 无影响 0 1 无影响 1 0 读中断请求寄存器IRR 1 1 读当前中断服务寄存器ISR 图1-9 操作命令字3寄存器 查询状态字（POLL）说明如图1-10 所示。 7 POLL INT INT： - - - - L2 L1 L0 0 0＝无请求 1＝连接在8259上的设备请求服务 L2、L1、L0：当INT为1时，这些位指出了需要服务的最高优先级的IR；当INT为0时这些位不确定。 图1-10 程序状态字寄存器 在对8259进行编程时，首先必须进行初始化。一般先使用CLI指令将所有的可屏蔽中断禁止，然后写入初始化命令字。8259有一个状态机控制对寄存器的访问，不正确的初始化顺序会造成异常初始化。在初始化主片8259时，写入初始化命令字的顺序是：ICW1、ICW2、ICW3、ICW4，初始化从片8259的顺序与初始化主片8259的顺序是相同的。 系统启动时，主片8259已被初始化，且4号中断源（IR4）提供给与PC联机的串口通信使用，其它中断源被屏蔽。中断矢量地址与中断号之间的关系如表4-3-2所列： 表1-2 中断矢量地址 中断序号 功能调用 矢量地址 说明 0 08H 1 09H 2 0AH 3 0BH 4 0CH 5 0DH 6 0EH 7 0FH 20H~23H 24H~27H 28H~2BH 2CH~2FH 30H~33H 34H~37H 38H~3BH 3CH~3FH 未引出 未引出 未引出 未引出 未引出 未引出 可用 可用 实验电路： 中断控制单脉冲IRQ7IRQ7/INTRSP正脉冲 图1-11 内部8259实验电路图 实验步骤： 1) 按图1-1连接实验电路，参考程序：8259IN.ASM； ;实验连线: ;单脉冲单元SP连接CPU内部主8259的IRQ7
实验三8259中断控制器实验
