8259A概述

8259A是專門為了對8085A和8086/8088進行中斷控制而設計的芯片，它是可以用程序控制的中斷控制器。單個的8259A能管理8級向量優(yōu)先級中斷。在不增加其他電路的情況下，最多可以級聯(lián)成64級的向量優(yōu)級中斷系統(tǒng)。8259A有多種工作方式，能用于各種系統(tǒng)。各種工作方式的設定是在初始化時通過軟件進行的。 在總線控制器的控制下，8259A芯片可以處于編程狀態(tài)和操作狀態(tài)，編程狀態(tài)是CPU使用IN或OUT指令對8259A芯片進行初始化編程的狀態(tài)。

8259A主要功能

功能：就是在有多個中斷源的系統(tǒng)中，接受外部的中斷請求，并進行判斷，選中當前優(yōu)先級最高的中斷請求，再將此請求送到cpu的INTR端；當cpu響應中斷并進入中斷子程序的處理過程后，中斷控制器仍負責對外部中斷請求的管理。

8259A的主要功能如下：

①一片8259A可以接受并管理8級可屏蔽中斷請求，通過8片8259A級聯(lián)可擴展至63級可屏蔽中斷優(yōu)先控制。

②對每一級中斷都可以通過程序來屏蔽或允許。

③在中斷響應周期，8259A可為CPU提供相應的中斷類型碼。

④具有多種工作方式，并可通過編程來加以選擇。

8259a的5種工作方式

1．中斷優(yōu)先權方式

8259A中斷優(yōu)先權的管理方式有固定優(yōu)先權方式和自動循環(huán)優(yōu)先權方式兩種。

1）固定優(yōu)先權方式

在固定優(yōu)先權方式中，IR7～IR0的中斷優(yōu)先權的級別是由系統(tǒng)確定的。

它們由高到低的優(yōu)先級順序是：IR0，IR1，IR2，…，IR7，其中，IR0的優(yōu)先級最高，IR7的優(yōu)先級最低。當有多個IRi請求時，優(yōu)先權判決器（PR）將它們與當前正在處理的中斷源的優(yōu)先權進行比較，選出當前優(yōu)先權最高的IRi，向CPU發(fā)出中斷請求INT，請求為其服務。

（2）自動循環(huán)優(yōu)先權方式

在自動循環(huán)優(yōu)先權方式中，IR7～IR0優(yōu)先權級別是可以改變的。

其變化規(guī)律是：當某一個中斷請求IRi服務結束后，該中斷的優(yōu)先權自動降為最低，而緊跟其后的中斷請求IR（i＋1）的優(yōu)先權自動升為最高，IR7～IR0優(yōu)先權級別按如下所示的右循環(huán)方式改變。

假設在初始狀態(tài)IR0有請求，CPU為其服務完畢，IR0優(yōu)先權自動降為最低，排在IR7之后，而其后的IR1的優(yōu)先權升為最高，其余依次類推。這種優(yōu)先權管理方式，可以使8個中斷請求都擁有享受同等優(yōu)先服務的權利。

在自動循環(huán)優(yōu)先權方式中，按確定循環(huán)時的最低優(yōu)先權的方式不同，又分為普通自動循環(huán)方式和特殊自動循環(huán)方式兩種。

普通自動循環(huán)方式的特點是：IR7～IR0中的初始最高優(yōu)先級由系統(tǒng)指定，即指定IR0的優(yōu)先級最高，以后按右循環(huán)規(guī)則進行循環(huán)排隊。

而特殊自動循環(huán)方式的特點是：IR7～IR0中的初始最低優(yōu)先級，由用戶通過置位優(yōu)先權命令指定。

2．中斷嵌套方式

8259A的中斷嵌套方式分為完全嵌套和特殊完全嵌套兩種。

（1）完全嵌套方式

完全嵌套方式是8259A在初始化時自動進入的一種最基本的優(yōu)先權管理方式．

其特點是：中斷優(yōu)先權管理為固定方式，即IR0優(yōu)先權最高，IR7優(yōu)先權最低，在CPU中斷服務期間（即執(zhí)行中斷服務子程序過程中），若有新的中斷請求到來，只允許比當前服務的中斷請求的優(yōu)先權“高”的中斷請求進入，對于“同級”或“低級”的中斷請求禁止響應。

（2）特殊完全嵌套方式

特殊完全嵌套方式是8259A在多片級聯(lián)方式下使用的一種最基本的優(yōu)先權管理方式。

其特點是：中斷優(yōu)先權管理為固定方式，IR7～IR0的優(yōu)先順序與完全嵌套規(guī)定相同；與完全嵌套方式不同之處是在CPU中斷服務期間，除了允許高級中斷請求進入外，還允許同級中斷請求進入，從而實現(xiàn)了對同級中斷請求的特殊嵌套。

在級聯(lián)方式下，主片通常設置為特殊完全嵌套方式，從片設置為完全嵌套方式。當主片為某一個從片的中斷請求服務時，從片中的IR7～IR0的請求都是通過主片中的某個IRi請求引入的。因此從片的IR7～IR0對于主片IRi來說，它們屬于同級，只有主片工作于特殊完全嵌套方式時，從片才能實現(xiàn)完全嵌套。

3．中斷屏蔽方式

中斷屏蔽方式是對8259A的外部中斷源IR7～IR0實現(xiàn)屏蔽的一種中斷管理方式，有普通屏蔽方式和特殊屏蔽方式兩種。

（1）普通屏蔽方式

普通屏蔽方式是通過8259A的中斷屏蔽寄存器（IMR）來實現(xiàn)對中斷請求IRi的屏蔽。由編程寫入操作命令字OCW1，將IMR中的Di位置1，以達到對IRi（i＝0～7）中斷請求的屏蔽。

（2）特殊屏蔽方式

特殊屏蔽方式允許低優(yōu)先級中斷請求中斷正在服務的高優(yōu)先級中斷。這種屏蔽方式通常用于級聯(lián)方式中的主片，對于同一個請求IRi上連接有多個中斷源的場合，可以通過編程寫入操作命令字OCW3來設置或取消。

在特殊屏蔽方式中，可在中斷服務子程序中用中斷屏蔽命令來屏蔽當前正在處理的中斷，同時可使ISR中的對應當前中斷的相應位清0，這樣一來不僅屏蔽了當前正在處理的中斷，而且也真正開放了較低級別的中斷請求。

在這種情況下，雖然CPU仍然繼續(xù)執(zhí)行較高級別的中斷服務子程序，但由于ISR中對應當前中斷的相應位已經(jīng)清0，如同沒有響應該中斷一樣。所以，此時對于較低級別的中斷請求，8259A仍然能產(chǎn)生INT中斷請求，CPU也會響應較低級別的中斷請求。

4．中斷結束方式

中斷結束方式是指CPU為某個中斷請求服務結束后，應及時清除中斷服務標志位，否則就意味著中斷服務還在繼續(xù)，致使比它優(yōu)先級低的中斷請求無法得到響應。中斷服務標志位存放在中斷服務寄存器（ISR）中，當某個中斷源IRi被響應后，ISR中的Di位被置1，服務完畢應及時清除。

8259A提供了以下三種中斷結束方式：

（1）自動結束方式

自動結束方式是利用中斷響應信號的第二個負脈沖的后沿，將ISR中的中斷服務標志位清除。

這種中斷服務結束方式是由硬件自動完成的，需要注意的是：ISR中為“1”位的清除是在中斷響應過程中完成的，并非中斷服務子程序的真正結束，若在中斷服務子程序的執(zhí)行過程中有另外一個比當前中斷優(yōu)先級低的請求信號到來，因8259A并沒有保存任何標志來表示當前服務尚未結束，致使低優(yōu)先級中斷請求進入，打亂正在服務的程序，因此這種方式只適合用在沒有中斷嵌套的場合。

（2）普通結束方式

普通結束方式是通過在中斷服務子程序中編程寫入操作命令字OCW2，向8259A傳送一個普通EOI（endofinterrupt）命令（不指定被復位的中斷的級號）來清除ISR中當前優(yōu)先級別最高位。

由于這種結束方式是清除ISR中優(yōu)先權級別最高的那一位，適合使用在完全嵌套方式下的中斷結束。因為在完全嵌套方式下，中斷優(yōu)先級是固定的，8259A總是響應優(yōu)先級最高的中斷，保存在ISR中的最高優(yōu)先級的對應位，一定對應于正在執(zhí)行的服務程序。

（3）特殊結束方式

特殊結束方式是通過在中斷服務子程序中編程寫入操作命令字OCW2，向8259A傳送一個特殊EOI命令（指定被復位的中斷的級號）來清除ISR中的指定位。

由于在特殊EOI命令中明確指出了復位ISR中的哪一位，不會因嵌套結構出現(xiàn)錯誤。因此，它可以用于完全嵌套方式下的中斷結束，更適用于嵌套結構有可能遭到破壞的中斷結束。

5．中斷觸發(fā)方式

8259A中斷請求輸入端IR7～IR0的觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種，由初始化命令字ICW1中的LTIM位來設定。

當LTIM設置為1時，為電平觸發(fā)方式，8259A檢測到IRi（i＝0～7）端有高電平時產(chǎn)生中斷。在這種觸發(fā)方式中，要求觸發(fā)電平必須保持到中斷響應信號有效為止，并且在CPU響應中斷后，應及時撤銷該請求信號，以防止CPU再次響應，出現(xiàn)重復中斷現(xiàn)象。

當LTIM設置為0時，為邊沿觸發(fā)方式，8259A檢測到IRi端有由低到高的跳變信號時產(chǎn)生中斷。