5.2.3 中断控制器8259
·弄清芯片外部引线以便将它们连接到系统中；
·了解它们的工作方式和工作特点，以便有选择地应用它们的某些工作方式；
·理解芯片内部的控制字、命令字，以便对它们进行编程；
·了解每块芯片所占的地址，以便具体进行连接；
·在上述基础上实现对芯片的初始化及具体应用。
下面我们就开始具体介绍可编程中断控制器8259。
1. 8259的外部引线
可编程中断控制器8259外部引线图如图5.15所示。
D0-D7为双向数据线，与系统总线的数据线相连接。
WR、RD 为写和读控制信号，与系统总线的读写信号相连接。
CS为片选信号，只有CS 为低电平时，才能实现CPU对8259的写或读操作。
A0是8259内部寄存器的选择信号。
INT为8259的中断请求输出信号，可直接接到CPU的INTR输入端。
INIT为中断响应输入信号。
CAS0~CAS2为级联控制线。
SP/EN 为双功能引线。
IR0~IR7中断请求输入端。
8259的内部有多个寄存器，其中包括：
中断请求寄存器(IRR)，其内部保存着所有外部中断源IR0~IR7的中断请求状态。
中断服务寄存器(ISR)，用来保存所有正在服务的中断源。当8259收到中断结束命令时，其寄存的状态进行调整。
中断屏蔽寄存器(IMR)，保存着被屏蔽的所有中断源。其屏蔽功能可用命令修改。
2. 8259的工作方式
通过编程，可以设置8259的不同工作方式，以便适应不同环境的需要。这也说明8259工作的灵活性和适应性。
(1) 8080/85与8086/88工作模式
(2) 特殊屏蔽方式
在正常情况下，当一个中断请求被响应时，8259将禁止所有同级及更低优先级中断请求，这就称为一般屏蔽方式。
但是，在一特殊情况下，希望也允许较低优先级的中断请求产生中断。这时，可用特殊屏蔽方式。要做到这一点，需要利用后面将要提到的8259初始化命令字。
一个特殊屏蔽方式的示意图如图5.19所示，其中SMM等需要参看后面的命令字的定义。
(3) 中断结束
8259中，中断结束是利用复位ISR中的相应位来实现的。
具体有两种方法：
① 自动结束。
② 利用命令结束。
(a)一般中断结束命令(EOI)。
(b)特殊中断结束命令(SEOI)。
(4)优先级循环
根据8259命令字的规定，它有两种优先级规定：循环优先级和固定优先级。
循环优先级有3个结构：自动优先级循环用于中断源具有相等优先级的情况。
(5)查询状态
通过将操作命令字OCW3中的P位置1(后面要提到)，可以查询8259的状态。
3. 8259的内部控制字
(1)初始化命令字
①初始化命令字ICW1。在A0=0,D4=1时为写入，各位的功能见图5.21。
②初始化命令字ICW2。
③初始化命令字ICW3。
④初始化命令字ICW4。
(2) 操作命令字OCW
①操作命令字OCW1。
②操作命令字OCW2。
R为优先级循环控制位，R=1为循环优先级；R=0为固定优先级。 L2、L1、L0为系统最低优先级编码，用它们来指定哪个IR优先级最低。
EOI是中断结束命令。该位为1时，将复位现行中断的中断服务寄存器中的相应位。在非自动EOI的情况下，需要用OCW2来复位当前最高优先级所对应的位。
SL用于选择L2、L1、L0编码。当SL=1时，L2~L0编码有效。SL=0时，L2~L0编码无效。除上述所说的外，R，SL，EOI编码功能见图5.26和表5.1。
③操作命令字OCW3。OCW3可用以设置查询方式、特殊屏蔽方式以及读8259的中断请求寄存器IRR、
中断服务寄存器ISR、中断屏蔽寄存器IMR的当前状态。OCW3各位功能如图5.27所示。
4. 8259的寻址与连接
为了使8259按照设计者的要求工作，就需要利用软件将初始化命令及操作命令字写入8259；
另一方面为了知道8259的工作状态，又必须将其内部的一些寄存器的内容读出来。对寄存器和命令的访问控制如表5.2所示。
5. 8259的初始化使用
下面是8259的初始化程序：
SET59A：MOV DX,0FF00H ;8259A的地址，A0=0
MOVAL，13H； ICW1，LT1M=0,单片，需要ICW4
OUT DX，AL
MOV DX，0FF02H；8259地址，此时A0=1
MOV AL，48H；ICW2，中断向量码
OUT DX，AL
MOV AL，03H ；ICW4，8086/88模式，自动EOI，非缓冲
OUT DX，AL；方式，一般全嵌套
MOV AL，0E0H； OCW1，屏蔽IR5，IR6，IR7
因为未用到这3个中断输入
OUT DX，AL
MOV DX,0FF02H
MOV AL，0；取OCW1为00H
OUT DX，AL；取00H写入IMR
IN AL，DX；读IMR
OR AL，AL；判断其内容为00H否
JNZ IMERR
MOV AL，0FFH
OUT DX，AL
IN AL，DX
ADD AL，1
JNZ IMERR
在读IMR时，可直接在对应A0=1的地址上读出；但要读IRR或ISR时，则必须先向8259写入一个命令字OCW3。以下是读出ISR内容的一段程序：
MOV DX,0FF00H ;对应A0=0
MOV AL，0BH ；0BH为OCW3
OUT DX，AL ；OCW3写入8259
IN AL，DX ；读出ISR的内容，放在AL中
具体做法如下：
(1) 编写20ms中断服务程序
CLOCK PROC FAR
PUSH AX
PUSH SI
MOV AX，SEGTIMER
MOV DS，AX
MOV SI，OFFSETTIMER
MOV AL，［SI］ ;取50次计数
INC AL
MOV［SI］,AL
CMP AL，50 ；判1s到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI］,AL
MOV AL,［SI+1］ ;取60s计数
ADD AL，1
DAA
MOV ［SI+1］,AL
CMP AL,60H ;判1min到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI+1］,AL
MOVAL, ［SI+2］ ;取60min计数
ADD AL，1
DAA
MOV ［SI+2］,AL
CMP AL，60H ；判1h到否?
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI+2］,AL
MOV AL，［SI+3］;取小时计数
ADD AL,1
DAA
MOV ［SI+3］,AL
CMP AL,24H
JNE TRNED
MOV AL，0
MOV ［SI+3］,AL
TRNED：POP SI
POP AX
STI
IRET
ENDP
(2)确定中断向量，初始化8259
(3)初始化中断向量表
(a)直接编程初始化中断向量表
INTITB：MOV AX，0000H
MOV DS，AX
MOV SI，0120H
MOV DX，OFFSETCLOCK
MOV ［SI］,DX
MOV DX,SEGCLOCK
MOV ［SI+2］,DX
(b) DOS系统调用
若在DOS下工作，则可采用DOS系统调用：
INT 21H的功能25H
25H→AH
中断向量码→AL
中断服务程序段：偏移量→DS：DX
程序如下：
MOV AH,25H ;功能号
MOV AL，48H ；中断向量码
MOV DX，SEGCLOCK
MOV DS，DX
MOV DX，OFFSETCLOCK
INT21H
6. 8259的级联
当微型机系统中的中断源较多，一片8259不能解决问题时，可以采用级联工作方式。这时指定一片8259为主控芯片，它的INT接到CPU上而其余的8259芯片均作为
从属芯片，其INT输出接到主控芯片的IR输入端。由于主控8259有8个IR输入端，故一个主控8259可以连接8片从属8259，最多允许有64个IR输入。
