8259a中断控制器——利用IRQ2显示中断过程

82598259A是一个可编程的中断控制器，应用在实时的、以中断方式进行监控的计算机系统中。

用一片8259A可以管理8个等级的中断申请。

并可再经级联扩展多至8片8259A，使得中断等级可扩展多至64级。

8259A可以作为一个I/O外围器件，用系统软件编程，它所具有的多种优先权方式可以通过主程序在任何时候进行改变或重新组织。

这意味着可以按照全系统的外围情况和要求，设计出一个完整的中断结构，用来实现优先管理、中断屏蔽以及自动中断矢量转移。

它几乎可以适合于任何一种中断控制的结构，因而得到了广泛的应用。

1 引脚图8259A为28脚双列直插式封装的器件。

2 内部结构其工作过程如下：第一步：当中断请求线(IR0～IR7)上有信号输入时，就把中断请求寄存器IRR相应的位置1。

第二步：当IRR的一位置1后，就会与IMR中相应的屏蔽位进行比较，如该屏蔽位为0，则请求被发送给优先级分析器；如该屏蔽位为1，则封锁该请求。

第三步：当一个中断请求被输入优先级分析器后，将由优先权分析器判定其优先权，然后向CPU 发中断申请，INT脚变高(INT联到8086的INTR)。

第四步：CPU的INTR引脚为异步状态接收，也就是它可以在任何时间(与时钟无关)接收中断。

在软件控制下利用STI指令(中断置位)或CLI(中断复位)指令可分别将CPU的“中断开放标志位”IF置位或复位，可以做到接受或不理睬在INTR上的中断申请。

第五步：假定CPU中的IF标志为1，则CPU在完成当前指令的即进入中断响应周期，这个中断响应周期将标志寄存器入栈，然后清除IF标志，关闭了中断。

再将代码段寄存器和指令指针也入栈（这是为了从中断服务程序返回），然后CPU发出第二个 INTA脉冲通知8259A，说明8086已经允许了它的中断请求。

若8086用于“最小方式”，则INTA脉冲信号为8086 INTA引脚上的信号；若8086用于“最大方式”时，则8086 LOCK脚在中断响应序列执行期间变为低电平。

南昌大学实验报告学生姓名：林海金学号：6100210178 专业班级：卓越通信101班实验类型： 验证□综合□设计□创新实验日期：2012-5-22 实验成绩：一、实验项目名称实验五8259A中断控制器实验二、实验目的（1）了解8259A中断控制器的工作原理。

（2）了解PC机中断的原理和过程。

（3）学会中断程序的编写。

三、实验要求编写中断程序，在请求8259A1时，能够响应8259A的硬件中断，并在数码管上显示“IRQ0…”字样，中断结束时，显示“E…IRQ”。

四、实验仪器及连线方式1）实验仪器：AEDK-T598D实验系统。

2）连线方式：INT0连接至+PULSE;8259A的片选接至试验箱的200H;8279的片选接至210H~217H。

五、实验说明以中断0为例，先加载主中断程序，然后再加载中断程序IRQ0程序，然后打开对话窗口，输入“SW 0:0020,<回车>0000,””8200<回车>”,在执行“G8100:0<回车>Y”即可。

六、实验参考程序INT00 EQU 200HINT01 EQU 201HZ8279 EQU 239HD8279 EQU 238HLEDMODE EQU 00HSCANFRQ EQU 38HDA TA SEGMENTDA TA ENDSSTACK SEGMENTSTA DW 50 DUP(?)TOP EQU LENGTH STASTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: CLIMOV AL,13HMOV DX,INT00OUT DX,ALNOPNOPMOV AL,8MOV DX,INT01OUT DX,ALMOV CX,0FFFHL00: LOOP L00MOV AL,3MOV DX,INT01OUT DX,ALMOV CX,0FFFHMOV CX,0FFFHL01: LOOP L01NOPNOPMOV DX,Z8279MOV AL,LEDMODEOUT DX,ALMOV AL,SCANFRQOUT DX,ALMOV DX,INT01MOV AL,00HOUT DX,ALMOV CX,0FFFHL02: LOOP L02MOV DX,INT00MOV AL,20HOUT DX,ALMOV CX,0FFFHL03: LOOP L03MOV DX,Z8279MOV AL,90HOUT DX,ALMOV AL,0D0HOUT DX,ALMOV CX,0FFFFHL2: LOOP L2MOV AL,67HOUT DX,ALMOV AL,50HOUT DX,ALMOV AL,0FHOUT DX,ALJMP SHORT $+2STIHLT0X2: MOV DX,Z8279MOV AX,0D0HOUT DX,ALMOV CX,0FFFHLOOP L5L5: LOOP L5MOV AL,90HOUT DX,ALMOV DX,D8279MOV AL,67HOUT DX,ALMOV AL,50HOUT DX,ALMOV AL,0FHOUT DX,ALMOV AL,80HOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,79HOUT DX,ALJMP SHORT X2NOPCODE ENDSEND STARTZ8279 EQU 239HD8279 EQU 238HINT0 EQU 200HDA TA SEGMENTDA TA ENDSSTACK SEGMENTSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: STIMOV CX,0FFFHMOV DX,Z8279MOV AL,0D0HOUT DX,ALL1: LOOP L1MOV AL,90HOUT DX,ALMOV DX,D8279MOV AL,80HOUT DX,ALOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,3FHOUT DX,ALOUT DX,ALMOV AL,50HOUT DX,ALMOV AL,0FHOUT DX,ALMOV CX,0FFFFH12: LOOP L2MOV DX,INT0MOV AL,20HOUT DX,ALIRETCODE ENDSEND START七、实验步骤1、实验前检查实验箱是否完好，串口是否正确连接；2、按照实验电路图连接好电路，并检测通讯口；3、在LCA88ET环境中依次进入文件--打开--EXP--88ASM--8259A和Irgo；4、程序加载：设置--实验机--加载地址，8259A加载到8100H，Irgo加载到8200H；5、在LCA88ET环境中进行程序调试，调试（或窗口）--对话窗口--SW 0:0200<回车>0000,8200<回车>，再执行G8100:0<回车>Y6、运行程序，按下按键，看实验箱上数码管显示结果是否正确；3、实验结果：程序运行后，每次按下按键都能产生中断。

实验四使用8259A的单级中断控制实验一、实验目的1．掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法。

2．掌握中断控制器8259A的应用编程。

二、实验内容编制程序，利用开关作为8259芯片IR7的中断源，人工控制产生单一中断。

中断的功能是驱动发光二极管，使其亮灭，不停地闪动。

三、实验提示8259中断控制器是专为控制优先级中断设计的芯片。

它将中断源优先级排队，辩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8259进行编程，就可以管理8级中断，并选择优行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，在不需要增加其它电路的情况下，通过多片8259的级联，能构成多达64级的矢量中断系统。

实验箱中采用一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0~IR7对应的中断型号为8~F，其和中断矢量关于如下表所示。

表1 8259中断矢量对应关系务程序程序，使系统每次响应外部中断IR7时发光二极管闪烁。

四、实验电路五、实验软件清单Port0 EQU 0FFE0HPort1 EQU 0FFE1HCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODEORG 3400HP8259: CLIMOV AX,OFFSET INT8259MOV BX,003CHMOV [BX],AXMOV BX,003EHMOV AX,0000HMOV [BX],AXCALL FOR8259MOV AL,0FEHMOV DX,0FFE4HSTIJMP $;============================== FOR8259:MOV AL,13HMOV DX,Port0OUT DX,ALMOV AL,08HMOV DX,Port1OUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7FH ;IRQ7OUT DX,ALRET;--------------------------- INT8259:cliPush dxPush axMOV AL,20HMOV DX,Port0OUT DX,ALPop axPop dxOut dx,almov cx,0loop $Rol al,1STIIRETCODE ENDSEND P8259六、实验软件框图七、实验步骤（1）按实验电路图连接线路：①开关Ki 和8259 7号中断IR7插孔相连。

8259A中断控制器IRQ2的应用
一、实验目的
掌握8259A中断控制器工作原理,熟悉实验中涉及到的中断屏蔽寄存器IMR和中断服务寄存器ISR等的使用方法.
学会中断处理程序的编写
二、实验内容
用8259A的输出作为中断请求信号使8259A产生中断,进入中断后
显示一个字符串.
中断请求通过8259的IRQ2端输入,中断源可以是片外8253定时器输出的脉冲,并把8253的OUTO和总线槽IR02连接好.
编写程序,要求每次主机响应外部中断IRQ2时,显示字符串
“THIS IS A 8259A INTERRUPT!”(或其它串)，中断十次后，程序退出。

三．编程提示
本实验使用PC/XT机内的8259A芯片，主机启动实际时已将8259A中断寄存器前五位初始化为00001，因此，IRQ2的中断号应为0AH。

主机IRQ2保留给用户使用，而其他外中断已由系统时钟，键盘等占用，因此，编程时要注意系统中已使用的中断请求号。

只须将IMR 寄存器中对应IRQ2的位清零，允许IRQ2中断即可。

机内8259A初始化为普通结束方式，因此，外中断结束时，必须
使用中断结束命令清除中断服务寄存器ISR中的对应位。

程序退出时，关闭IRQ2中断，即给IMR中相应位置1，禁止中断。

机系统中IRQ2硬中断为用户保留的。

编程时首先应将IRQ2对应的中断向量（中断号为0ah）保存起来，然后设置新的中断向量以指向中断处理程序。

另外，还要将中断屏蔽寄存器的相应位开放。

8259A的中断应用实验一、实验目的（1）学习8259 A中断控制器的结构及其工作原理。

（2）掌握59A的工作方式及初始化。

（2）学习8259 可编程控制器的应用编程。

（3）掌握使用PC 机内8259 的方法。

（4）掌握修改中断向量的方法。

二、实验要求编写一键盘中断处理程序,计数键盘中断次数，并用该程序替换系统键盘中断处理程序,使当键盘中断产生10 次后，显示按键次数并结束应用。

三、相关基本知识a、CPUCPU是中央处理单元(Central Process Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器。

（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。

不要因为这些简称而忽视它的作用，CPU是计算机的核心，其重要性好比心脏对于人一样。

实际上，处理器的作用和大脑更相似，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。

CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。

CPU的基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。

寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据，由运算器完成指令所规定的运算及操作。

CPU主要的性能指标有：1.主频主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。

CPU的主频＝外频×倍频系数。

很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来讲，这个认识也出现了偏差。

CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。

CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。

当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

2.外频外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。

实验三 8259A硬件中断实验一、实验目的1．掌握8088中断系统原理。

2．掌握8259A扩展8088系统中断的方法及编程。

二、实验内容根据系统提供的电路，掌握8259的工作原理，编程实现外部脉冲使8259产生中断。

三、实验要求根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。

四、实验说明和电路原理图(1) 8259A芯片介绍8259A是专用控制中断优先级而设计的集成电路，可对中断源的优先级排队、识别、及提供中断矢量。

单块8259A可编程实现8级中断管理，并可选择优先模式及中断请求方式。

另外由多片8259A级联，可构成多达64级的矢量中断系统。

本实验用2号中断源IR2，接单次脉冲，中断方式为边沿触发方式。

程序每按一次按键产生一次中断，中断服务程序使输出状态反转一次。

本实验需要用到CPU模块（F3区）、8259模块（C5区）、八位逻辑电平输出模块（E4）、八位逻辑电平显示模块（B5）。

8259电路原理图参见图11-1。

五、实验预习要求学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。

六、实验步骤1）系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线连接单次脉冲低信号到8259模块的INT_2；用导线连接8259模块的CS_8259到CPU模块的200H；用导线对应连接8259模块的INT、INTA到CPU模块的88INTR、88/INTA；扩展输出模块的JD1C接8位LED显示的JD4B；用导线连接扩展输出模块的CS_273到CPU模块的208H。

2）启动PC机，打开THGMW-88软件，输入源程序，并编译源程序。

编译无误后，下载程序运行。

3）手动按单次脉冲，按一次产生一次中断，LED显示状态反转一次。

实验程序：把程序补充完整，记录调试通过的程序。

CS8259 EQU 200HCS273 EQU 208HCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODESTART: XOR AX,AXMOV DS,AXLEA AX,IRQ2MOV DS:28H,AXMOV AX,CSMOV DS:2AH,AXMOV DX,CS8259MOV ; ICW1OUT DX,ALINC DXMOV AL,08H ; ICW2:中断号从8开始OUT DX,ALMOV ; ICW4:全嵌套方式,86/88系统,自动结束中断OUT DX,ALMOV ; OCW1:开放Int-2OUT DX,ALMOV DX,CS8259MOV ; OCW2:非特殊EOI结束中断OUT DX,ALSTI ; 开中断MOV BL,055HHERE:MOV AL,BLOUT DX,ALCALL DELAYJMP HEREIRQ2: CLIMOV AL,BLNOT ALMOV BL,ALSTIIRETDelay proc near。

实验报告实验名称8259A中断控制器实验姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1 实验内容了解8259A终端控制器的工作原理，了解PC中断的原理和过程，设计并编写程序，设置8259A的命令字，定义中断服务程序，使在TPC-USB平台上每按一次单脉冲开关产生一次中断，在屏幕上依次显示“The 1 TPCA Interrupt!”、“The 2 TPCA Interrupt!”、……、“The 10 TPCA Interrupt!”，中断10次后程序退出，并在屏幕上显示“The TPCA Interrupt end!”。

1.2 实验要求(1)具有一定的汇编编程的基础，能编写一些基本语句来实现实验。

实验前根据实验流程图，写出对应代码；(2)要了解8259A中断控制器的内部结构和外部引脚，理解芯片的工作原理和工作过程。

熟悉8259A芯片的命令字，对其进行编程；(3)熟悉实验平台TPC-USB了解各个接口的名称与功能，进行实验时能快速并正确地连接好实验电路；(4)连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，每按一次TPC-USB平台上的单脉冲开关产生一次中断，要在屏幕上依次显示“The 1 TPCA Interrupt!”、“The 2TPCA Interrupt!”、……、“The 10 TPCA Interrupt!”，中断10次后程序退出，并在屏幕上显示“The TPCA Interrupt end!”。

二、实验原理与硬件连线2.1 实验原理8259A是一种可编程中断控制器，可协助CPU进行中断管理。

8259A 的内部结构如图1所示。

单片8259A工作时，每次中断处理过程如下：(1)当IR7 ~ IR0 上有中断请求，则IRR 相应的位置1；(2)对于已进入IRR且未被IMR屏蔽的中断请求，PR电路进行优先级判定，得到最高级的中断请求；(3)控制逻辑接收中断请求，向CPU发INT 信号；(4)若CPU允许中断，则在当前指令结束后连续发出2个中断应答信号INTA，进行中断响应。

8259A是一个中断控制器。

在一个8259A芯片有如下几个内部寄存器：Interrupt Mask Register (IMR)Interrupt Request Register (IRR)In Sevice Register (ISR)IMR被用作过滤被屏蔽的中断；IRR被用作暂时放置未被进一步处理的Interrupt；当一个Interrupt正在被CPU处理时，此中断被放置在ISR中。

除了这几个寄存器之外，8259A还有一个单元叫做Priority Resolver，当多个中断同时发生时，Priority Resolver根据它们的优先级，将高优先级者优先传递给CPU。

当一个中断请求从IR0到IR7中的某根线到达IMR时，IMR首先判断此IR是否被屏蔽，如果被屏蔽，则此中断请求被丢弃；否则，则将其放入IRR中。

在此中断请求不能进行下一步处理之前，它一直被放在IRR中。

一旦发现处理中断的时机已到，Priority Resolver将从所有被放置于IRR中的中断中挑选出一个优先级最高的中断，将其传递给CPU去处理。

IR号越低的中断优先级别越高，比如IR0的优先级别是最高的。

8259A通过发送一个INTR(Interrupt Request)信号给CPU，通知CPU有一个中断到达。

CPU 收到这个信号后，会暂停执行下一条指令，然后发送一个INTA(Interrupt Acknowledge)信号给8259A。

8259A收到这个信号之后，马上将ISR中对应此中断请求的Bit设置，同时IRR 中相应的bit会被reset。

比如，如果当前的中断请求是IR3的话，那么ISR中的bit-3就会被设置，IRR中IR3对应的bit就会被reset。

这表示此中断请求正在被CPU处理，而不是正在等待CPU处理。

随后，CPU会再次发送一个INTA信号给8259A，要求它告诉CPU此中断请求的中断向量是什么，这是一个从0到255的一个数。