《8259中断控制器实验》的实验报告.docx
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《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6-18259内部结构和引脚图
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11；
图6-3OCW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6-18259寄存器及命令的访问控制
A0
D4
D3
读信号
写信号
片选
操作
0
LJO
读^信号
0
写信号
1
0
操作丨
读出ISRIRR的内容
O
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读出IMR的內容,
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写入OCW2
U
0
U
0
1
1
1
U
0
U
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写入OCW/3
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1
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0
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0—1
-^1—
1
V
V
1
1
0
——0——
0
——0—
1'J丿入1VV1
写入OCW,1ICW2,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。
表6-2PC微机系统中的硬件中断
中断号
功能
中断向量号
中断向量地址
主8259AIRQ0
匕
日时钟/计数器0
08H
Ii-yl-1—
0020H〜0023H
主8259AIRQ1
键盘
09H
0024H〜0027H
主8259AIRQ2
1111,
接从片8259A
0AH
0028H〜002BH
主8259AIRQ3
串行口2
0BH
002CH—002FH
主8259AIRQ4
串行口1
0CH
0030H〜0033H
主8259AIRQ5
并行口2
0DH
0034H〜0037H
主8259AIRQ6
丿IIJ£-
软盘
0EH
111WOf11
0038H〜003BH
主8259AIRQ7
并行口1
0FH
003CH—003FH
从8259aIRQ8
丿11」~11
实时钟
70H
01C0H〜01C3H
从8259AIPQ9
实时钟
保留
run
71H
u1nu1n
01C4H〜01C7H
从8259AIRQ10
保留保留
72H
01C8H—01CBH
从Q2C9AIRQ11
1小
保留
73H
01CCL〜01CFH
从V8259丿\II{QL从8259AIRQ12
保留
保留
73H
74H
uiCCrruicfh
01D0H〜01D3H
从V8259/\II\Ql2
从8259AIRQ13
保留
协处理器中断
74H
75H
UIDUH^UID3H
01D4H—01D7H
HQOMCAIOC仃
人口l-T丁四1
硬盘控制器
■ZQLI
njnQJ-i—ruu^DLj
从8259AIRQI4—
从8259AIRQ15
'硬盘控制1器—
保留
—76H—
-0ID8H〜0IDBH—
01DCH-01DFH
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。
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谙威申斷申忧先级掾高的中斷源編码
图6-682590CW3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+莫拟两个中断源，
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。
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。
（4）参考实验接线图连接实验电路。
运行程序，按动KK1+KK2+按键，观察中断响应是否正常。
「入口】f
「关
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